冰島紅極蔘生意好做嗎 極光—最美麗神秘的自然現象之一:天空突然出現巨大的雲團,它們翻滾旋舞,變幻出彩虹中的所有顏色:從紫-白到黃-綠再到橙-紅 極光是一種大氣光學現象。當太陽黑子、耀斑活動劇烈時,太陽發出大量強烈的帶電粒子流,沿著地磁場的磁力線向南北兩極移動,它以極快的速度進入地球大氣的上層,其能量相當於幾萬或幾十萬顆氫彈爆炸的威力。由於帶電粒子速度很快,碰撞空氣中的原子時,原子外層的電子便獲得能量。當這些電子獲得的能量釋放出來,便會輻射出一種可見的光束,這種迷人的色彩就是極光。 地球的兩極有兩個大磁場,帶電粒子流受地球磁場的影響,飛行路線就要向兩極偏轉,兩極地區形成的粒子流較中緯度更多,在高緯度地區人們能觀察到極光的機會更多些。出現在北極的叫北極光,出現在南極的叫南極光。 極光通常有帶狀、弧狀、幕狀或放射狀等多種形狀。由於空氣中含有氫、氧、氮、氦、氖、氩等氣體,在帶電粒子流的作用下,各種不同氣體便發出不同的光。比如氖氣發出紅光,氩氣發出藍光,……因此極光的顏色也是豐富多彩、變幻無窮的。極光往往突然出現,連續一段時間以後又突然消失。 在瑞典、挪威、前蘇聯和加拿大北部,一年可以看到100次左右的極光,出現的時間大多在春季和秋季。在加拿大北部的赫德森灣地區,每年見到的極光多達240次左右。我國最北部的黑龍江省漠河地區,人們常常可以看到五彩斑斓北極光。
北極光的形成 “極光”這一術語來源於拉丁文伊歐斯一詞。傳說伊歐斯是希臘神話中“黎明”的化身,是希臘神泰坦的女兒,是太陽神和月亮女神的妹妹。 當人類第一次仰望天際驚見北極光的那一刻開始,北極光就一直是個“謎”。長久以來,人們都各自發展出自己的極光傳說,愛斯基摩人認為“極光,是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬”。原住民則視“極光為神靈現身,深信快速移動的極光會發出神靈在空中踏步的聲音,將取走人的靈魂,留下厄運”。 長期以來,極光的成因一直眾說紛纭。有人認為:它是地球外緣燃燒的大火;有人則認為,它是夕陽西沈後,天際映射出來的光芒;還有人認為,它是極圈的冰雪在白天吸收儲存陽光之後,夜晚釋放出來的一種能量。這天象之謎,直到人類將衛星火箭送上太空之後,才有了物理性、合理的解釋。 本質上來說,極光是原子與分子在地球大氣層最上層(距離地面100-200公裡處的高空)運作激發的光學現象。它的形成有三大要素:太陽、風、磁場、大氣。所謂“太陽風”,是太陽對宇宙不斷放射的一種能量,它是由電子與質子所組成。由於太陽的激烈活動,放射出無數的帶電微粒,當帶電微粒流射向地球進入地球磁場的作用范圍時,受地球磁場的影響,便沿著地球磁力線高速進入到南北磁極附近的高層大氣中,與氧原子、氮分子等質點碰撞,因而產生了“電磁風暴”和“可見光”的現象,就成了眾所矚目的“極光”。 極光出現的機率 極光最常出沒在南北磁緯度67°附近的兩個環狀帶區域內,分別稱作南極光區和北極光區。北半球以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亞、格陵蘭冰島南端與挪威北海岸為主;而南半球則集中在南極洲附近。值得一提的是:北極附近的阿拉斯加、北加拿大是觀賞極光的最佳地點,阿拉斯加的費爾班(fairbanks)更贏得“北極光首都”的美稱,一年之中有超過200天的極光現象。 極光瞬間變動的形體 極光是一種大自然天文奇觀,他沒有固定的型態、顏色也不盡相同,顏色以綠、白、黃、藍居多,偶爾也會呈現艷麗的洪紫色,曼妙多姿又神秘難測。極光的發生只有在嚴寒的秋冬夜晚,高緯度的地區,才有機會目睹,而最佳時刻則是晚上10點到凌晨2點,有些時候可持續1小時左右。 一般來說,極光的型態可分為弧狀極光、帶狀極光、幕狀極光、放射狀極光等四種。在北部出現的稱為北極光,在南部出現的則稱為南極光。 如果你有機會到阿拉斯加,一定要看看那迷人的北極光,捕捉那千變萬化的超級“電光秀”,您也將徹底地愛上北極光! 長久以來極光的神秘一直是人們汲汲想要了解與探索的,在上世紀,人們利用照相機,攝影機及衛星,才能清楚的看到及了解到太陽能流與地球磁場碰撞產生的放電現象,它是一束束電子光河,在離地球60英哩的天空,釋放出一百萬兆瓦的光芒,但在無科學的時代,人們只有發揮無窮的想像力,來敘述這奇妙的大自然景色,因而有了許多故老相傳的神秘傳說。北極光名稱的由來,是科學家卡森迪在反覆考慮下,把這種現象稱為“歐若”(aurora),她是古羅馬神話裡的織架女神,代表旭日東升前的黎明。科學家柏克萊認為,太陽發出的電子在太空中自中飛揚,當它們闖進地球?磁場,電子與氣體碰撞時會發出光芒,就是北極光,他的理論直到60年後才得到證實。美國采索14號火箭升空,科學家才首次證明地球有二個磁場,一年後港灣2號首次測量太陽的等離子(構成太陽氣流的帶電物質),太陽氣流可觸及地球。太陽氣流亦稱太陽風,這些放射物以300萬km的速度沖向地球,幸而地球磁場改變太陽風的方向,使我們免受太陽風的襲擊,當太陽風與地磁場碰撞會產生100萬兆的能源,地球大氣層的小粒子會釋出能源,氧原子放出綠光或紅光,氧分子放出紅光或黃光,氮分子放出紫光或粉紅光。雖然目前科學家已大至了解極光的成因,但極光仍留下許多難解的問題讓人們繼續探索它的奧秘,如極光出現是否有聲音?加拿大國內北極圈內的土著們說,北極光會發出口哨聲和腳步聲,那是靈魂在天堂踏雪散步的聲音,還有太陽風撞擊地球磁場釋出的能量究竟有多大?等等,這都是科學家所急於想解開之謎,極光就像它本身一樣,如煙如霧,讓我們不禁歎大自然造物主的神妙在地球南北兩極附近地區的高空,夜間常會出現燦爛美麗的光輝。有時它像一條彩帶,有時它像一團火焰,有時它又像一張五光十色的巨大銀幕。它輕盈地飄蕩,同時忽暗忽明,發出紅的、藍的、綠的、紫的光芒。靜寂的極地由於它的出現驟然顯得富有生氣。這種壯麗動人的景象就叫做極光。
人們知道極光至少己有2000年了,因此極光一直是許多神話的主題。在中世紀早期,不少人相信,極光是騎馬奔馳越過天空的勇士。在北極地區,因紐特人認為,極光是神靈為最近死去的人照亮歸天之路而創造出來的。隨著科技的進步,極光的奧秘也越來越為我們所知,原來,這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品。
產生極光的原因是來自大氣外的高能粒子(電子和質子)撞擊高層大氣中的原子的作用。這種相互作用常發生在地球磁極周圍區域。現在所知,作為太陽風的一部分荷電粒子在到達地球附近時,被地球磁場俘獲,並使其朝向磁極下落。它們與氧和氮的原子碰撞,擊走電子,使之成為激發態的離子,這些離子發射不同波長的輻射,產生出紅、綠或藍等色的極光特征色彩。在太陽活動盛期,極光有時會延伸到中緯度地帶,例如,在美國,南到北緯40度處還曾見過北極光。極光有發光的帷幕狀、弧狀、帶狀和射線狀等多種形狀。發光均勻的弧狀極光是最穩定的外形,有時能存留幾個小時而看不出明顯變化。然而,大多數其他形狀的極光通常總是呈現出快速的變化。弧狀的和折疊狀的極光的下邊緣輪廓通常都比上端更明顯。極光最後都朝地極方向退去,輝光射線逐漸消失在彌漫的白光天區。造成極光動態變化的機制尚示完全明了。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中,有一種能量被稱為"太陽風"。這是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流,該太陽風在地球上空環繞地球流動,以大約每秒400公裡的速度撞擊地球磁場,磁場使該顆粒流偏向地磁極,從而導致帶電顆粒與地球上層大氣發生化學反應,形成極光。在南極地區形成的叫南極光。在北極地區同樣可看到這一現象,一般稱之為北極光。
大多數極光出現在地球上空90---130千米處。但有些極光要高得多。1959年,一次北極光所測得的高度是160千米,寬度超過4800千米。在地平線上的城市燈光和高層建築可能會妨礙我們看光,所以最佳的極光景象要在鄉間空曠地區才能觀察得到。在加拿大的丘吉爾城,一年在有300個夜晚能見到極光;而在羅裡達州,一年平均只能見到4次左右。我國最北端的漠河,也是觀看極光的好地方。
18世紀中葉,瑞典一家地球物理觀象台的科學家發現,當該台觀測到極光的時候,地面上的羅盤的指針會出現不規則的方向變化,變化范圍有1度之多。與此同時,倫敦的地磁台也記錄到類似的這種現象。由此他們認為,極光的出現與地磁場的變化有關。原來,極光是太陽風與地球磁場相互作用的結果。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子,當它吹到地球上空,會受到地球磁場的作用。地球磁場形如漏斗,尖端對著地球的南北兩個磁極,因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降,進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣,受到太陽風的轟擊後會發出光芒,形成極光。高層大氣是由多種氣體組成的,不同元素的氣體受轟擊後所發出的光的前面色不一樣。例如氧被激後發出綠光和紅光,氮被激後發出紫色的光,氩激後發出藍色的光,因而極光就顯得絢麗多彩,變幻無窮。 科學家已經了解到,地球磁場並不是對稱的。在太陽風的吹動下,它已經變成某種"流線型"。就是說朝向太陽一面的磁力線被大大壓縮,相反方向卻拉出一條長長的,形似慧尾的地球磁尾。磁尾的長度至少有1,000個地球半徑長。由於與日地空間行星際磁場的偶合作用,變形的地球磁場的兩極外各形成一個狹窄的、磁場強度很弱的極尖區。因為等離子體具"凍結"磁力線特性,所以,太陽風粒子不能穿越地球磁場,而只能通過極尖區進入地球磁尾。當太陽活動發生劇烈變化時(如耀斑爆發),常引起地球磁層亞暴。於是這些帶電粒子被加速,並沿磁力線運動。從極區向地球注入,這些帶電粒子撞擊高層大氣中的氣體分子和原子,使後者被激發--退激而發光。不同的分子,原子發生不同顏色的光,這些單色光混合在一起,就形成多姿多彩的極光。事實上,人們看到的極光,主要是帶電粒子流中的電子造成的。而且,極光的顏色和強度也取決於沉降粒子的能量和數量。用一個形象比喻,可以說極光活動就像磁層活動的實況電視畫面。沉降粒子為電視機的電子束,地球大氣為電視屏幕。地球磁場為電子束導向磁場。科學家從這個天然大電視中得到磁層以及日地空間電磁活動的大量信息。例如,通過極光譜分析可以了解沉降粒子束來源,粒子種類,能量大小,地球磁尾的結構,地球磁場與行星磁場的相互作用,以及太陽擾亂對地球的影響方式與程度等。
極光的形成與太陽活動息息相關。逢到太陽活動極大年,可以看到比平常年更為壯觀的極光景象。在許多以往看不到極光的緯度較低的地區,也能有幸看到極光。2000年4月6日晚,在歐洲和美洲大陸的北部,出現了極光景象。在地球北半球一般看不到極光的地區,甚至在美國南部的佛羅裡達州和德國的中部及南部廣大地區也出現了極光。當夜,紅、藍、綠相間的光線布滿夜空中,場面極為壯觀。雖然這是一件難得一遇的幸事,但在往日平淡的天空突然出現了絢麗的色彩,在許多地區還造成了恐慌。據德國波鴻天文觀象台台長卡明斯基說,當夜德國萊茵地區以北的警察局和天文觀象台的電話不斷,有的人甚至懷疑又發生毒氣洩漏事件。這次極光現象被遠在160公裡高空的觀測太陽的宇宙飛行器ace發現,並發出了預告。在北京時間4月7日凌晨零時三十分,宇宙飛行器ace發現一股攜帶著強大帶電粒子的太陽風從它旁邊掠過,而且該太陽風突然加速,速度從每秒375公裡[1] [2] 下一页
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