為什麼北極光只出現在冬天?
北極光通常被認為是北極最美麗的自然景觀之一。從史前時期開始,人類就被北極光的絢麗壯美所震撼,創造了無數關於北極光的神話,並記錄在正史中。現在,由於現代科技的飛速發展,任何人都可以透過參觀北極來觀賞北極光的美麗。考慮到大多數極光旅行發生在冬季,您可能會疑惑為什麼極光只在冬季才可見。
雖然極光在任何方面都不依賴於溫度,但有很多原因可以解釋為什麼極光通常只在冬季才可見。請繼續讀下去,瞭解北極光和季節之間的關係。
為什麼北極光只出現在冬天?
如上所述,北極光與溫度無關,無論外面冷暖都可能出現。北極光是由太陽與磁層的相互作用產生的,磁層是環繞地球的保護屏障,由磁場產生。太陽風是一個科學術語,指的是太陽定期釋放的粒子,太陽風被磁層中和或偏轉,這是件好事,因為太陽風充滿了有害的輻射。
大部分磁層位於外太空,這阻止了太陽輻射接近地球表面。然而,由於磁層由磁場產生,它在地球磁場產生的兩點進入大氣層:北極點和南極點。當太陽風在這些點進入大氣層時,它與空氣粒子相互作用,產生了所謂的北極光現象。
所有的物質都由原子組成,原子本身由三種粒子組成:質子、中子和電子。質子帶已正電荷;中子不帶電荷,原子核位於原子的中心;電子帶負電荷,以類似於地球繞太陽的方式繞原子核運動。
當太陽風中的帶電粒子影響大氣中的空氣原子時,電子就會被激發,進入遠離原子核的更高能量軌道。當電子停止被激發時,它們會回到起始軌道,在這個過程中釋放出光子——光的粒子。當許多空氣原子同時被激發時,就會產生極光,以可見的方式呈現出來。這個過程類似於霓虹燈的工作原理,這些霓虹燈標誌利用電流來激發氖氣原子,從而產生光。
因為極光是由太陽引起的,它們不受溫度或地球上任何其他天氣影響。然而,北極光通常只能在冬天看到的原因是由於黑暗。極光不能在白天形成,因為太陽的強光蓋過了極光,就像白天看不見天空中的恒星和行星一樣;強大的太陽光線蓋過了來自遙遠天體的光線。
天空必須黑暗,才能看到極光。正如您可能已知曉的情況,在赤道之外,由於地球的軸向傾斜,世界各地的日光長度不同;地球的一極有半年時間偏向太陽,而另一極則偏離太陽。這一變化產生季節,因為偏向太陽的半球由於日照增加而經歷夏季,而向偏離太陽的半球經歷冬季。
您所到之地離赤道越遠,這些日光的變化就越極端,這是因為兩極要麼是直接面對太陽,要麼是背向太陽。這意味著,在北極的夏季,白天幾乎是恒定的日光,太陽要麼一直在空中,要麼就是除了每天幾個小時提供微光日照以外的所有時間都有強烈日照。太陽的強大光線使得極光不可能被人類看到。
相反,在北極的冬天,白天幾乎沒有陽光,大部分時間裡,天空都是黑暗的,白天只有兩到四個小時。這最大限度地增加了由於缺乏陽光而形成極光的機會。正是因為這個原因,而不是任何與溫度或氣候相關的原因,極光只能在冬天看到。
請注意,太陽並不是唯一可以阻止極光形成的光源。來自城市的明亮燈光也可以妨礙極光的出現,這就是許多主要極光觀賞地點都在郊外地區的原因。此外,明亮的滿月也會蓋過較弱的極光,儘管如果極光足夠強烈,滿月的出現會使這一景象更加璀璨生輝。
結語
與一些人所想的相反,北極光不受氣候的影響;極光通常只能在冬天看到的原因是黑暗夜空是極光形成的必要條件。然而,不要讓寒冷的天氣阻止您去北極看極光;極光是地球上最美的風景之一。