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透过高清相机看特隆姆瑟的极光——挪威考察行记(四) 精选

已有 7684 次阅读 2015-11-12 11:15 |系统分类:海外观察| 太阳黑子, 极光, 斯瓦尔巴德, 特隆姆瑟, 雷达观测


  

  电影《假装情侣》放映后,世界各地的文艺青年多了一个梦想:在有生之年带着最爱的人去特隆姆瑟看极光。这次在夏末冬初的九月底到达北极圈内最大的城市、也被认为是全球最佳极光观测点之一的特隆姆瑟,我们有幸赶上了当地每年9月至次年5月的极光观测佳期。

   肉眼居然看不到极光的色彩!

   位于尼德河和特隆海姆峡湾交汇处的特隆姆瑟是一个宁静的科研型城市,有“北方硅谷”的美誉。傍晚从湖光荡漾、秋色尽染层林的市中心出发,去郊外寻找极光,一路经过连绵不断的湖、山。不到半小时功夫,在市区还披着柔和晚霞轮廓的群山转瞬就如同得了抑郁症般,变成黑压压的一片,一座,一座,从车窗外迎面向人倾压而来。随着城市越来越远去,人越来越强烈地感到自身在大自然面前的渺小和北欧天地间那种具有崇高感的神性。

   准确地说,这次在特隆姆瑟郊外,我是从别人的高清单反相机镜头里看到了肉眼看起来非彩色、和云团差不多的极光。后来在斯瓦尔巴德遇到研究空间物理的中国留学生陈相材,他告诉我说,极光的色彩用肉眼看不见恰恰是极光比较强的时候,由于光学原因,肉眼最容易捕捉到的是绿色光。我还有一个自认为跨学科的发现,那就是:拍摄强极光就像烧七宝烧——你在拍摄的时候永远不知道最后显影的极光究竟会是什么样的。某种意义上,这都算“如有神助”吧。听说民间关于极光的成因还真有“地球外面燃起大火”的说法,看来像我这样爱用原始人一般朴素的类比思维思考问题的人也不少。

   其实,在相当长一段时间内,人们认为极光可能是由3种原因形成的。除了“地球外面燃起的大火”,另一种看法认为,极光是红日西沉以后,透射反照出来的辉光。还有一种看法认为,极地冰雪丰富,它们在白天吸收阳光,贮存起来,到夜晚释放出来,成了极光。科学家也是直到上世纪60年代,将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究,才逐步形成了关于极光的物理性描述。现在人们认识到,极光一方面与地球高空大气和地磁场的大规模相互作用有关,另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关,这种粒子流通常称为太阳风。大气、磁场和太阳风是形成极光必不可少的条件。

   极光不仅是个光学现象,而且是个无线电现象,直接影响到无线电通信、长电缆通信(据科研人员说,某种程度上,马航失联事件在找到确切的原因之前,也不能百分百排除与极光影响的关系)以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目,还可以影响到气候和生物学过程。虽然像EISCAT科研组织设在斯瓦尔巴德的雷达站已使用雷达进行极光探测研究,但关于极光,人类至今还有许多未解之谜。

   太阳黑子爆发与极光盛宴

   鉴于极光在空间物理现象及科学研究等方面的重要性,极光研究已成为世界各国极地高空大气物理科学领域研究中相当重要的环节,极光的综合观测也成为各国极地科学考察活动的重要科考项目。1989年2月我国在南极建立了中山站(上),并在中山站设立了研究极光的专门仪器设备和专业研究人员。2004年7月,我国在挪威的斯瓦尔巴德群岛建立了北极科学考察站——黄河站,那里拥有全球极地科考中规模最大的空间物理观测点。极光总是共轭发生的,即从位置上看总是在南北极同时对称发生,而我国中山站和黄河站均位于极隙区纬度,因此形成了国际上为数不多的共轭观测体系,可以开展独具特色的极光南北共轭观测。

   观察极光的时间一般为4到7个小时,越接近夏天,开始观察的时间越要晚。当天我们从晚上7点开始寻找极光,在露天的空气里站冷了,就钻到旅行社特别为“追光客”设立的小木屋里烤火取暖,边听音乐边等待。由于极光会随着时间的推移而变动出现的方位,导游还在深夜兴奋地带我们转战到一方湖山相依之地继续“追光”。夜凉,温度降至摄氏四五度,我连冲锋衣都借着穿上了,不过终于幸运地看到了红、绿、紫、像虹、像龙、像流星雨的三色极光。郊外满天繁星在头顶一闪一闪,真的让人想到“斗转星移”这个词。浩淼星空下,我们一组来自中国、荷兰、澳大利亚的游客用共同的英语发出共同的赞叹,真的让人感到世界大同。

   在位于斯瓦尔巴德岛上的世界最北邮局,我无意间买到一个信封和一张邮票,上面的图案都是太阳黑子爆发。据说,今年3月15日,编号为2297的太阳黑子于世界标准时间02:13爆发出一个持续时间很长的C9级耀斑,引发的磁场变化导致了一个局部的晕状日冕物质抛射,且这次抛射的方向恰好大致指向地球,种种机缘巧合,造成了地球上随后发生于3月17日的极光盛宴。




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