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科普摄影展

“科学与美”

“科技摄影与物理影像”、“科学摄影”课程师生作品 - 科普摄影展

中纬度极光·刘昱辰
2025-07-18 11:11  

这张名为《中纬度极光》的照片,拍摄于2025年4月4日的中国漠河,记录了一次罕见而壮丽的天文奇观:在远离北极圈的中纬度地区,夜空中绽放出绚丽的紫色极光。画面中,广袤的雪原静谧无声,远处山峦轮廓隐现,天空繁星点点,而一道柔和却明亮的紫粉色光带自天际垂落,宛如宇宙之笔在深蓝幕布上挥洒出梦幻般的色彩。前景中,一盏微弱的灯火照亮了雪地,与浩瀚星空形成强烈对比,仿佛人类文明在自然伟力面前的一声轻叹。

这幅影像不仅展现了大自然的极致之美,也揭示了太阳活动与地球磁场之间深刻而神秘的联系。

极光是由太阳风与地球磁场相互作用产生的自然现象。太阳不断向外释放高能带电粒子流(即“太阳风”),当这些粒子抵达地球附近时,会被地球磁场引导至两极地区。在高层大气中(约80–100公里高空),这些粒子与氧、氮等气体原子碰撞,激发其电子跃迁。当电子回落到低能级时,会以光的形式释放能量——这就是我们看到的极光。

通常情况下,极光主要出现在靠近极地的“极光带”内(如阿拉斯加、冰岛、挪威等地)。然而,当太阳活动剧烈时,例如发生强烈的太阳耀斑日冕物质抛射(CME),太阳风的强度和速度会急剧增强,地球磁场受到的扰动也随之加剧。这种强烈的地磁暴可以将极光带向赤道方向扩展,使得原本只能在高纬度看到的极光,在中纬度地区也能被观测到——正如这张照片所记录的“中纬度极光”。

太阳活动具有约11年的周期性。目前我们正处在第25个太阳活动周期的活跃阶段。这一时期太阳黑子增多,耀斑和CME事件频发,因此出现强地磁暴和中纬度极光的概率显著提高。

科学家通过监测太阳表面的活动,利用卫星(如NASA的DSCOVR、SOHO)实时追踪太阳风的速度、密度和磁场方向,结合地球磁场模型,可以提前数小时甚至数天预测极光是否会出现以及可能的可见范围。例如,当“地磁K指数”达到6级以上时,就有可能在中纬度地区观测到极光。

2025年4月4日的这次极光,正是在一次强太阳风暴之后发生的。它不仅是一场视觉盛宴,更是对太阳—地球空间环境系统动态变化的生动诠释。

《中纬度极光》提醒我们:地球并非孤立存在,而是深深嵌入在太阳系的动态网络之中。每一次极光的闪烁,都是宇宙间能量传递的见证。当我们仰望这片紫色光幕,看到的不仅是自然的奇迹,更是宇宙深处那股无形却强大的力量,正在悄然影响着我们的星球。


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