事业单位公共基础知识：美丽的极光中蕴含考点

　　近日，我国多地出现极光现象。继11月5日新疆等地观测到红色极光后，12月1日，漠河和佳木斯等地再次观测到红色极光。甚至连北京怀柔也有摄影爱好者拍到了红白双色的极光，引发网友热议。

　　一、何为极光?

　　极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。地球上的极光是由于来自磁层和太阳风的带电高能粒子被地磁场导引带进地球大气层，并与高层大气(热层)中的原子碰撞造成的发光现象。美国空间天气预报中心于12月1日晚观测到G3级地磁暴。这次地磁暴主要由一次M9.9(R2中度)耀斑相关的日冕物质抛射(CME)引起。地磁暴偏向东半球，最强中心位于西伯利亚上空，因此在我国高纬度地区可以观测到极光现象。

　　极光变化莫测，每天的样子都不一样。一般极光在入夜之后会像一条展开的颜色较淡的银河，随着夜色加深，色彩逐渐变浓、变绿，还会出现粉色、蓝紫色和红色。极光的颜色通常与大气粒子的种类有关。太阳风的高能粒子激发高层(200千米至500千米)的氧原子一般会发出红光，激发氮原子一般发蓝到紫光，而到达低层(100千米至200千米)的太阳风粒子激发氧原子主要发绿光。因为人眼对绿光和白光更为敏感，所以我们看到的极光主要是绿白色的。

　　另外，我们看到极光变来变去，并不是高层大气在运动，而是因为飞入地球大气的带电粒子本身在运动和变化。

　　二、为何在北京也能看到极光?

　　尽管极光主要出现在高纬度地区，但是中低纬度地区也会出现极光，只是频率比较低。其实，通常情况下，北京所在的北纬40度左右地区，每年可能会有几天到几十天能观测到极光。不过，这只是一个大致的估计，具体数字可能会因地理位置、气候条件和太阳活动的变化而有所不同。

　　有时极光甚至会在赤道附近的低纬度地区出现，这种现象被称为“极光暴”。这种情况虽然较为罕见，但一些赤道附近的国家和地区确实曾记录到这种现象。这通常发生在太阳活动特别强烈的时候，太阳风的能量能够越过赤道附近的磁场边界，使得极光可见性扩展到低纬度地区。

　　三、太阳活动的影响不可小觑

　　太阳活动周期是太阳黑子数及其他现象的准周期变化，大约11年为一个周期。自1749年开始观测以来，目前太阳活动已经进入第25个周期的高峰期。随着太阳活动日益增强和频繁，与太阳活动相关的电磁暴、高能粒子流、日冕物质抛射活动也日益频繁，容易引起电离层突然扰动，严重时会导致无线电通信中断，影响飞行安全，甚至还会威胁在轨人造卫星和空间站的安全运行。

　　2022年1月下旬，SpaceX用猎鹰9号火箭发射了50颗星链卫星。当时，美国空间天气预报中心发布了中等太阳风警报，而SpaceX通过高层大气模型预测太空环境是安全的。但是当火箭在217英里(350公里)释放荷载时，其中38颗卫星出现故障，未能爬升到位于340英里(550公里)处的运行轨道，随后坠入大气层。

　　2023年3月24日发生了强度较大的G4级地磁暴，当时在美国南至新墨西哥州(约北纬34°)都可以看见极光，迫使航天公司火箭实验室将发射时间推迟了90分钟。

　　太阳周期的每个高峰值年持续时间为2到3年，期间的太阳活动会对无线电通信和电力传输网络造成巨大影响。1989年3月的强太阳活动就导致全球卫星和无线电通信信号受到干扰，加拿大魁北克省的供电网络瘫痪、依靠地磁导航的候鸟迁徙受到严重影响。

　　在未来数月到一两年，太阳活动还将处于高峰阶段，因此我们还会看到绚丽的极光。在欣赏美丽极光的同时，我们更要密切关注未来的太阳活动，做好空间天气预测与预警，并及时应对。