“夜光云”,了解一下

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  最近,观云爱好者看到了有史以来最罕见的云。这漂亮的波纹状蓝色云朵出现在欧洲和美国大气层的最高处。

  通常情况下,人们只能在极地看到这样的云。但据说,今年夏天是观察这种云的最佳季节。于是,这种云创立了记录,出现在有史以来纬度最低的地方。

  由于我们只能在清晨或黄昏观测到这种云,因此它们被称作“夜光云”。夜光云只在中间层形成,这里是大气层的最高处,离地球表面有80公里(50英里)的距离, 比我们所看见的普通云层还高四倍。

  由于中间层的空气非常稀薄,水结冰的温度要比零摄氏度低很多。实际上,在中间层,冰点是零下120摄氏度。夏天,只有北极和南极的大气中间层能达到这样的低温。

  这很奇怪,但意味着南极和北极虽然在夏季经历着极昼,确是世界上最冷的地方。这是因为在极地的中间层空气从夏季的极点流动到冬季的极点。

  原有的空气被从大气层低处升上来的空气替代,升上来的空气扩散后冷却,导致了极地温度非常之低。

  夜光云里的水分有两种来源。首先,它们有可能是从大气层的低处上升到中间层的。另外, 由于吸收了太阳光,中间层的甲烷会分解,形成水分。

  但是,要形成云,光有水是不够的。还需要一些粒子让水凝结。在高度较低的地方,灰尘、沙土和盐分里都还有这样的悬浮微粒。

  但是,在中间层,这些粒子的来源只能是流星。由于陨石的碎片会在大气的高处燃烧,从而留下陨石灰的痕迹。在气温足够低的情况下,大气中间层的水可以在陨石灰上凝结,成为云的一部分。

  夜光云太过稀薄了,因此只有在大气层其它地方都处于黑暗时我们才能一睹它的风采。因此,我们只有在太阳在地平线以下时才能看见夜光云。夜光云就像是一道指向高处的光,照亮更高的区域。

  在夜光云被我们看到之前,它反射的光会穿透臭氧层。臭氧层会吸收红光,让蓝光穿透云层。这就是为什么我们所看到的夜光云是蓝色的。

  夜光云能向我们展示了在太空的边缘大气是如何流动的。我们在夜光云上看到的波纹实际上是大气的重力波。它们和海面上的波涛类似,只是随着大气流动。

  夜光云上的波纹在雷雨天时或风吹过山间时形成,一路到达大气层的最高点。尽管看起来空气仍然停留在中间层,但这些波纹主导着云的流动。它们平时是不可见的。只有在夜光云上才能看见。

  是什么让夜光云打破低纬度记录

  至少从2002年开始,观测夜光云的地点每年都在渐渐南移。在2019年六月,夜光云在距离洛杉矶不远处出现,打破了之前创下的最低纬度记录。

  这是由于大气的中间层怪异地格外湿润,比平时所见的的多许多。这可能是由于行星波将冷空气和湿气带入北极的缘故。

  同时,我们处在太阳活动的极小期,也就是太阳活动最少的11年。这意味着原来摧毁水的紫外线不再那么强烈。而水是构成云的要素,因此,越来越多的云就会形成。

  人类的排放物也是因素之一。130多年来, 我们往大气层里排放了越来越多的甲烷,这意味着大气中间层的水分子越来越多。

  过去,夜光云非常罕见。1883年喀拉喀托火山爆发产生了大量的灰尘,也让人们第一次看见了夜光云。自那以后,夜光云就变得越来越常见了。

  下次,如果你在天黑后出门的话,留意一下有没有可能看见最罕见的夜光云。

  蝌蚪五线谱编译自sciencealert,译者 晴空飞燕,转载须授权

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