新疆出现罕见全红色极光

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11月5日深夜至11月6日凌晨，新疆阿勒泰地区布尔津县禾木景区出现红色极光。绚丽的极光，为被誉为“神的自留地”的禾木村再添一道神秘而绚烂的美景。

极光是什么？地球上的极光是如何产生的？下面就由气象专家从气象学的角度为您深度解密。

极光是在极地地区和一些高纬度地区出现的一种天文景象，在极光出现的时候，天空中会出现非常绚烂的美丽光辉。五颜六色的极光只能诞生在极地地区和高纬度地区，所以低纬度地区的人们基本上是无法观测到这一现象的，这是因为极光的诞生于地球磁场有关系，主要发生在地球的磁场与太阳风中的带电粒子相互作用时。太阳风充满了带电粒子，带电粒子与地球的保护性磁屏蔽层发生相互作用，被地球的磁场拖向两极，而南北两极磁场又最强，所以南北极便会吸引带电粒子流动，这些带电电子与大气粒子碰撞并释放出足够的能量，将大气粒子激发到更高的能级，当激发的大气粒子返回原始能级时就发出了可见光光子，就形成了极光。

大部分人所熟知的绿色极光就是由电子与介于约高空100公里至300公里的氧粒子碰撞产生的。红色极光是相对较少见的极光颜色。当太阳粒子在较高海拔（约高空300至400公里）与氧气反应时，在这个高度，氧气的浓度较低，并以更高的频率或波长被激发，使红色可见。而紫粉红色的极光是由电子与氮气碰撞产生的。

为什么极光有这么多颜色呢？这是因为有钠元素的参与。在地球大气层约80-105公里处有一层位于激发态的蒸汽钠存在，到晚上由于大气冷却，使钠离子还原并辐射出不同颜色的光线，这些光线会与高层大气中稀薄的氮、氢、氧等其他大气物质结合，如同多种光学透镜一般，从而呈现出各种各样的颜色，所以，极光这种奇特的光学现象吸引了无数天文学爱好者的目光。另外，据史料记载，距离地面1230米都出现过极光，有时人们在出现近地极光的地方，还能闻到臭氧的味道。

新疆布尔津县禾木景区，地处海拔1200-2800米之间，2023年10月29日-11月3日禾木乡出现持续性强降水天气过程，沿山出现大到暴雨转暴雪，山区出现大暴雪，局地特大暴雪，最大降水中心出现在禾木乡，降水量达107.3毫米。11月5日23时至11月6日03时，禾木天气晴好，碧空如洗，且处于静风状态，最低气温从-13.3℃下降至-16.9℃，空气质量优，负氧离子浓度在2034-2471个/cm3。高海拔的地理条件和良好的气象条件都充分满足了在这个宁静的夜晚有美丽极光出现的可能。

此次布尔津县禾木景区出现的极光为中纬度极光红弧，中纬度极光红弧是一种在地磁活动强烈时才可以看到的极光，发生在地磁纬度41°-60°地区，而禾木景区刚好位于北纬48°左右，所以才会出现红色的极光。一般的极光红弧外观均匀，红弧强度最大值在400千米左右，宽600千米、长1000千米以上，看起来像是围绕着地球。

虽然我们对极光已经观测了数千年，但极光并不是地球独有的“特产”。在太阳系八大行星中，除水星不存在大气而没有极光外，其他行星都存在极光，而木星拥有着太阳系最强的极光，还要比地球的极光强数百倍。大的极光事件一定伴随着大的电流扰动以及大的电磁扰动，可能影响人造地球卫星和地面通信以及电力系统等。所以，开展极光研究，这不仅能够帮助我们更好地了解和应对相关风险与灾害，也能为服务国家未来深空探测战略提供参考。（采写：孙显 张永成 李广军 校对：王启迪 审核：李艳红）