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        高緯度上空的天體秀

        2021-01-13 05:02:43吳樹(shù)森
        課外語(yǔ)文·中 2021年12期
        關(guān)鍵詞:大氣

        吳樹(shù)森

        夜光云是深曙暮期間出現(xiàn)于地球高緯度地區(qū)空中的、一種發(fā)光而透明的波狀云,常呈淡藍(lán)色或銀灰色,是云中的冰晶顆粒散射太陽(yáng)光的結(jié)果。

        只在暮色蒼茫時(shí)

        夜光云只出現(xiàn)在高緯度地區(qū)(50°~65°)的夏季,當(dāng)太陽(yáng)在地平線(xiàn)以下6°~12°、大氣中的夜光云被日光照射時(shí),人們才能用肉眼直接觀(guān)察到。夜光云的出現(xiàn)具有非常明確的時(shí)間和地點(diǎn)要求:在高緯度50°~70°地區(qū)的夏天,形成于80千米左右的中層大氣,而普通云只存在于10多千米以下的低空。

        由于夜光云極其稀薄暗淡,所以人們?cè)诎滋焓菬o(wú)法見(jiàn)到的,只有當(dāng)太陽(yáng)在地平線(xiàn)以下剛剛?cè)胍苟姨炜者€沒(méi)有徹底黑下來(lái)的時(shí)候,夜光云才會(huì)顯露出來(lái)。其實(shí),夜光云雖名為“夜光”,但不僅在黃昏日落時(shí)分會(huì)出現(xiàn),在凌晨太陽(yáng)升起時(shí),如果氣象條件適合,人們也比較容易看到夜光云。其他時(shí)候,夜光云要么會(huì)因?yàn)樘《鵁o(wú)法被看到,要么云層已然落入地球的陰影中,云中的冰晶顆粒無(wú)法散射太陽(yáng)光,人們也無(wú)法看到。

        盡管夜光云常出現(xiàn)在高緯度地區(qū),但也不是在所有高緯度地區(qū)人們都能見(jiàn)到它。這是因?yàn)?,在夏季處于極晝的高緯度地區(qū),夜空太過(guò)明亮,因而,夜光云不易被人們發(fā)覺(jué)。所以,觀(guān)賞夜光云最適宜的地區(qū)是緯度在50°~55°之間的地區(qū)。歐洲北部和加拿大的多數(shù)大城市都在這一區(qū)間內(nèi),我國(guó)最北部的大興安嶺恰好也處于這一區(qū)間,因而,我國(guó)緯度最高的漠河(北緯53°線(xiàn))就曾在夏季多次出現(xiàn)夜光云。

        三大成因不可少

        夜光云又被稱(chēng)為極地中氣層云。從地球上看,這種云被稱(chēng)為“夜光云”;但如果從外層空間看,它則被稱(chēng)為“夜耀云”。

        夜光云看上去有點(diǎn)像卷云,但比卷云薄很多,有面紗型、條帶型、波浪型和旋渦型等不同的類(lèi)型。

        1883年,人類(lèi)第一次觀(guān)測(cè)到這種在夜間會(huì)發(fā)光的云;隨后,夜光云的出現(xiàn)越來(lái)越頻繁,而且出現(xiàn)的時(shí)間更長(zhǎng),出現(xiàn)的緯度也更低。

        天空中為什么會(huì)出現(xiàn)夜光云呢?過(guò)去曾一直是個(gè)謎。

        隨著科技水平的提高,今天的人們可以利用火箭和衛(wèi)星對(duì)夜光云進(jìn)行探測(cè)。大氣物理學(xué)家發(fā)現(xiàn),南北兩個(gè)半球出現(xiàn)的夜光云有很大不同:北極上空的夜光云看上去比南極上空出現(xiàn)的夜光云更亮一些,出現(xiàn)的高度也更低。但無(wú)論有何差別,在南北兩個(gè)半球形成夜光云,需要同樣的三個(gè)條件——低溫、水蒸氣和塵粒。因?yàn)橹挥羞@樣,水蒸氣才能凝結(jié)成極小的冰晶。

        2014年7月5日、6日,攝影師陳德成在我國(guó)最北的漠河拍到完美的夜光云,引起人們的廣泛關(guān)注。此后,人們?cè)谀影l(fā)現(xiàn)夜光云的次數(shù)越來(lái)越多:2015年6月22~25日,漠河連續(xù)4天出現(xiàn)夜光云,時(shí)間一般都是在22時(shí)至凌晨1時(shí)左右。2018年6月23日1時(shí),漠河北極村出現(xiàn)夜光云,持續(xù)約40分鐘。2019年6月12日21時(shí)35分,漠河出現(xiàn)夜光云……

        氣象工作者曾對(duì)漠河出現(xiàn)的夜光云進(jìn)行過(guò)跟蹤觀(guān)測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),夜光云的云體是一種常見(jiàn)的卷云,在晴好天氣和少云天氣條件下都可能出現(xiàn),特別是在夏至前后出現(xiàn)的概率更高,有時(shí)連續(xù)幾天都會(huì)出現(xiàn)。夜光云本身不會(huì)攜帶降水,但出現(xiàn)夜光云后的48小時(shí)內(nèi),會(huì)產(chǎn)生降水。

        宛若極光勝極光

        在北半球高緯度地區(qū)出現(xiàn)的夜光云,方位處于正北方。由于缺乏對(duì)相關(guān)天文知識(shí)的了解和認(rèn)知,許多人誤以為夜光云就是北極光。需要指出的是,雖然二者都出現(xiàn)在高緯度地區(qū),都是在無(wú)風(fēng)或微風(fēng)及能見(jiàn)度極好的天氣條件下出現(xiàn),但夜光云與極光有很大的不同:

        一是形成的原因不同。極光是太陽(yáng)風(fēng)強(qiáng)烈暴發(fā)、受地球磁場(chǎng)影響并與高層大氣中氣體原子和分子相撞擊形成的;夜光云則是云中的冰晶顆粒受太陽(yáng)光散射形成的,它的發(fā)光體是云。

        二是出現(xiàn)的空間不同。極光出現(xiàn)在高層的無(wú)云大氣中,有廣闊的空間;夜光云只出現(xiàn)在大氣中低層,必須有合適的云層存在。

        三是形態(tài)與動(dòng)態(tài)不同。極光有多種形狀,變幻莫測(cè);夜光云則相對(duì)靜止穩(wěn)定,形狀隨云層而定。

        四是顏色不同。極光絢麗多彩,以綠色最為常見(jiàn),也會(huì)出現(xiàn)紅色、白色和藍(lán)色的極光;夜光云的顏色則只有淡藍(lán)色或銀灰色。

        五是出現(xiàn)的時(shí)間不同。極光在一年四季都可以出現(xiàn),且出現(xiàn)時(shí)間不固定,有時(shí)甚至十幾年都很難見(jiàn)到;而夜光云只出現(xiàn)在夏季,主要以6月份為主,并且每年都會(huì)出現(xiàn)。

        六是拍攝取像不同。拍攝極光需要專(zhuān)業(yè)的攝像設(shè)備,若使用普通的照相機(jī)是拍不到極光的;而對(duì)于亮度強(qiáng)的夜光云,用普通照相機(jī)或手機(jī)就能拍到。

        夜光云的形成與霞光有相似之處,都是日光被云層散射的結(jié)果,如同露天放映電影,通過(guò)放映機(jī)把畫(huà)面投影到銀幕上。我們常見(jiàn)的還有暈、華等,它們是日光或月光通過(guò)薄的透光卷層云中的冰晶時(shí)發(fā)生折射和反射,在太陽(yáng)或月亮周?chē)纬傻墓猸h(huán)。

        (選自《百科知識(shí)》2020年第19期,有刪改)

        閱讀

        練習(xí)

        1.什么是夜光云?

        2.用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括夜光云出現(xiàn)的條件。

        3.文中畫(huà)線(xiàn)的句子使用了什么說(shuō)明方法?有什么作用?

        4.在南北兩個(gè)半球形成夜光云,需要的同樣的三個(gè)條件是什么?

        5.作者在介紹夜光云與極光有很大的不同時(shí),運(yùn)用了什么說(shuō)明方法?

        (劉為民 設(shè)計(jì))

        (參考答案見(jiàn)79頁(yè))

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