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什么是地磁暴?为何我国看到的极光大多是红色?一文了解

 昵称0D770 2023-12-03 发表于河北

我们看到的这段绝美的极光美景,拍摄于北京怀柔郊区,是一名叫“浦石”的网友拍摄的,昨天不仅刷屏了天文爱好者的朋友圈,更是让“北京极光”这个话题登上了热搜榜。昨天,中国国家地理频道转发微博,并留言称这是“北京史上第二次极光影像记录”。其实,不仅是北京,太阳风暴导致的地磁暴活动正在给部分地区带去大范围极光,黑龙江北部、内蒙古呼伦贝尔等多地都有记录。那么,地磁暴是什么呢?中纬度地区的北京都罕见发生了极光,那么这一次地磁暴是不是很严重,又会如何影响我们的生活?

高强度极光点亮漠河夜空

画面有多美?

昨晚(12月1日),在漠河市北极村出现极光美景。紫红色和黄绿色的极光变幻着色彩,伴随着璀璨的星星在夜空中绚丽舞动。

据了解,本次黑龙江大兴安岭地区出现极光,是因为地磁暴活动。在我国中高纬度地区当磁指数较高时,极光将爆发强烈。漠河,是我国位置最北、纬度最高的城市,也是国内观测极光的最佳地点之一,每年都有众多摄影爱好者前来拍摄极光。今年以来,漠河已经多次出现极光。12月1日晚上,除漠河外,黑龙江省其他城市也出现了极光美景。

地磁暴是什么?

为何会产生极光?

地磁暴是一种典型的太阳爆发的活动。我们知道,日冕是太阳大气的最外层,当太阳爆发的时候,就会发生日冕物质抛射,一次抛射就能将数以亿吨计的太阳物质,以数百数千米每秒的高速抛离太阳表面,不光是巨大质量与速度汇聚成的动能,它们还携带着太阳强大的磁场能,一旦命中地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,这就叫地磁暴。地磁暴的影响有很多,肉眼可见最直观的就是极光了,极光是如何产生的?我们一起来了解。

磁暴带来的影响有很多,其中之一就是驱使地球高层大气微粒运动加剧,最终造成大气受热膨胀,向着更高的空间扩散。而极光,实际上只是地磁暴的“副产物”,当日冕物质携带着太阳的能量与地球相遇后,其中一部分会随着地球磁场进入两极,并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击,撞击的过程伴随着能量交换,这些能量在被大气原子与分子的核外电子吸收之后,又快速得到释放,释放的结果就是产生发光。绿色与红色极光便是来自氧原子,紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。

中低纬度地区发生极光罕见吗?

据了解,2024年仍是太阳的活跃年。这就意味着至少在这个冬天里,我国北方还有可能看到极光。我们知道极光都是在高纬度能观测到,北京处于北纬40度左右,那么为什么也能看到极光?中纬度地区发生这样的极光现象罕见吗?今天我们也采访到了北京天文馆研究员朱进,一起听听他的解读。

为什么在我国看到的极光

大多是红色?

在我国观测到的极光大多是红色的,这是为什么呢?实际上,大部分极光集中在地球上方的90~400公里。

这是一张《中国国家地理》杂志绘制的人类观测极光示意图,其中在300公里以上,极光以浅红色为主,200~300公里以深红色为主,100~200公里以绿色为主,100公里以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合的颜色。因为地表有一定弧度,使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远,就只能看到高度更高的红色极光了。因此,在中国看到的极光大都是红色,而在北极圈内看到的多是绿色。

为何要预警地磁暴?

极光可以预报吗?

本次地磁暴活动,中国气象局也发布了预警。此前,中国气象局国家空间天气监测预警中心发布预报,11月30日、12月1日、12月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。那么,为什么要预警?这是不是意味着极光也可以预报呢?

专家表示,当太阳日冕物质抛射或者太阳耀斑爆发后,会以光速传播到地球,人类在上述太阳活动发生后约8分钟便可知晓。而太阳带电粒子流的传播速度则要慢很多,大概需要两三天的时间才能抵达地球,因此,人类可以对于可能出现的地磁暴进行预警。

对于追光爱好者来说,极光的长期预报仅供参考,并不完全准确,不过短期2~3天的实时“预报”还是值得相信的。

此外,北京天文馆研究员朱进还表示,地磁暴对人体的影响是很小的,可以忽略不计,但会对短波通信等产生影响,不过持续的时间也不会太长。此外,地磁暴可能会对空间站产生影响,空间站可能会因大气拖拽造成轨道高度下降,卫星导航设备误差也可能增大,航空飞行也会面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险,所以,提前预报也可以防范风险。

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