气象学·地球 | 你住的城市，能看见极光吗？
徐来
2017-10-03
世界好大，奇妙的事情每天都有，我们一起去发现吧！
气象学·地球 | 你住的城市，能看见极光吗？
| 暖爸型转述师 | ：金北平
你听说过极光吗？极光说的是，在靠近地球南北两极的地方才会容易看到的现象。它可真的是这个地球上能看到的最美妙的现象了。想象一下，在一片漆黑的夜空中，突然出现了一片像是丝绸一样的光带，大部分是绿色的，也偶尔有红、蓝灯其他颜色。
这些光带，在空中飘来飘去，有些甚至亮到足以照亮你脚下的大地。如果你想象不出这个景象，那可以看看下面的图片，感受一下极光的美丽。
那么，这么美丽的景象，上哪儿能亲眼看一看呢？你住的城市能看到这样的奇景吗？
答案是：如果你住的地方在中国境内的话，那基本上没戏。
绚丽的极光。图片来源：wiki
难得一见的极光
为什么这么说呢？因为极光一般情况下只出现在特定的地方。我前面说了，极光的“极”指的是南北两极，靠近南北两极的地方才容易看到极光。但是你真的到了南北极的最顶头，也就是北极点和南极点上，又不容易看到极光了。极光，更多地出现在南北极两个环形的区域里，被称为极光带。
咱们中国全境都不在极光带里面，所以，要想在中国的土地上看到极光，那几乎是没希望的。那极光带在哪儿呢，哪儿能看到极光？
要看北极光，你得再往北，加拿大、美国的阿拉斯加、格陵兰岛、冰岛、俄罗斯以及北欧的几个国家，总之，都是很靠北边的地方；要看南极光，那就更麻烦了，因为南极光的极光带里，几乎没有什么陆地，真要看，得坐飞机。像是新西兰航空公司就有那么一班飞机，全程6个多小时，往南极光带里飞一圈，不过这个航班也不是天天有，一年就飞一趟。
极光为什么那么“难看”？
这么壮美的一个景观，为什么那么的难以看到呢？要说清楚这个问题，就得了解一下极光到底是怎么回事了。
生活在地球北方的人们其实很早就注意到这个奇观了。但大家都不理解这到底是啥现象。刚开始，大家只能把它理解为是一种神制造出来的现象。南极光影响地区的一些民族会把极光和火联系在一起，认为那是非物质世界当中的大火，有些部族甚至会认为它是在阴曹地府里燃烧的火焰；而在北欧神话当中，它被看成是女武神的盔甲在闪光。
最早试图用科学角度阐释极光的人，通常都错误地把极光当做是地面的反光。比如伟大的意大利科学家伽利略，就认为那是地面反射的太阳光，如果空气中充满了小水滴，那反射过去的太阳光就会照亮小水滴，形成这样的奇观。伽利略虽然是非常伟大的科学家，但是他的这个判断是错的。
极光确实和太阳有关，但这个景象并不是太阳光导致的，而是一些肉眼看不到的东西导致的。
我们知道，太阳无时无刻不在向外面放射光芒。但太阳向外面放射的可不止是光芒，还有很多看不到的东西。比如说， 太阳表面也会有很多粒子，随着光芒一起被喷射出来。这些看不见的粒子，感觉上有点像是地球上的风，虽然你看不到它，但是能感受到它，所以，它就被称为“太阳风”了。
太阳风作用下的地球磁场艺术想象图。图片来源：wiki
这个太阳风很厉害，往太阳的四面八方吹了出去，有些就正好在地球的方向上，奔着地球就来了。地球倒也是很有能耐。怎么算有能耐呢？它就像是一大块磁铁。
磁铁你玩过吧。很有意思对不对？它能吸住含有铁的东西，什么铁水管、什么暖气片儿、什么冰箱门儿，都可以。这是因为，磁铁有两个极，两极之间，有些看不见摸不着的磁力线，构成了一个磁场。磁场把磁铁和含有铁的东西给拉到了一起。
铁屑会沿着棒状磁铁产生的磁力线排列。图片来源：wiki
地球也有两个极，刚好也构成了一块大磁铁，磁力线从一个极到另一个极连着，也构成了磁场。就好像给地球穿上了一层滑溜溜的盔甲，太阳风吹过来的时候，一碰到磁场，就滑出去了，有些转向了北极，有些转向了南极。
不过，到了两极的位置，磁场就往下陷了，就有点儿像是苹果，苹果的两头就会往里塌。到两极位置的时候，这些 太阳风裹挟的粒子就开始往大气层里降，就有可能跟大气层里其他的一些粒子碰撞，粒子跟粒子一碰就会释放出能量来 ，然后沿着极光带形成了绚烂的极光。
以IMAGE卫星资料合成的极光动画。图片来源：wiki
极光大爆发
说到这里，你应该就清楚了。极光其实是太阳风吹出来的粒子，被地球磁场推到两极的位置，然后再和大气层中的其他粒子碰撞，释放能量而呈现出来的一种奇特景观。这个过程决定了，它在一般情况下，是无法在极光带之外被观察到的。
但是，在一些特殊的情况下，会有例外。
我刚才说了，太阳会吹出太阳风，太阳风又跟极光有关。可有的时候，太阳风不只是一般的风，这个风刮得有点猛，变成了风暴。在太阳风暴的状态下，更多的粒子被吹了出来，地球磁场不足以让它们全都滑到两极去。它们直接就挤了进来，冲进了大气层里，跟大气层里的其他粒子发生了碰撞。
如果出现这样的情况，那大家看到的可就不只是极光了，而是全球光。实际上，在地球上真的发生过一次这样的情况。那是在1859年，那一年太阳风大爆发了，这是有记录以来最大规模的一次太阳风暴。由于太阳风暴而产生的极光，在全球各地都能看到，甚至在热带地区，都有极光出现。北方地区的极光更是异常明亮。在美国的一些地方，甚至有工人因为夜晚的极光太亮，而误以为天亮了，起来准备开工。
博物学家养成记
你是不是很想要自己的城市也碰到一次这样的大爆发，亲眼看一看极光呢？告诉你，千万别这么想。因为太阳风暴太强大了，足以破坏地面上的供电设施，破坏所有无线电系统，让我们的网络无法使用。这样你就不能继续听我讲故事了，这是不是也是一件很可怕的事情呢？
所以，还是争取以后有机会去北极或者南极看美丽的极光吧，我觉得，你的愿望是可以实现的。
推荐阅读：
气象学·地球 | 海市蜃楼是怎么形成的？
气象学·地球 | 天上为什么有三个太阳？
气象·科学史 | 富兰克林真的会放风筝吗？
今天我们学习了4个知识点：
极光是太阳风吹出来的粒子，被地球磁场推到两极的位置，然后再和大气层中的其他粒子碰撞，释放能量而呈现出来的一种奇特景观；
极光通常都发生在靠近两极位置的极光带当中。中国的疆域范围完全在极光带之外，所以理论上，在中国是很难看到极光的；
如果碰到太阳风暴的爆发，那么极光带有可能会变得很宽，就有可能看到极光了。1895年，历史上发生了最大的一次太阳风暴，全世界各地都能看到极光；
规模巨大的太阳风暴会给我们带来灾难性的后果，会破坏掉我们的供电设施和无线电设备。
点击图片可收藏在手机里，也可分享至朋友圈
徐来
今天，是博物学陪伴你的第 175 天，恭喜你，又收集了一个新知识！下一期我们继续研究。