什么是夜光云?夜光云形成原因

什么是夜光云?夜光云形成原因插图

2022年6月15日,今年波兰出现了第一片夜光云。

什么是夜光云?

出现于地球高纬度地区的云层,夜光云(Noctilucent cloud),是高出地球表面80公里的地球大气层(中层)中的薄云。科学家认为它们是由流星尘埃微粒上形成的冰晶构成的。它们只有在温度极低且有水形成冰晶时才能形成。

夜光云只有在高纬度地区(50-65)的夏季当太阳在地平线以下6°~12°时,即低层大气在地球阴影内,而高层大气的夜光云被日光照射时,才能用肉眼直接观察到。夜光云看起来有点像卷云,但比它薄得多,而且颜色为银白色或蓝色,出现在落日后太阳与地平线夹角在6-15度之间的时候。这是非常自然的,因为时候太早会因为其太薄而看不见,而太迟了它也会落到地球的阴影之中去。

一般认为,要形成夜光云一般都需要有三个条件:低温、水蒸汽和尘埃,这样水蒸汽才能凝结成极小的冰晶。夜光云是一种形成于中间层的云,距地面的高度一般在80km左右。这种罕见的云只有在高纬度地区(50-65)的夏季才能看见。

根据2012年7月的观察结果,夜光云(NLCs)的主要类型有四种:面纱型(veil)、条带型(bands)、波浪型(waves)和旋涡型(whirls)。

那么,为什么这些需要如此低温的云会在夏天形成呢?这是因为大气层的动力学原因。事实上,在夏季,在中间层的这个高度,两极附近的温度是一年中最冷的。

夜光云形成原因

夜光云的成因科学界还有争议,最主流的理论认为它主要是由极细的冰晶构成,这个经验理论只在对流层成立。

上升的空气

其工作原理如下:在夏季,靠近地面的空气升温并上升。由于大气压力随高度降低,上升的空气膨胀。当空气膨胀时,它也会冷却。这与高层大气中的其他过程一起,将空气推向更高的位置,使其更冷。因此,中间层的温度可以降到-210华氏度(-134摄氏度)。

在北半球,大多数年份的中层在5月中旬达到这些温度。

当天空大部分变暗时,我们会看到夜光云。但来自太阳的光线仍然可以到达这些诡异、空灵的云层并反射出去。他们有一个电蓝色的外观。当卫星或宇航员从太空看到它们时,它们被称为极地中层云。如果你想亲眼看看,现在是时候看看了!

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2013年1月5日,国际空间站的宇航员在法属波利尼西亚南部的太平洋上空拍摄了这张照片。在明亮的夜光云层下方,穿过图像中心,淡橙色带是平流层。

现在是夜光密布的季节

现在是北纬夜光云的季节。高纬度地区的人们报告说看到了夜光云。这种情况每年都会发生,北半球大约从5月到8月,南半球从11月到2月。

近年来,北部夏季夜光云创下了低纬度观测记录。例如,2019年,人们在最南边的拉斯维加斯(36N)和洛杉矶(34N)观察到了它们。不过,通常是从高纬度地区看到的。

去年,即2021,夜光云的观测非常好,在英国和类似纬度地区有许多观测到夜光云。太空天气。com表示,2021频繁出现这种现象可能是由于中间层的额外水分。

如何看到这些夜光闪闪的云

要看到夜光云,你需要有一些对你有利的条件。一个因素是什么时候看。大约现在,即六月中旬至七月,通常是夜光云最为广泛的时候。

在北半球的旺季,你也会希望尽可能地被安置在最北的地方。加拿大和英国是你有更好机会发现夜光云的两个地方。

然后,在日落后30分钟左右向西看。你越往北走,你可以看到他们的时间就越长。那是因为太阳不会落到你地平线以下那么远。

夜光云看起来像电的、发光的蓝白光卷须。它们是在其他云变暗后发光的云。

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当太阳位于地平线以下,但从夜光云的高空可以看到时,阳光会照亮这些云。这使它们在黑暗的夜空中发光。

夜光云能教会我们什么

夜光云对大气温度很敏感。因此,它们可以作为导致这些温度的风循环信息的代理。首先,他们可以告诉科学家环流是存在的。他们还可以告诉我们一些关于流通强度的信息。

研究这些云的科学家包括来自美国国家航空航天局(NASA)中间层冰的气象学(AIM)卫星的科学家。这颗于2007年发射的卫星使用多个机载仪器观测夜光云,以收集温度、大气气体、冰晶大小和云层变化等信息。还有进入大气层的流星空间尘埃的数量。

研究还表明,随着气候变暖,夜光云变得更加明显。

夜光云就像规则的云,它们在天空中移动。请参见以下视频中夜光云的细微移动:

2022年的夜光云

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查看EarthSky社区照片2022年6月1日,加拿大埃德蒙顿的PamYap拍摄了这张夜光云的照片。Pam写道:“第一次拍摄它。这也是我们在北半球这个季节的开始,所以我很高兴!在一个晴朗的夜晚,我带着相机和三脚架去了附近的一个公园。我把它放好并等待。它开始出现在黄金时段,一直呆到日落时分。我拍摄的这张照片是我拍摄的众多照片中最好的一张。至少可以说是神奇的!”

来自欧洲的夜光云

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2021年 6月24日,马雷克·尼科德(Marek Nikodem)在波兰苏宾(Szubin)拍摄到了这些夜光云。

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2021年 6月19日晚上,荷兰奈梅根的卡斯滕·罗斯捕捉到了这些夜光云。他将这张照片发布在脸书(Facebook)的全球夜光云(Noctilucent Clouds)页面上,并写道这座雕像是:“……他们在奈梅根瓦尔河(Waal river)发现的罗马面具的复制品。奈梅根(Nijmegen)的博物馆可以看到原始面具。”

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2021 年6月18日,法国巴黎上空的夜光云。

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罗伯德格拉夫于2021 6月18日拍摄了这张照片。他写道:“荷兰s-Hertogenbosch上空夜光云爆发。大约从晚上10:45到上午12:20可见。”

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2021 年6月20日凌晨,英国达勒姆郡西顿卡鲁的凯文·哈伯德(KevanHubbard)捕捉到了这些云。他写道:“巨大的尾随夜光云,南端受到重力波的干扰。”

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2021 年6月15日凌晨1:30,卡塔兹娜·卡兹马尔奇克在波兰华沙上空拍摄到这些夜光云。

来自世界各地的夜光云

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哈兰·托马斯于2021 年6月17日拍摄了这张照片。他在加拿大阿尔伯塔省卡尔加里以北约20英里(30公里)处。

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2021 6月16日,多丽丝·格瓦拉·德伊瑟特在加拿大不列颠哥伦比亚省的鲍威尔河捕获了这些夜光云。

什么是夜光云?夜光云形成原因插图11

2021 年6月22日,以色列的本·金拍摄了这张夜光云的照片。他写道:“在我上班的路上,天通常很黑,但地平线上这些明亮的云吸引了我的眼球。我不相信,它们不可能是夜光云。但它们不可能是其他任何东西。我读了很多报告,说在高纬度地区看到的这些云的数量创下了记录。”

一句话:在夏季高纬度地区,你可以看到夜光云(又名夜光云或NLC)。它们形成于大气层的最高层——中层——距离地面50英里(80公里)。

高纬度,在地理学意义上是指地球表面南北纬度60度到南北极之间的区域。

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