梁　丹

光對人類來說非常重要，我們之所以能夠看到客觀世界中斑駁陸離?瞬息萬變的景象，主要是因為眼睛接收到了物體發(fā)射?反射或散射的光.光與人類生活和社會實踐有著密切的關(guān)系.自然光是神秘的，以至于我們在看到許多的光現(xiàn)象時會不由得發(fā)出贊嘆或恐懼.這里將帶領(lǐng)同學(xué)們認(rèn)識幾種常見的自然光現(xiàn)象，揭開其神秘的面紗.

極 光

在地球南北兩極附近地區(qū)的高空，夜間常會出現(xiàn)燦爛美麗的光輝(如圖1).它輕盈地飄蕩，忽暗忽明，發(fā)出紅的?藍的?綠的?紫的光芒，這種壯麗動人的景象就叫做極光. 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(xiàn)象能與之媲美.

許多世紀(jì)以來，極光一直是人們猜測和探索的天象之謎.從前，愛斯基摩人以為那是鬼神引導(dǎo)死者靈魂上天堂的火炬.13世紀(jì)時，人們則認(rèn)為那是格陵蘭冰原反射的光.到了17世紀(jì)，人們才稱它為北極光——北極曙光(南極所見到的同樣的光稱為南極光). 隨著科技的進步，極光的奧秘也越來越為我們所知.原來，這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的佳作.

在太陽創(chuàng)造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為“太陽風(fēng)”.太陽風(fēng)是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流.太陽風(fēng)在地球上空環(huán)繞地球流動，以約400 km / s的速度撞擊地球磁場.地球磁場形如漏斗(如上頁圖2)，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發(fā)出的帶電粒子流沿著地磁場這個“漏斗”沉降，進入地球的兩極地區(qū).兩極的高層大氣，受到太陽風(fēng)的轟擊后發(fā)出光芒，形成極光.

極光不但美麗，而且在地球大氣層中投下的能量，可以與全世界各國發(fā)電廠所產(chǎn)生電量的總和相比.這種能量常常攪亂無線電和雷達的信號.極光所產(chǎn)生的強電流，也可以影響微波的傳播，甚至使電力傳輸線受到嚴(yán)重干擾，從而使某些地區(qū)暫時失去電力供應(yīng).怎樣利用極光所產(chǎn)生的能量為人類造福，是當(dāng)今科學(xué)界的一項重要使命.

地 光

地光是指大地震時人們用肉眼觀察到的天空發(fā)光的現(xiàn)象.一般情況下，地光大都在地震發(fā)生前幾分鐘到數(shù)小時出現(xiàn)，也有少數(shù)在地震后出現(xiàn).地光的顏色有多種多樣，有白里發(fā)藍的?紅色的?紫色的?白色的，也有黃色和綠色的，其中以白里發(fā)藍的為多，有點像電焊火光(如圖3).地光在空中持續(xù)的時間一般為幾秒到數(shù)分鐘之間.在夜間，即使離地光出現(xiàn)地點較遠的地方，也能夠看得清楚.地光在地表上空的高度一般為幾米到幾十米不等，其表現(xiàn)形式因地震類型和地點而不同，在空中的幾何形狀也不盡相同，有的以條帶狀在空中出現(xiàn)，有的以圓弧狀出現(xiàn)，也有的以火柱狀出現(xiàn)，還有的以一連串火球狀出現(xiàn)，形似信號彈升向天空.

地光在文獻中有不少記載.1965年~1967年日本松代地震群期間，就留下了難得的地光照片.我國1975年發(fā)生的遼寧海城地震和1976年發(fā)生的河北唐山地震，震前的地光現(xiàn)象非常突出.

地震發(fā)生前為什么會產(chǎn)生地光呢?研究結(jié)果表明，當(dāng)?shù)卣鹂彀l(fā)生時，由于地下巖石發(fā)生破裂?錯斷，巖石間由于相對摩擦滑動，產(chǎn)生一種電磁效應(yīng)，從而造成一個較大范圍的放電現(xiàn)象，并沿著斷裂縫隙通向大氣層，在低空引起大氣電離和發(fā)光現(xiàn)象. 地光的來臨，往往預(yù)示著地震很快就要發(fā)生了，如果此時能夠迅速果斷地采取一些避震措施，是有可能躲開地震災(zāi)害的.例如1975年2月4日海城地震前，一列從大連開往北京的列車在行駛途中，司機突然發(fā)現(xiàn)列車前方有大片紫紅色的耀眼亮光，便馬上聯(lián)想到可能是地光，于是采取措施，緊急停車.列車剛剛停穩(wěn)，大地震就發(fā)生了，從而避免了一場車翻人亡的重大事故.

責(zé)任編輯程哲