近日，在我国北京、内蒙古、黑龙江、甘肃、新疆等地天空中出现了绚丽的极光，美轮美奂的照片刷屏朋友圈，也将极光话题送上微博热搜。
 

为何发生在我国的极光是红色？
 

有细心的网友发现，以往看到的极区内的极光大多是绿色，为什么发生在我国的极光主要是红色？难不成大家看了一个“假极光”？
 

事实上，极光并非只有一种颜色，而是会像鸡尾酒一样分层。
 

极光是地磁暴的“副产品”，当太阳活动产生的高能粒子与地球相遇后，会和地球大气发生高速撞击，这一过程会产生微观的能量交换。国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室主任宗位国介绍，以大气中的氧原子为例，它们会从撞击中接收一份能量，但由于原子核外电子的特性，电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量，超过的部分都会再被释放出来，而释放的形式就是发光。
 

大部分极光集中在地球上方的90—400千米。据《中国国家地理》杂志绘制的人类观测极光示意图显示：

在300千米以上，极光以浅红色为主；

200—300千米以深红色为主；

100—200千米以绿色为主；

100千米以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合。

新疆阿勒泰极光美景，图据国家空间天气监测预警中心

由于地球磁场等因素作用，在两极地区，太阳活动产生的高能粒子可以深入到距地面约100千米的大气中。国家空间天气监测预警中心工程师韩大洋曾向媒体介绍，在该区域，粒子碰撞频繁，受激发的分子氮通过碰撞将能量传递给原子氧，此时微观粒子跃迁会发射波长为557.7纳米的光，呈现出绿色。要想在我国看到绿色极光，则要等到太阳活动更加强烈，高能粒子轰击到中纬度地区距地面100千米左右的大气中时才有可能。去年12月，我国漠河地区就曾出现过绿色极光，间接说明了当时地磁暴事件的强烈程度。
 

而在中纬度地区，极光一般发生在距地面250—400千米的高空大气中，其波长为630纳米，呈现出红色，人眼对这个波长并不敏感，只有在太阳活动引发强烈地磁暴、红光足够亮时，才能看到。
 

极光与地磁暴的发生有关？
 

“如果不是近期频繁出现的极光，人们可能很少关注到地磁暴。地磁暴对于人类而言，是既看不到又感知不到的。”中国气象局国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室高级工程师韩大洋说。
 

韩大洋解释，极光的产生与地磁暴的发生有关。地磁暴是指地球磁场出现剧烈扰动的现象，往往表现为地球磁场的方向和大小的快速变化。引发地磁暴的能量则是来自于太阳的爆发活动。在地球磁场与太阳高能物质“对抗”时，大气中的粒子也在吸收着能量，当这些原本不属于它的能量释放出来，就会发生闪光。
 

中国气象局国家空间天气监测预警中心空间天气预报台台长郭建广介绍，最近日冕物质抛射过程较多，造成大地磁暴现象。未来几天，在我国北方高纬度地区如内蒙古、黑龙江、新疆等地，还有机会看到极光。
 

近期还频繁出现太阳耀斑？
 

太阳耀斑是发生在太阳外部大气层的一种强烈闪光，其能量来自太阳内部积聚的巨大磁场能。一次典型的耀斑爆发会释放很多种不同波长的光，比如波长极短能量极高的伽马射线，还有波长几米甚至更长的射电波，不同波长的光又会出现相差很多倍的增强现象，如软X射线波段比较平时状态能增强5个数量级，而极紫外波段则能增强上百倍。
 

“耀斑是可以通过光学设备进行观测、拍摄的，不光是在地球上，科学家已经把专门拍摄耀斑的相机搬到了卫星上，24小时不分日升和日落地对它进行实时监测。”韩大洋介绍。
 

地磁暴和太阳耀斑为何近期频繁出现？是否正常？
 

韩大洋解释，地磁暴和太阳耀斑在近期频繁出现是正常的。统计显示，5月以来地磁暴已经出现3次，分别是5月3日、5月6日，以及目前还在持续的从5月10日23时开始的地磁暴过程。太阳耀斑就更多一些，进入5月以来的短短10多天内，就发生了X级耀斑10多个、M级的耀斑60余个。
 

“从目前太阳活动的趋势来判断，近期再次出现地磁暴以及太阳耀斑的可能性是比较高的。”韩大洋说。
 

对普通人的生活有什么影响？
 

地磁暴和太阳耀斑，会不会对我们的生活产生影响？专家回应，地磁暴和太阳耀斑只会对航空、通信等高技术行业产生一些影响，对普通人的生活一般没有什么影响，也不会影响身体健康，更不需要进行专门防护。
 

专家解释，太阳耀斑和太阳光很像，只不过它的能量要强上很多个量级。“当耀斑发生时，地球外包裹的电离层就会接收到比日常多得多的照射量，空气粒子快速移动，导致电离层的密度、结构发生改变，原本该反射回地面的无线电波信号受到影响。”由于电离层扰动而发生的短波吸收现象，给现代航空、航海等领域常用的短波通信带来如信号丢失、通信质量变差的问题。
 

不过，太阳耀斑不会影响普通人的生活。在大气层的保护下，耀斑所有波段的辐射都大幅减少，能够到达地面的部分微乎其微。同时，现代科技有办法来应对耀斑造成的无线电通信变差的问题，比如调整通信频率、改变通信方式等。
 

当发生地磁暴时，高纬度地区大气在焦耳加热和高能粒子沉降的作用下受热膨胀，并随着大气环流将这种变化传递到全球，引发高层大气密度升高，给运行在500千米以下轨道高度的人造航天器等制造更大的飞行阻力，使其轨道出现明显的衰减，这在航天上叫做大气拖曳作用。还有一类影响是，地磁暴的发生造成地磁信息变化，使得鸽子在飞行途中容易迷路，造成信鸽丢失。
 

对普通人而言，地磁暴的影响非常微弱，完全可以忽略不计。对空间天气活动给一些行业带来的影响，中国气象局国家空间天气监测预警中心与相关行业部门有长期密切合作，共同探讨针对不同技术系统的应对措施与减缓策略。
 

来源：人民日报、科技日报

编辑：赵莉