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极光是怎么引起的呢? 极光是怎样产生的?

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间

几年前的《北京晚报》上,刊载了一位中国人到北极圈观测和拍摄极光的亲身经历,描述生动具体,节录如下:

……北极区的冬夜是十分寒冷的,在山坡小松林里,我一个人在等待极光,支在雪地里的照相机架已结满白霜。晚上8点过后,突然在北方的天空出现一抹淡淡的白色光带,离我很远,几分钟后,它慢慢地消失了。一会儿,在方才出现光带的附近,又出现一抹光带,也是东西走向,在开始出现的一头有个亮边,似乎在变化,变亮。粗看整个光带像中国书法那漫不经心的一抹,头重尾轻。细看光带中间有发亮的竖纹,在慢慢移动,也是几分钟左右开始变暗。这两次极光像是一段序曲,似乎告诉站在雪地里的人不要离开,精彩的演出马上就要开始。没有想到它的到来是那么惊心动魄。突然,几乎就在头顶上,一片宏大的光幕垂了下来,强烈的黄白色的光把地面灌木丛的影子都显出来了。想象中从来没有见过这样的景色,霎时山坡的森林,地面的楼房,都显得渺小了。它横贯半个天空,看它远处一端,好像直落地面。这个带状的巨大光幕在慢慢地游动,一些细小的光束又在整个光带内扭动、弯曲和飘移。大光带一边运动,一边改变容貌,一会儿折叠起来,一会儿又展开,再一会儿分成了两束。一束由一条像游龙似的光带变成垂满半个天空的卷曲的幕布,幕布下部边缘还像镶了一个亮边。在10分钟内整个演出可以由左半个天空移到右半侧,但是无论怎样变化,它连成一体并不破裂。整个过程历时约20分钟。随后它慢慢变淡、消失,最后在夜空留下谈得几乎看不出来的一片白色的残迹……

在高纬度的地球两极附近地区,比如欧洲北部的挪威、瑞典等国家,一年之中能见到极光几十次,见多不怪。在中纬度的我国东北、内蒙、新疆一带,有时偶尔也出现极光,这往往引起人们的恐慌与议论。

那么,极光到底是怎么引起的呢?

这还得从太阳说起。

我们的太阳是一个庞大而炽热的气体球,它的表面温度在6000℃以上,中心温度高达155万℃以上。太阳的内部进行着像氢弹爆炸那样的热核反应,经常处在激烈的活动中。组成太阳的物质元素在发生热核反应的过程中,释放出大量的光能和热能,同时也产生强大的带电粒子流,并从太阳向四面八方发射出来,以大约每秒400千米的极大的速度喷向宇宙空间。太阳内部活动特别激烈的时候,太阳表面能激起很高很高的旋涡,远远看去,太阳上出现了点点黑影,人们叫它太阳黑子。出现太阳黑子或者太阳黑子特别多的日子,这种带电粒子流会大量产生。当这些带电粒子流的一部分射进地球外围稀薄的高空大气层时,大气中的氧、氮、氢、氖、氦等气体分子或原子受到来自太阳的带电粒子流的冲击和激发,就发出不同颜色的光,于是出现了极光。

气体原子受冲击而发光是怎么一回事儿呢?原来,任何化学元素的原子都由一个原子核和核外若干电子组成。比如氧原子,它的原子核外有8个电子,它们各自按本身能量大小都占据一条“许可”的轨道绕原子核旋转。轨道高原子核的远近各不相同,有的轨道上还不一定有电子,是空着的。在受到外力影响的时候,比如受到来自太阳的带电粒子流的冲击,氧原子的内层轨道上的电子得到能量后会自动跳向外层轨道。但是这种跳向外层轨道的电子很不稳定,很快就会跳回内层原来的轨道上去,同时以光子的形式把刚得到的能量又释放了出来,于是人们见到了光。

由于高空各种气体受到来自太阳的带电粒子流冲击而发出的光波频率各不相同,这种不同频率的光波射入人们的眼睛,视觉上就产生不同的颜色。极光中的绿色光是高空氧原子受冲击而生成的,极光中的红色光是高空氮原子受冲击而生成的,极光中的黄色光是高空钠原子受冲击而生成的。所以从极光的光谱中,反过来也可以了解地球外层的高空大气中到底存在哪些化学元素。

那么,为什么极光大多出现在地球上高纬度的南、北两极附近,为什么有时候就不限于两极地区,别的地方也会出现呢?

极光出现在地球北极附近上空的叫北极光,出现在地球南极附近上空的叫南极光。极光一般出现在离地面80千米到1000千米以上的空气十分稀薄的高空大气层内。

极光之所以一般出现在地球的南、北极附近上空,是有一定原因的。这又跟地球本身有关。我们的地球可以看做是一块大磁石,跟其他磁体一样,地球周围存在磁场,也有磁北极和磁南极,它们分别在地理上的北极和南极附近。指南针所以能够指示南、北方向,也正是因为地球周围空间存在磁场,地球上实际存在磁北极和磁南极的缘故。跟一切磁体一样,比如一根磁棒,磁性最强的部位在磁体的两端,在两个磁极处,地球的北磁极和南磁极磁性也很强。从太阳喷射出来的带电粒子是带有正、负电荷的,在射向地球的过程中,因为受地球磁场的影响,受地球南、北磁极的吸引,带电粒子按正、负电荷不同分别偏向南磁极和北磁极,奔向地球南、北磁极上空,那儿高空的稀薄气体受大量带电粒子流的冲击而出现极光。所以地球上南、北两极出现极光的机会最多。

极光的形状多样并不断变幻,也跟地球磁场有关。极光的忽隐忽现和扭曲摆动,是由于地球磁场受太阳内部激烈活动影响而在方向和磁力大小上发生变动的缘故。

在地球南、北极附近地区,也不是天天能见到极光的,只有在太阳内部活动特别激烈的日子,特别是出现太阳黑子的日子,在大量产生带电粒子流的时候,才出现极光。那儿一年里出现极光次数的多少也每年不一样。因为太阳黑子由多到少、再由少到多的变化是有周期性的,它的平均周期大约是11年多一点儿。1947年曾经是太阳黑子最多的一年,所以2002年前后又将是太阳黑子较多的年头,出现极光的次数也会增多。

我在前面说了,在我国的有些地区,也看到过北极光。比如1957年3月2日夜,我国黑龙江省漠河地区和呼玛县、新疆北部阿勒泰地区,人们都看到了罕见的北极光。

1982年6月18日晚10时10分前后,在内蒙化德等几个县和河北省北部的隆化等几个县,人们都看到了耀眼的白色弧形的北极光,历时20分钟左右。

特别强大的极光有时候在中、低纬度地区也能看到,比如1859年9月1日在低纬度的夏威夷群岛人们看到过极光,1872年2月4日在低纬度的印度孟买也曾出现过极光。这是因为特别大量的带电粒子流射入大气层时,会形成大气里的附加电流,从而产生磁场。这个附加电流所产生的磁场会扰乱地磁场,影响地磁场的方向,在这种情况下极光就不仅发生在地球的两极附近,在中、低纬度地区也会出现。当然,这种机会是极少极少的。

其实极光不仅发生在夜里,白天也能产生,只不过由于白天太阳光很强,极光被太阳光湮没了,人们看不见罢了。



是一种绚丽多彩的等离子体现象,其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。





极光是怎样产生的?~

是一种绚丽多彩的等离子体现象,其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。

中文名称:极光
英文名称:aurora
或Polar
light或Northern
light
定义1:由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象,
常在高纬地区高空出现。
定义2:行星高磁纬地区大气中产生的彩色发光现象。外来的高能带电粒子流沿行星固有磁场进入两磁极与高层大气的气体分子和原子碰撞,形成极光。
极光出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光,由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。极光产生的条件有三个:大气、磁场、太阳风。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
经物理学家的试验和研究,证明了极光是由于高空稀薄大气层中带电微粒所起的作用。在80-1200千米的高空大气层中,空气是非常稀薄的,极光就在那里发生。
这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中,有一种能量被称为"太阳风"。太阳风是太阳喷射出的带电粒子,是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动,以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极,因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个"漏斗"沉降,进入地球的两极地区。两极的高层大气,受到太阳风的轰击后会发出光芒,形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。
人们看到的极光,主要是带电粒子流中的电子造成的。而且,极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻,可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面。沉降粒子为电视机的电子束,地球大气为电视屏幕,地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。例如,通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源,粒子种类,能量大小,地球磁尾的结构,地球磁场与行星磁场的相互作用,以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等。
极光不但美丽,而且在地球大气层中投下的能量,可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号。极光所产生的强力电流,也可以集结在长途电话线或影响微波的传播,使电路中的电流局部或完全“损失”,甚至使电力传输线受到严重干扰,从而使某些地区暂时失去电力供应。
【极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。
极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
在北半球观察到的极光称北极光,南半球观察到的极光称南极光。也有科学家发现火星、木星上的极光。
极光按形态可分为:
匀光弧极光
射线式光柱极光
射线式光弧光带极光
帘幕状极光
极光冕
按观测的电磁波波段分为:
光学极光
无线电极光
按激发粒子类型可分为:
电子极光
质子极光
按发生区域可分为:
极光带极光
极盖极光
中纬极光红弧

相关要点总结:

15697032651:极光的资料
羿冯答:人们看到的极光,主要是带电粒子流中的电子造成的。而且,极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻,可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面。沉降粒子为电视机的电子束,地球大气为电视屏幕,地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。例如,通...

15697032651:极光是怎么产生的?为什么只会出现在地球的两级?
羿冯答:极光是由于带电粒子流受到地球磁场的捕获而与大气磨擦产生的现象。地球的磁场在两极地区最强(N极在南极点附近,S极在北极点附近),所以在靠近两极地区较容易看到极光。地球像一块巨大的磁石,而它的磁极在南北两极附近。所熟悉的指南针因受地磁场的影响,总是指着南北方向,从太阳射来的带电微粒流,也...

15697032651:北极光是怎么形成的
羿冯答:1、由于从太阳射来的电子接近地磁场之偏转,及绕磁极集中成螺旋状所引起之辐合效应。为通过极稀薄而最冷之高气层之放电,造成大气中的瑰丽发光现象。形状有拱弧,长条与薄雾等,所呈状态从跳动,闪烁到爆炸都有。极光颜色通常是白中带绿,带红,带黄,带蓝,带紫或粉红,持续时间从数小时至数日不...

15697032651:极光是怎样形成的.形成原理是什么.科学的解释啊..
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15697032651:极光是如何产生的?
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15697032651:极光可能是由哪些原因形成的?在哪儿可以看到极光现象?
羿冯答:极光是由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流动引起的高层大气分子或原子引起的。它通常出现在纬度靠近地球磁极区域的上方,通常是带状、弧形、屏幕和放射状。这些形状有时稳定,有时会发生连续变化。极光有三个条件:大气、磁场和高能带电颗粒,这是必不可少的。极光不仅出现在地球上,还出现在太阳系中...

15697032651:极光是怎么形成的?
羿冯答:极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线(Field line)集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。基本分类 1.按照极光的形态分类,可分为匀光弧极光、射线式光柱极光、射线式光...

15697032651:极光是如何形成的?为何南北极更容易看到极光?
羿冯答:人们看到的极光主要是由带电粒子流的电子引起的。另外,极光的颜色和强度取决于沉淀粒子的能量和量。用一个形象来比喻,极光活动就像是磁层活动的实况电视画面。沉降粒子是电视的电子束,地球大气是电视屏幕,地球磁场是电子束感应磁场。科学家们在这台天然大型电视上获得了关于磁层和日地空间电磁活动的...

15697032651:极光现象是怎么产生的?
羿冯答:极光是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。许多科学家正在对极光作深入的研究。人们看到的极光,主要是带电粒子流中的电子造成的。而且,极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。用一个形象比喻,可以说极光活动就像磁层活动的实况...

15697032651:极光是不是由于雪地光的反射造成?
羿冯答:不是,极光不是由于雪地光的反射造成的。极光是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生的。极光发生在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这...

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