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摄影知识|如何拍摄北极光，北极光摄影学院如何( 四 )

小知识


极光产生原理
极光是常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象 。 一般呈带状、弧状、幕状、放射状 ， 这些形状有时稳定有时作连续性变化 。 极光是来自太阳活动区的带电高能粒子(可达1万电子伏)流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的 。 由于地磁场的作用 ， 这些高能粒子转向极区 ， 所以极光常见于高磁纬地区 。 在大约离磁极25°—30°的范围内常出现极光 ， 这个区域称为极光区 。 在地磁纬度45°—60°之间的区域称为 极光
弱极光区 ， 地磁纬度低于45°的区域称为微极光区 。 极光下边界的高度 ， 离地面不到100公里 ， 极大发光处的高度离地面约110公里左右 ， 正常的最高边界为离地面300公里左右 ， 在极端情况下可达1000公里以上 。 根据近年来关于极光分布情况的研究 ， 极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状 ， 而是卵形 。 极光的光谱线范围约为3100—6700埃 ， 其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线 ， 称为极光绿线 。 早在2000多年前 ， 中国就开始观测极光 ， 有着丰富的极光记录 。 太阳风携带的粒子进入地球南北极磁场后切割磁力线发出的光线：类似韧致辐射
极光是能量进入地磁场的铁证
地球磁层磁力线携带太阳风的能量进入地球内部 ， 进而驱动了地磁场的形成 。 在这磁层磁力线闭合环路上除了有地球内部的导电体之外 ， 另外还有大气层的电离层-这一弱导电体 。 当太阳风强烈时 ， 磁力线能量遇到地球内部的磁感抗 ， 有许多能量消耗不掉 ， 于是就在电离层处形成了极光 。 在地球上 ， 极光是磁极地区上空的彩色发光现象 。 一般呈带状、弧状、幕状或放射状 。 这些形状有时稳定有时作连续性变化 。 它们有着五颜六色的光辉 ， 像飘舞的彩带 ， 又像万里长虹 。 在大约离磁极25°～30°的范围内会常出现极光 ， 这个区域称为极光区或者称为极光椭圆带 。 之前 ， 公认理论认为：极光是太阳风携带的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降 ， 进入地球的两极地区 。 两极的高层大气 ， 受到太阳风的轰击后会发出光芒 ， 形成极光 。 这种解释一开始让人感觉蛮有点道理 ， 但是仔细分析会发现 ， 这是个根本不能成立的解释 。 太阳风里的带电粒子每立方厘米只有几个 ， 就是让它们全发光 ， 你也看不见它们 。 更何况让它们去撞击气体粒子 ， 它们被撞到的概率更是微乎其微 。 再说说带电粒子的沉降！谁要能让带电粒子像灰尘一样沉降 ， 我就可以拿个瓶子把电装起来 ， 呵呵 。 当年斯托默就想计算极光的带电粒子 ， 不想它早跑到辐射带里去了 。 就算之前假设全都成立 ， 按照带电粒子撞击气体粒子形成极光理论 ， 极光在极尖区应该是一个柱状体 ， 而不应该是一个扁平环 。 而且扁平环处是极强磁场区；扁平环-极光椭圆带也并不在极尖区之内 ， 太阳风是到达不了那里的 。 还有就是南北极光是共轭飞舞的 ， 这也是带电粒子撞击气体粒子形成极光理论所不可能解释的现象 。 冰岛艾雅法拉火山上空的北极光
[1]　太阳风的速度平均也就是400千米每秒 ， 而电磁场的变化速度是接近30万千米每秒 。 如果同时看到南北两极的极光共同镜像飞舞 ， 无论极光是地球的、土星的、或者是木星的 ， 那都是一种视觉享受 。 讯息万变的极光形态以及色彩变化 ， 这都是太阳风的速度所做不到的事情 。 观念的改变有时会使人豁然开朗 ， 如果用磁力线携带能量在电离层处形成极光的解释来看待地球磁层结构的变化 。 我们会发现有好多疑难问题都可以得到解决 。 例如空间科学的磁重联、磁亚暴等许多争论多年疑问就都能够理顺了

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