極光是如何形成的

極光是什么樣的

在萬籟俱寂的夜晚，茫茫天穹中，驀然出現(xiàn)一片紅色絨幕。正當(dāng)人們驚疑之際，它又突然變成一片藍(lán)色草地。時而有似蟒蛇游動，時而有似駿馬奔馳。或者像山間燃起巨火，刀光劍影，旌旗變幻；或者像天神睜開了慧眼，光焰噴射，窺視人間……

人們把這種在夜晚天空中出現(xiàn)的光怪陸離的奇景，稱為極光。

人們知道極光至少已有2000年了，并且極光一直是許多神話的主題。在中世紀(jì)早期，斯堪的納維亞的海盜相信，極光是騎馬奔馳越過天空的勇士。

在北極地區(qū)，因紐特人認(rèn)為，極光是神靈為最近死去的人照亮歸天之路而創(chuàng)造出來的。

1938年在英格蘭出現(xiàn)的一次壯觀的北極光被許多人誤認(rèn)為是一場大火。

第二次世界大戰(zhàn)期間，1941年美國首都華盛頓上空出現(xiàn)的另一次極光引起了全城恐慌，因?yàn)槿藗円詾榈聡Z炸機(jī)開始攻擊了。

1982年6月18日22時左右，在我國黑龍江和吉林西部以及內(nèi)蒙古和河北北部地區(qū)，有些人看見了這樣一種極光。

在北面天空離地平線不遠(yuǎn)處，先出現(xiàn)了一個月亮大小的半圓形乳白色光片，隨后，光片呈扇形向東北方向逐漸擴(kuò)大。

約10時15分時，形成弧形光幕，邊緣較亮，中部較暗，光幕內(nèi)看不見星星。然后，弧形光幕繼續(xù)擴(kuò)大，亮度變暗，10時30分時光幕最大，約占天空1/5，而光幕內(nèi)星星已能看見。大約10時50分，光幕大部分消失。8分鐘后光幕全部消失。

極光在世界其他一些地方也出現(xiàn)過。在北半球能看見極光機(jī)會最多的區(qū)域是美國阿拉斯加北部、加拿大北部、冰島北部、挪威北部、新西伯利亞群島南部。相比之下，我國黑龍江北部能見到極光的機(jī)會比上述地區(qū)要少，并且主要是在3、9月份左右，也即在春分和秋分前后才有。

極光的特點(diǎn)

極光的運(yùn)動變化，是自然界這個魔術(shù)大師，以天空為舞臺上演的一出光的活劇，上下縱橫成百上千千米，甚至還存在近萬千米長的極光帶。這種宏偉壯觀的自然景象，好像沾了一點(diǎn)仙氣似的，頗具神秘色彩。

令人嘆為觀止的則是極光的色彩，早已不能用五顏六色去描繪。說到底，其本色不外乎紅、綠、紫、藍(lán)、白、黃，可是大自然這一超級畫家用出神入化的手法，將深淺濃淡、隱顯明暗一搭配一組合，好家伙，一下子變成了萬花筒。根據(jù)不完全的統(tǒng)計，目前能分辨清楚的極光色調(diào)已達(dá)160余種。

極光的強(qiáng)大破壞力

極光是地球上最壯觀的自然現(xiàn)象之一，但又具有強(qiáng)大的破壞力。極光爆發(fā)期間，嚴(yán)重干擾電離層，從而破壞短波無線電信號的傳播，這對通信、交通都會帶來嚴(yán)重的影響。

例如在美國，一個遠(yuǎn)在阿拉斯加的出租車司機(jī)，在極光強(qiáng)烈活動之際，竟收到來自本土東部的新澤西州調(diào)度員的命令。同時，監(jiān)視橫跨極地飛行器的預(yù)警雷達(dá)屏幕上，也可能突然出現(xiàn)虛假的圖像，因而報警。

同時，極光不斷變化也可能會在輸電線、電話線和輸油管道等細(xì)長的導(dǎo)體中感生出強(qiáng)大的電流。受感應(yīng)電流沖擊，輸油管道可能會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。

1972年，一次極光使加拿大哥倫比亞的一臺23萬伏變壓器炸毀，還造成美國緬因州至得克薩斯州的一條高壓輸電線跳閘。

關(guān)于極光成因的種種推測

我國早在幾千年前就有了極光的記載，只是當(dāng)時的人們不了解這種自然現(xiàn)象的起因，而把它當(dāng)作災(zāi)難的先兆。隨著科學(xué)的進(jìn)步，人們不再相信這種迷信的說法，而開始從科學(xué)的角度來觀察它、研究它。目前，關(guān)于極光的成因有以下兩種解釋：

第一種解釋是，極光是由于太陽的反射作用而形成的。在北極方面，以北冰洋四周或者北緯70度左右為最常見，每年平均會出現(xiàn)100多次之多。

另一種解釋是，極光與地球磁場和太陽輻射有關(guān)。當(dāng)太陽黑子里發(fā)出的高能質(zhì)子和電子到達(dá)地球時，受地球磁場的影響和南北兩極地區(qū)的偏斜，大部分進(jìn)入南極和北極地區(qū)，在下降過程中會碰撞高層大氣的原子。大氣原子受力而發(fā)出閃耀的光輝，形成極光。

然而，這種解釋也是基于一種推測，還有待于科學(xué)的進(jìn)一步證實(shí)。

恐怖的南極白光

1958年，在南極埃爾斯沃斯基地上空，一架直升機(jī)的駕駛員突然遇到這種白光，眼睛頓時失明，飛機(jī)失去控制，墜毀在雪原上。

智利的南極探險家卡阿雷·羅達(dá)爾，有一次外出工作，沒有戴墨鏡而遇到白光。他感到有一個光的實(shí)體向他移動，先是玫瑰紅色的，接著變成肉色的。

這時，他的眼睛疼痛極了，仿佛有人往他眼里撒了一把石灰，接著就什么也看不見了。幸虧同伴找到了他，把他帶回基地，過了3天他的視力才恢復(fù)過來。

在高山冰川積雪地區(qū)活動的登山運(yùn)動員和科學(xué)考察隊員，忘記了戴墨鏡，也會被積雪的反光刺痛眼睛，甚至?xí)簳r失明。醫(yī)學(xué)上把這種現(xiàn)象叫作雪盲癥。

雪盲癥是人眼的視網(wǎng)膜受到強(qiáng)光刺激后而臨時失明的一種疾病，一般休息數(shù)天后，視力會自行恢復(fù)。得過雪盲癥的人，不注意的話會再次得雪盲癥。

再次得雪盲癥癥狀會更嚴(yán)重，所以切不能馬虎大意。多次雪盲逐漸使人視力衰弱，引起長期眼疾，嚴(yán)重時甚至永遠(yuǎn)失明。

導(dǎo)致雪盲癥的罪魁禍?zhǔn)资欠e雪對太陽光很高的反射率。所謂反射率，是指物體表面反射陽光的能力，這種反射能力通常用百分?jǐn)?shù)來表示。

比如說某物體的反射率是45%，這意思是說，此物體表面所接受到的太陽輻射中，有45%被反射了出去。

雪的反射率極高，純潔新雪面的反射率能夠高達(dá)95%，也就是說，太陽輻射的95%被雪面重新反射出去了。這時候的雪面，光亮程度幾乎要接近太陽光了，肉眼的視網(wǎng)膜怎么能經(jīng)受得住這樣的強(qiáng)光刺激呢？

在南極遼闊無垠的雪原上，有些地方的積雪表面，微微洼陷，好像探照燈的凹面。在這樣的地方，就有可能出現(xiàn)白光。出現(xiàn)白光的雪面，當(dāng)然要比普通雪面所反射的陽光更集中更強(qiáng)烈了。

在一般情況下，雪面并不像鏡子那樣直接把太陽光反射到人的眼睛里，而是通過雪面的散射刺激眼睛。

人眼在較長時間受到這種散射光的刺激后，也會得雪盲癥。因此，有時候即使是在陰天，不戴墨鏡在積雪地上活動久了的人，眼睛也會暫時失明。

南極為何會出現(xiàn)白光

在南極有時會突然遇見一種奇怪的大氣光學(xué)現(xiàn)象白——光。天上地下、前后左右、遠(yuǎn)方近地，出現(xiàn)無數(shù)道白光，四周一片乳白色，令人炫目。遠(yuǎn)處的地平線不見了，高山消失了，深谷不知去向，同伴之間只聞其聲，卻不見其人，萬物都融化在這可怕的白色之中。

南極出現(xiàn)白光是因?yàn)槟蠘O天氣寒冷、干燥，云中含水量很少，所以，吸收太陽光的能力很弱。

太陽光能穿過云層直達(dá)地面，而地面附近空氣又十分干凈，所以空氣對太陽光的散射和吸收也很少，加上地面覆蓋著一層冰雪，可以將大部分太陽光反射到空中，又通過云層與地面之間來回反射，從而使天空、地面各地的亮度變得很均勻。當(dāng)各處的亮度基本一致時，便出現(xiàn)白光現(xiàn)象。

可以采取急救措施

當(dāng)然，得了雪盲癥也不必過分恐慌，只要處理得當(dāng)，也不會使眼睛受到大的傷害。具體方法是：

首先，以冷開水或眼藥水清洗眼睛。

其次，以眼罩或類似物輕輕敷住眼睛，盡量休息，避免勉強(qiáng)使用眼睛。若有必要，送醫(yī)院進(jìn)行處理。雪盲的癥狀通常需要5～7天才會消除。得過雪盲癥的人，不注意會再次得雪盲癥。

在線小知識

加拿大丘吉爾城，一年有300個夜晚能見到極光；而在羅里達(dá)州，一年平均只能見到4次左右。大多數(shù)極光出現(xiàn)在地球上空90～130千米處。1959年，一次北極光所測得的高度是160千米，寬度超過4800千米。