极光-瑞祥高中图书馆.PDF

極光 篇名 極光 作者 陳柏寰 。市立瑞祥高中。二年四班。 趙傳軒 。市立瑞祥高中。二年四班。 洪翌翔 。市立瑞祥高中。二年四班。 1 極光 壹●前言 一．研究動機 極光,在日常生活中幾乎是不可能見到的自然景象,也正因如此,我們想藉由這次 的小論文比賽,對極光有深入的探討 。 二．研究目的 了解它的成因和所帶來的影響 。 貳●正文 (一)極光的形成 所謂的極光 ，是出現在北極或南極上空，大氣中瑰麗發光的現象，過去常被 誤認為是極區冰雪反射的太陽光或像虹那樣的折射光 。但是讓我們更進一步深入 的探討研究發現 ，事實上極光是由一部份快速運動的粒子電子或質子撞擊稀薄高 層中的大氣層所造成的 。極光並不是無時無刻都會出現的，不過大致上極光的出 現通常會在晴朗的夜空 ，且以午夜十二點至凌晨四點左右出現次數為多。 兩極的高層大氣 ，受到太陽風的轟擊後會發出光芒，形成極光。高層大氣是 由多種氣體組成的 ，不同元素的氣體受轟擊後所發出光的前面色不一樣。例如氧 被激後發出綠光和紅光 ，氮被激後發出紫色的光，氬被激後發出藍色的光，因而 極光就顯得絢麗多彩 ，變幻無窮。 就如我們上述所說的 ，極光其實只是從太陽出發的高能粒子 ，特別是日燄爆 發後產生 。來到地球大氣的上空，磁層和空氣發生撞擊，使得分子激動過後，放 出光子而形成的 。這麼高層的大氣空氣分子，多半是以離子形態出現，帶有正負 電荷 。大家都知道電荷和磁場是會有相互作用，而地球的磁場在南北極是最強， 因此粒子也多半集中在此 ，所以發光的現象都是比較接近兩極，因此稱為極光。 但極光也不會正好發生在極點上空 ，只是沿著一圈很接近極地的區域。 它們的發生和太陽活動有很密切的關係 ，太陽活動愈強愈可能有美麗的極光 現象 。也就是說，極光發生的地區愈偏離兩極區，像中國這種中緯度的地區 ，如 果也看得到的話 ，那一定是代表太陽活動相當強的情況下。 (二)出現方位和走向 古代對於極光出現的不同方位和走向大體上採取了兩種表示方 。第一種是用具體 來描述極光在恒星間的位置和走向 ；第二種則是用八卦的八個方位或羅盤的 二十四個方位來表示的 ，這是一種比較簡便可靠的方法。 一般說來 ，在中國、朝鮮和日本各國所看到的極光多數出現在北方、西北方或東 北方向 。這是因為太陽激烈活動時所噴發射出來的大量荷電粒子流，受地磁 2 極光 力線的引導 ，大多落在地磁南北極附近的高緯地區的上空。但是某些大的太 陽活動 ，如大耀斑出現時，將干擾地球磁場甚至使之發生急遽的變化 ，如此 一來 ，太陽噴射出來的荷電粒子流受到無規則變形的地磁力線的引導，將進 入低緯度區域的上空 。這就使得地面的觀察者可能在東、西、南或其他各個 方位上看到極光 ，有時甚至出現在觀察者所在地的全部天空。 (三)顏色 極光的顏色是由高空氣體成份所決定的 。一般說來，肉眼所能見到的極光顏 色，大部分是綠色或藍色光 ，並跟粉紅色和白色的斑紋和邊緣相結合。《晉 書.天文志 》中提到 “白而赤氣繞之”的情形與此一致 ，有時也看到這些顏色 的混合 ，形成黑紅色或帶有紅白色和紫綠色。從統計記錄來看，古代中國、 朝鮮、日本的極光出現記錄中 ，包括有紅、黃、紫、綠、藍、蒼黑、蒼白等 各種顏色 （陳遵為）。其中紅色約占 80%左右 ，又有10%左右的記錄包含有兩 種或兩種以上的顏色 。