当极光与臭氧洞同行：太阳粒子集中攻击两极地区

                                                                 杨学祥

极光是一种什么现象 极光属于哪种现象

2022-08-09  来源：天气网  

　　导语：在世界上，比较知名的观测极光的地区有北极、南极、芬兰、瑞典、丹麦、挪威、俄罗斯等地都可以看到极光。那么，今天小编就跟朋友们来好好讲讲，极光是一种什么现象？极光属于哪种现象？接下来是小编为大家整理的相关信息，请大家参阅。

　　极光是一种什么现象

极光

　　极光是一种大气发光的现象，也是南北极特有的一种现象，并且在东西方的神话中也能看到极光出现的身影，现在的科技解释了极光的出现，科学的解释更引发对极光的向往，美的无法媲美的极光，让更多的人去探索。

　　最容易看到极光的时间段是春分和秋分快来临的时候，而且春天和秋天出现的频率更大，天文爱好者会在这两个季节去观看极光，带着自己最美好的期盼去看最美的极光，哪怕只是一瞬间，那也足够满足天文爱好者的需求。

　　一直以来，对于极光的传说有很多，因为传说的存在，极光还是依旧保留了一些神秘感，在极光出现的同时会有神秘的声音发出，也更在这里的人带来了一丝恐惧和敬畏。随着科技的发展，对这种声音仍旧没能做出完整的解释。神秘极光出现的声音依旧是一个未解之谜。这种声音被科学家记录了下来，所听到了的噼啪的声音离地面很远，或许还有很多没有发现的原理在等着人去探索，去发掘。

　　极光色彩

　　色彩斑斓的极光是那么的引人注目，千姿百态的极光是多么的耀眼，在2020年9月14日的时候芬兰的夜空上出现了壮观的景象，绿色的极光在黑夜中闪耀，随着天空起舞的极光如梦如幻，给人们带来了持续一小时的极光视觉盛宴，美丽的画面让人眼花缭乱，更满足了人们对极光的喜爱。

　　春分秋分前后，最佳观赏极光的季节，也需要在对的时间对的地点才能看到，能否看到极光盛宴还是需要一点运气的。看极光的最佳地点也要选好，冰岛、加拿大耶洛奈夫、挪威特罗姆瑟市、瑞典北部、芬兰、格陵兰岛、和新西兰。这些地方都是最佳的观赏极光的地方。

　　坐在奔向北极圈内的列车里，看着窗外苍茫的世界一望无际的辽阔雪原，内心油然而生的探索奇幻之旅行程即将开启，那种心情无法言喻。在看到极光的那一刻起，那美妙的奇幻感觉让你终身难忘。

　　极光发生

　　极光神奇莫测

　　极光是神奇莫测的以至于很多看到它的人，所看到的形状都是不同的。极光的形状包括有伞状的、带状的、条状的、葫芦状的、圆柱状的、球状的和片状的等。极光的颜色也是缤纷奇丽五颜六色，包括的颜色有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫外，很多时候还会自由组合颜色，不仅仅富有极强的观赏性，而且色彩分明给人强烈美感。

　　只是在我国漠河虽然能够看到极光，但是必须在夜间才能看到。漠河的夏至前后白天阳光是非常强烈的，亮度也十分大，而极光现象亮度相对小，这样就算白天发生了极光现象，也不容易用肉眼能够看到。还好我国漠河所处地域属于高纬度线上，这样的地域导致漠河会发生极昼现象，这为白天看极光有提供了有利因素，只要大家去的时间刚刚好，那么就能实现亲身观看极美极光的梦想。

　　从科学统计数据情况看，极光最易发生的时间是在春分和秋分两个节气来临前。造成这种情况的原因就是在春分和秋分两个节气来临前，地球所处的位置与磁索位置容易发生交错情况，进而易引起碰撞放电形成极光。同时从统计数据进一步看，春秋两季出现极光现象的频次会多于夏冬两季出现极光现象的频次。

https://www.tianqi.com/news/314286.html

多地出现红绿极光！中国气象局发布大地磁暴预警，对人体是否有影响？天文专家详解

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2023-12-02 11:48:54发布于上海上观新闻官方账号

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12月1日晚

黑龙江省大兴安岭地区

漠河、塔河等地出现极光

不少当地居民以及游客

拍摄到这一美景

图片提供：郝大庆 安石春 王勇

甚至北京怀柔、门头沟

也记录到了极光现象

中国国家地理频道的微博

也转发了天文摄影师浦石

12月1日19点52分在北京怀柔

拍摄的极光现象照片

据了解

多地出现极光

是因为地磁暴活动

中国气象局发布大地磁暴预警

中国气象局国家空间天气监测预警中心于11月30日发布大地磁暴预警，预报称11月30日、12月1日、2日三天，可能出现地磁暴活动，其中12月1日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，预计地磁活动将延续到12月2日。

预报中提示，此次太阳爆发活动很可能在12月1日制造出强度高且绚丽的极光，我国北部地区，如黑龙江、新疆的部分地区有机会看到红色，甚至是绿色极光。据了解，黑龙江省大兴安岭地区的漠河市今年多次观测到极光。

天文专家：

地磁暴特别强时极光范围会扩大

12月1日晚，北京天文馆研究员、《天文爱好者》杂志主编朱进告诉红星新闻记者，极光的发生是由于太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，在地球南北两极附近地区的高空与高层大气中的原子碰撞造成的发光现象。

朱进表示，虽然极光常见于高磁纬地区，但如果地磁暴特别强，极光发生的范围会扩大，据记载，地磁暴厉害的时候，甚至在赤道地区都能看到极光。因此，在北纬40°的北京地区看到极光是可能的。

对于为何中低纬度地区也会发生极光，朱进表示，一般情况下，太阳的高能带电粒子抵达地球附近的时，地球磁场会把它们导向地球两极。但如果抵达地球的太阳高能带电粒子特别强，和地球磁场发生相互作用产生特别强的地磁暴，有些高能带电粒子会在中纬度或者低纬度地区进入大气层，就有可能在中低纬度地区产生极光。

朱进同时表示，地磁暴会对短波通信等产生影响，但由于持续的时间不会太长，对人体的影响是很小的，可以忽略不计。

https://new.qq.com/rain/a/20231202A03E2P00

臭氧层空洞的危害 

2020-07-22  来源：天气网  

　　臭氧层是地的大气防护层，能有效防止某些太阳射线对地球生物的伤害。但如果臭氧层出现空洞，会造成以下危害：

　　1、增加皮肤癌：臭氧减少1%，皮肤癌患者增加4%-6%，主要是黑色素癌。

　　2、损害眼睛，增加白内障患者。

　　3、削弱免疫力，增加传染病患者。

　　4、使农产品减产及其品质下降。

　　5、减少渔业产品。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物（病毒和病菌也在其中）。

　　6、臭氧层空洞会使冰川因为受不住高温而融化，使海平面上升，给沿海城市带来巨大灾害。

　　除了影响人类健康和生态外，因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响，如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。

https://www.tianqi.com/video/3364.html

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=1412383

      臭氧洞为什么发生在秋分和春分之前

      臭氧洞的形成 

      1999年我们就撰文就指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风，而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年5月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出，有3个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞：太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄；处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层；太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。 

       臭氧洞的存在和扩大与地球公转轨道有关 

       根据地球公转轨道，秋分（9月22-24日）到冬至（12月21-23日），南极的极昼使太阳辐射对南极最强，产生南极的臭氧洞（或臭氧稀薄区）；春分（3月20-22日）到夏至（6月21-22日，北极的极昼使太阳对北极辐射最强，易产生北极的臭氧洞（或臭氧稀薄区）。其中，2010年冰岛火山的异常喷发规模最大，火山灰集中在北极，降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在1月3日或4日，远日点在7月2日或3日，这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因，也是臭氧洞季节性变化的原因。

臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现。

      事实上，地球南北极都出现过臭氧洞，证实了我们的理论。彗星的轨道是一个偏心率很大的椭圆，受太阳风压力作用，在近日点彗尾最长，在远日点彗尾最短。同样，地球轨道也是一个椭圆，在近日点气尾最长，在远日点气尾最短。这是南极臭氧洞比北极臭氧洞面积大，存在时间长的原因（见图1）。

图 1  太阳风压缩大气层背光流动形成两极地区极昼时臭氧洞（或臭氧稀薄区）和极夜时气尾

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1331774.html

“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应” 

我们在1999年撰文提出，到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。

正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80～400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N₂和O₂/O₃所吸收,在15～55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O₃所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.

http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm

https://www.doc88.com/p-4317663607230.html

https://www.docin.com/p-344676587.html

https://wap.sciencenet.cn/blog-2277-1346460.html

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=1412383

     当极光与臭氧洞同行：太阳粒子集中攻击两极地区

     从科学统计数据情况看，极光最易发生的时间是在春分和秋分两个节气来临前。造成这种情况的原因就是在春分和秋分两个节气来临前，地球所处的位置与磁索位置容易发生交错情况，进而易引起碰撞放电形成极光。同时从统计数据进一步看，春秋两季出现极光现象的频次会多于夏冬两季出现极光现象的频次。

      根据地球公转轨道，秋分（9月22-24日）到冬至（12月21-23日），南极的极昼使太阳辐射对南极最强，产生南极的臭氧洞（或臭氧稀薄区）；春分（3月20-22日）到夏至（6月21-22日，北极的极昼使太阳对北极辐射最强，易产生北极的臭氧洞（或臭氧稀薄区）。其中，2010年冰岛火山的异常喷发规模最大，火山灰集中在北极，降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在1月3日或4日，远日点在7月2日或3日，这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因，也是臭氧洞季节性变化的原因。    

      地磁暴会对短波通信等产生影响，但由于持续的时间不会太长，对人体的影响是很小的（病毒和细菌不在其列），可以忽略不计。

      臭氧洞的危害是显著的。地磁暴、臭氧洞和极光的同时出现，表明更多的太阳粒子攻入两极地区大气层，杀灭病毒的作用不可忽略。