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[圖文]夜間發光雲成因仍是謎

2016年06月28日 神奇地球-長篇 暫無評論 閱讀 163 次

夜間發光雲成因仍是謎:今夏或將大量出現(圖)
 
夜間發光雲首次是在1885年被觀察到,在日出前或日落後它們會發光。
 
夜間發光雲成因仍是謎:今夏或將大量出現(圖)
 
夜間發光雲成因仍未破解:今夏或將大量出現
 
夜間發光雲成因仍是謎:今夏或將大量出現(圖)
 
最近今年首次夜間發光雲現象被業餘天文觀測者和美國宇航局對高層大氣進行研究的AIM飛船觀測到

  據英國《新科學家》雜誌報道,不久前北半球天文觀測者捕捉到了今年首次夜間發光雲照片。由於太陽活動減弱,今年夏季北半球將會出現大量的夜間發光雲現象。科學家認為,夜間發光雲現象和太陽活動週期有關,但太陽活動減弱時,這種現象就會增加。


  越來越多


  夜間發光雲(noctilucent or night-shining clouds,簡稱為NLCs)比其他類型的雲要高出數十公里,高度可以達到80公里。因為夜間發光雲的高度很高,在日出前或日落後它們會發光,這是因為太陽在地平線以下照亮了夜間發光雲。


  夜間發光雲是一個相對新的現象,它們首次是在1885年被觀察到。當時科學家注意到,在黑色天空的背景上,一些纖細的絲狀物發出電弧般的藍光。那是在印度尼西亞強大的拉客卡托火山爆發兩年之後,這次爆發將灰焰噴射到地球80公里高的大氣層中。一般認為是火山的灰燼導致了晚間天空壯麗的晚霞美景。最後,隨著那些火山灰燼落定、拉客卡托鮮艷的晚霞因此也凋謝了。然而,夜間發光雲卻保留了下來。在夜間發光雲被發現的最初日子裡,這種現象一般在高緯度地區才能看到。一個世紀之前這些雲層集中在緯度50度之上,只能在斯堪的那斯維亞、俄羅斯和英國才能看到。近年來夜間發光雲迅速蔓延至緯度40度左右的地區,比如在美國的猶他州和科羅拉多州也能看到。近年來夜間發光雲現象不僅越來越多,並且越來越亮。


  夜間發光雲迅速擴散的原因至今還不清楚,不過一些人懷疑是因為全球溫室氣體排放增加所導致的。溫室氣體增加致使地球高層大氣溫度降低,而這種夜間發光雲的形成需要寒冷的氣溫。夜間發光雲就發生在寒冷的地球高層大氣的中間層。有科學家認為,儘管夜間發光雲看起來像是發生在空間,但實際上它們處在地球大氣層內,處於50至85公里高的一種成為中間層的雲層中間。中間層不僅非常冷(零下125攝氏度),而且非常乾燥,要比撒哈拉沙漠上面空氣乾燥一億倍。


  成因之謎


  天空中的雲彩是由許多細小的水滴或冰晶組成的。在一般雲層中,冰晶體的形成和生長需要兩個要素:水分子和這些水分子的附著物-比如塵埃。水在塵埃上聚積形成細小水滴或冰晶體的過程交形核。在普通雲層中這個過程一直發生著。科學家認為夜間發光雲是由水組成,非常微小的冰顆粒尺寸與香煙煙霧顆粒差不多。但是形成夜間發光雲的水如何形成冰晶體,這是夜間發光雲最基本的謎。


  普通雲層離地球相對較近,從諸如沙風暴等方式獲取塵埃源,然而,把灰塵一直刮到中間層是非常困難的。在1883年拉客卡托火山可以供給中間層塵埃,但是類似大規模的火山爆發最近今年並沒有出現,這解釋不了我們現在看到的雲彩,有科學家推測說也許塵埃來自外太空。


  儘管近幾年夜間發光雲的數量呈上升趨勢,但是天文觀測者發現它們的出現是和太陽活動11年週期相聯繫的。當太陽活動平靜、釋放出較少紫外線時,夜間發光雲現象就會增加。這是因為,紫外線能夠破壞夜間發光雲形成所必需的水分,而且紫外線照射會使地球高層大氣溫度過高從而無法形成冰晶體。


  因為近幾年太陽活動非常沉寂,甚至有點反常,今年夏天北半球的夜間發光雲將會特別多而且亮。弗吉尼亞理工大學的司各特-貝利說,「我們預計今年的夜間發光雲現象將會增加,因為太陽活動減弱。」司各特-貝利是美國宇航局對高層大氣進行研究的AIM飛船項目首席科學家。美國宇航局2007年4月25日在加利福尼亞州范登堡空軍基地成功地發射了一枚AIM探測器,用來觀測夜間發光雲現象,並研究這種現象是否與全球變暖有關。他表示,今年今年夏天夜間發光雲的數量將是太陽活動峰年的兩倍。


  觀測時間表


  上周業餘天文觀測者抓拍到今年北半球首次夜間發光雲照片,美國AIM飛船也在5月22日發現了今夏夜間發光發生的跡象。貝利表示,飛船觀測的跡像是,有微弱的太陽光穿透了地球大氣層。


  北半球天文觀測者最佳觀測時機是今年6月中旬到8月中旬。而在南半球,由於雲層少而且薄,將會在半年後迎來觀測好時機。但是也有人懷疑今夏夜間發光雲是不是會大量出現。因為這種現象似乎在太陽活動達到最低谷一年之後才會發生。據信太陽活動上次到達低谷是2008年12月。


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