今天小編分享的科技經驗：怎樣才能看到極光?，歡迎閲讀。
近日 " 北京看到極光 " 這一話題引發了大家的廣泛關注和讨論。大家在好奇之餘可能會有這樣的想法：那真的是極光嗎？什麼樣的條件下可以看到極光？合肥的我們到底有沒有可能觀察到 " 極光 "？
一、足夠的太陽風能量
太陽風（太陽帶電粒子流）進入地球磁場後，高能粒子在磁場作用下轉向極區，在南北兩極附近高空與高層大氣中原子碰撞從而發光的現象稱為極光。從中我們可以提取出極光出現的三大要素：大氣，磁場和高能帶電粒子。因此，極光并非只是地球的專屬，水星和土星等星球上也有它的身影（圖 1）。
圖 1 木星北半球的極光橢圓（圖源 NASA）
值得一提的是，雖然名字中帶了 " 極 "，觀測極光的位置并非越往北 / 南極越好。真正影響極光觀測的并非緯度，而是地球的兩個磁極。源自地球的高能粒子沿着磁力線進入大氣層，因此大多出現在磁緯較高的地方。極光最強的部分一般分布在以磁極為中心的環形區，即 " 極光卵 " 或 " 極光帶 "。
倘若到達地球的太陽高能帶電粒子數量多且能量強，就可能與地球磁場發生強烈相互作用，從而產生地磁暴。本次地磁暴的形成也和太陽活動密切相關，往期推文也詳細介紹了地磁暴形成的原因（詳見：流感肆虐，太陽也遭殃？）。地磁暴的產生源自地球高層大氣的強烈擾動，高能粒子能夠使得有些中緯度或低緯度地區磁場發生變化，這便是北京等地區觀察到極光的原因。
如此説來，只要地磁暴的強度夠高，豈不是大大增加了在合肥看到極光的可能性？卡林頓事件被認為是人類有觀測記錄以來經歷過的最強太陽風暴，包括夏威夷在内的地球低緯度地區都可以觀測到極光。然而，科學家們發現大量的高能帶電粒子流的到來并非善意。它們會導致衞星導航設備誤差增大，航空飛行通訊環境變差，空間站軌道高度發生變化，鳥類遷徙受到影響等等。所幸這次的地磁暴持續時間較短，對人類影響較小。因此地磁暴的產生需要人類持續觀察并及時預警，以避免危險。
二、對的季節、夜晚和天氣
太陽在一年四季都在釋放帶電粒子，而地球磁場也是全年無休。為什麼大多旅遊團不選擇夏天帶領遊客去看極光呢？由于地球的公轉，北極圈在夏天會出現極晝現象。黑夜時間越長，看見極光的可能性越大，因此大多數人會選擇 11 月至 3 月去找尋極光。同時，月光也可能對觀測產生影響，故準備時也應了解月相知識。
除了夜和月的因素，雲層也是影響極光觀測的關鍵。雨雪天氣會遮擋美麗的極光，因此需要選擇萬裏無雲的好天氣。
極光的成因是太陽活動和地磁場相互作用。相較穩定的地磁場，太陽活動需要長期觀測總結其規律，從而建立相應的預報機制或是極光觀測網站（圖 2）。
圖 2 極光預測網站（AURORA FORECAST）截圖
三、多彩的極光與藴藏的危機
從科學研究的角度，人們将極光按形态分為勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。一般來説不同類型的極光對應着不同的產生源和物理機制，還包含着諸多精細結構。
綠色極光最為常見，但極光的顏色并非只有綠色。在太陽紫外線，宇宙射線等作用下，有些空氣分子失去電子成為正離子，有些獲得電子成為負離子，還有些帶電粒子會在碰撞重新成為中性。同時由于高層大氣是由于多種氣體組成的，不同元素氣體受到帶電粒子轟擊後會產生不同顏色的光。
有些海拔處原子氧占據主導。受激發的氧原子躍遷時常發射波長為 630 納米的光，呈現紅色。而在粒子碰撞頻繁的海拔處，受激發的氮分子通過碰撞将能量傳遞給氧原子，粒子躍遷會導致綠光的產生。因此不同顏色的極光與粒子類型，碰撞程度，大氣温度和密度等有關，不同過程混合起來共同呈現出多彩的極光。
" 善惡必對待，福禍常相鄰 "。地磁暴雖然可以帶來絢爛的極光，但是它同時會對航天器、運輸線路、動物和通信導航等產生十分不利的影響。在合肥是否可能觀察到極光？答案是概率非常低，只有在太陽風非常強的情況下才有一定的可能性。
所以，對于想要在合肥等遠離極光帶的城市看到極光的朋友們，最好還是不要期待自己的城市上空可以看到極光哦，因為極光出現的重要前提之一是強烈的太陽風事件，這勢必會對我們的日常生活產生諸多不良影響。
從極光發生的可能性與安全性的角度，我們還是選擇更易觀測的地方去赴極光的約吧。
