極光形成的原因

2024年2月13日發(作者：西北大炕)

極光形成的原因

極光形成的原因

極光是來自太陽活動區的帶電高能粒子(可達1萬電子伏)流使高層大氣分子或原子激發或電離而產生的。由于地磁場的作用，這些高能粒子轉向極區，所以極光常見于高磁緯地區。在大約離磁極25°～30°的范圍內常出現極光，這個區域稱為極光區。在地磁緯度45°～60°之間的區域稱為弱極光區，地磁緯度低于45°的區域稱為微極光區。 極光下邊界的高度，離地面不到100公里，極大發光處的高度離地面約110公里左右，正常的最高邊界為離地面300公里左右，在極端情況下可達1000公里以上。根據關于極光分布情況的研究，極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環狀，而是卵形。極光的光譜線范圍約為3100～6700埃，其中最重要的譜線是5577埃的氧原子綠線，稱為極光綠線。 早在2022年多年前，中國就開始觀測極光，有著豐富的極光記錄。極光多種多樣，五彩繽紛，形狀不一，綺麗無比，在自然界中還沒有哪種現象能與之媲美。任何彩筆都很難繪出那在嚴寒的兩極空氣中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光。 極光有時出現時間極短，猶如節日的焰火在空中閃現一下就消失得無影無蹤;有時卻可以在蒼穹之中輝映幾個小時;有時像一條彩帶，有時像一團火焰，有 1 / 4

時像一張五光十色的巨大銀幕，仿佛上映一場球幕電影，給人視覺上以美的享受。

極光產生原理

極光是地球周圍的一種大規模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線(Field

line)集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發，產生光芒，形成極光。經常出現的地方是在南北緯度67度附近的兩個環帶狀區域內，阿拉斯加的費爾班(Fairbanks)一年之中有超過200天的極光現象，因此被稱為“北極光首都”。所以極光只能在地球的南北極被看見。

地球磁層磁力線攜帶太陽風的能量進入地球內部，進而驅動了地磁場的形成。在這磁層磁力線閉合環路上除了有地球內部的導電體之外，另外還有大氣層的電離層-這一弱導電體。當太陽風強烈時，磁力線能量遇到地球內部的磁感抗，有許多能量消耗不掉，于是就在電離層處形成了極光。

極光的傳說

傳說一

相傳公元前兩千多年的一天，夜來臨了。隨著夕陽

紫色的極光

西沉，夜已將它黑色的翅膀張開在神州大地上，把遠山、近樹、河流和土丘，以及所有的一切全都掩蓋起來。一個名叫附寶 2 / 4

的年輕女子獨自坐在曠野上，她眼眉下的一灣秋水閃耀著火一般的激情，顯然是被這清幽的夜晚深深地吸引住了。夜空像無邊無際的大海，顯得廣闊。安詳而又神秘。天幕上，群星閃閃爍爍，靜靜地俯瞰著黑魆魆的地面，突然，在北斗七星中，飄灑出一縷彩虹般的神奇光帶，如煙似霧，搖曳不定，時動時靜，像行云流水，最后化成一個碩大無比的光環，縈繞在北斗星的周圍。其時，環的亮度急劇增強，宛如皓月懸掛當空，向大地瀉下一片淡銀色的光華，映亮了整個原野。四下里萬物都清晰分明，形影可見，一切都成為活生生的了。附寶見此情景，心中不禁為之一動。由此便身懷六甲，生下了個兒子。這男孩就是黃帝軒轅氏。以上所述可能是世界上關于極光的最古老神話傳說之一。

傳說二

在我國的古書《山海經》中也有極光的記載。書中談到北方有個神仙，形貌如一條紅色的蛇，在夜空中閃閃發光，它的名字叫燭龍。關于燭龍《大荒北經》有如下一段描述：“西北海之外，赤水之北，有章尾山。有神，人面蛇身而赤，直目正乘，其瞑乃晦，其視乃明。不食不寢不息，風雨是竭。是燭九陰，是謂燭龍。”這里所指的燭龍，實際上就是極光。

外國

極光這一術語來源于拉丁文伊歐斯一詞。傳說伊歐斯是希臘神話中“黎明”(其實，指的是晨曦和朝霞)的化身，是希臘神泰坦的 3 / 4

女兒，是太陽神和月亮女神的妹妹，她又是北風等多種風和黃昏星等多顆星的母親。極光還曾被說成是獵戶星座的妻子。在藝術作品中，伊歐斯被說成是一個年輕的女人，她不是手挽個年輕的小伙子快步如飛地趕路，便是乘著飛馬駕挽的四輪車，從海中騰空而起;有時她還被描繪成這樣一個女神，手持大水罐，伸展雙翅，向世上施舍朝露，如同我國佛教故事中的觀音菩薩，普灑甘露到人間。

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。

極光的基本分類

按照極光的形態分類，可分為勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。

按照極光觀測的電磁波波段，可分為光學極光、無線電極光等。

按激光激發粒子類型，可分為電子極光、質子極光等。

按照極光發生區域，可分為極蓋極光、極光帶極光 、中緯極光紅弧等

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