夜光云 高緯度上空的天體秀

吳樹森

夜光云是深曙暮期間出現(xiàn)于地球高緯度地區(qū)空中的、一種發(fā)光而透明的波狀云，常呈淡藍(lán)色或銀灰色，是云中的冰晶顆粒散射太陽光的結(jié)果。

只在暮色蒼茫時

夜光云只出現(xiàn)在高緯度地區(qū)（50°～65°）的夏季，當(dāng)太陽在地平線以下6°～12°、大氣中的夜光云被日光照射時，人們才能用肉眼直接觀察到。夜光云的出現(xiàn)具有非常明確的時間和地點(diǎn)要求：在高緯度50°～70°地區(qū)的夏天，形成于80千米左右的中層大氣，而普通云只存在于10多千米以下的低空。

由于夜光云極其稀薄暗淡，所以人們在白天是無法見到的，只有當(dāng)太陽在地平線以下剛剛?cè)胍苟姨炜者€沒有徹底黑下來的時候，夜光云才會顯露出來。其實(shí)，夜光云雖名為“夜光”，但不僅在黃昏日落時分才會出現(xiàn)，在凌晨太陽升起時，如果氣象條件適合，人們也比較容易看到夜光云。其他時候，夜光云要么會因?yàn)樘《鵁o法被看到，要么云層已然落入地球的陰影中，云中的冰晶顆粒無法散射太陽光，人們也無法看到。

盡管夜光云常出現(xiàn)在高緯度地區(qū)，但也不是在所有高緯度地區(qū)，人們都能見到它。這是因?yàn)?，在夏季處于極晝的高緯度地區(qū)，夜空太過明亮，因而，夜光云不易被人們發(fā)覺。所以，觀賞夜光云最適宜的地區(qū)是緯度在50°～55°之間的地區(qū)。歐洲北部和加拿大的多數(shù)大城市都在這一區(qū)間內(nèi)，我國最北部的大興安嶺恰好也處于這一區(qū)間，因而，我國緯度最高的漠河（北緯53°線）就曾在夏季多次出現(xiàn)夜光云。

三大成因不可少

夜光云又被稱為極地中氣層云。從地球上看，這種云被稱為“夜光云”；但如果從外層空間看，它則被稱為“夜耀云”。

夜光云看上去有點(diǎn)像卷云，但比卷云薄很多，有面紗型、條帶型、波浪型和旋渦型等不同的類型。

1883年，人類第一次觀測到這種在夜間會發(fā)光的云；隨后，夜光云的出現(xiàn)越來越頻繁，且出現(xiàn)的時間更長，出現(xiàn)的緯度也更低。

天空中為什么會出現(xiàn)夜光云呢？過去曾一直是個謎。

隨著科技水平的提高，今天的人們可以利用火箭和衛(wèi)星對夜光云進(jìn)行探測。大氣物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，南北兩個半球出現(xiàn)的夜光云有很大不同：北極上空的夜光云看上去比南極上空出現(xiàn)的夜光云更亮一些，出現(xiàn)的高度也更低。但無論有何差別，在南北兩個半球形成夜光云，需要同樣的三個條件—低溫、水蒸氣和塵粒。因?yàn)橹挥羞@樣，水蒸氣才能凝結(jié)成極小的冰晶。

2014年7月5日、6日，攝影師陳德成在我國最北的漠河拍到完美的夜光云，引起人們的廣泛關(guān)注。此后，人們在漠河發(fā)現(xiàn)夜光云的次數(shù)越來越多：2015年6月22—25日，漠河連續(xù)4天出現(xiàn)夜光云，時間一般都是在22時至凌晨1時左右。2018年6月23日1時，漠河北極村出現(xiàn)夜光云，持續(xù)約40分鐘。2019年6月12日21時35分，漠河出現(xiàn)夜光云；6月14日22時30分至15日1時30分，漠河北極村出現(xiàn)夜光云；6月16日23時20分，漠河龍江第一灣出現(xiàn)夜光云。2020年6月9日1時和6月14日22時30分，漠河北極村出現(xiàn)夜光云。

氣象工作者曾對漠河出現(xiàn)的夜光云進(jìn)行過跟蹤觀測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，夜光云的云體是一種常見的卷云，在晴好天氣和少云天氣條件下都可能出現(xiàn)，特別是在夏至前后出現(xiàn)的概率更高，有時連續(xù)幾天都會出現(xiàn)。夜光云本身不會攜帶降水，但出現(xiàn)夜光云后的48小時內(nèi)，會產(chǎn)生降水。

宛若極光勝極光

在北半球高緯度地區(qū)出現(xiàn)的夜光云，方位處于正北方。由于人們?nèi)狈ο嚓P(guān)天文知識的了解和認(rèn)知，許多人誤以為夜光云就是北極光。需要指出的是，雖然二者都出現(xiàn)在高緯度地區(qū)，都是在無風(fēng)或微風(fēng)及能見度極好的天氣條件下出現(xiàn)，但夜光云與極光有很大的不同：

一是形成的原因不同。極光是太陽風(fēng)強(qiáng)烈暴發(fā)、受地球磁場影響并與高層大氣中氣體原子和分子相撞擊形成的；夜光云則是云中的冰晶顆粒受太陽光散射形成的，它的發(fā)光體是云。

二是出現(xiàn)空間不同。極光出現(xiàn)在高層的無云大氣中，有廣闊的空間；夜光云只出現(xiàn)在大氣中低層，必須有合適的云層存在。

三是形態(tài)與動態(tài)不同。極光有多種形狀，變幻莫測；夜光云則相對靜止穩(wěn)定，形狀隨云層而定。

四是顏色不同。極光絢麗多彩，以綠色最為常見，也會出現(xiàn)紅色、白色和藍(lán)色的極光；夜光云的顏色則只有淡藍(lán)色或銀灰色。

五是出現(xiàn)時間不同。極光在一年四季都可以出現(xiàn)，且出現(xiàn)時間不固定，有時甚至十幾年都很難見到；而夜光云只出現(xiàn)在夏季，主要以6月份為主，并且每年都會出現(xiàn)。

六是拍攝取像不同。拍攝極光需要專業(yè)的攝像設(shè)備，若使用普通的照相機(jī)是拍不到極光的；而對于亮度強(qiáng)的夜光云，用普通照相機(jī)或手機(jī)就能拍到。

夜光云的形成與霞光有相似之處，都是日光被云層散射的結(jié)果，如同露天放映電影，通過放映機(jī)把畫面投影到銀幕上。我們常見的還有暈、華等，它們是日光或月光通過薄的透光卷層云中的冰晶時發(fā)生折射和反射、在太陽或月亮周圍形成的光環(huán)。

期待光云相輝映

大氣層按高度分為對流層、平流層、中間層、熱層和逃逸層。氣象學(xué)家按云的外形特征、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和云底高度，將云分為低云、中云和高云三族，它們均處在大氣對流層。有學(xué)者認(rèn)為，夜光云是一種形成于高緯度地區(qū)大氣層中間層的云，在距離地表82～102千米的大氣空間邊緣部位。不過，在漠河所觀測到的夜光云不同，它們出現(xiàn)在對流層，為高云族中的卷云，距地面高度約為6千米或更高一些。這也許是漠河所處緯度相對較低的緣故，或是上天對漠河的偏愛吧。夜光云除以卷云作為主云體外，有時還伴有少量中云族的透光高積云，一些零散的卷云（密卷云）也可以形成夜光云，只是由于云體小、亮度低，人們不易觀測到。

在漠河出現(xiàn)的夜光云穩(wěn)定少動，因云層較薄、水汽含量少，不會產(chǎn)生降水，既利于云層散射太陽光，又利于觀賞。云體具有明顯的紋理結(jié)構(gòu)特征，看上去顯得細(xì)膩、柔美，在夜空中有一種朦朧之感。顏色多為銀白色、銀灰色，像是月夜下的興安雪原；有的又呈淡藍(lán)色，泛著藍(lán)莓般的光澤。多數(shù)夜光云的云底為橘紅色，類似朝霞或晚霞，這正說明，太陽剛剛落下或正在升起。夜光云的亮度有明有暗，從整體上看，似一幅水墨山水畫，異常明亮的夜光云會將漸黑的夜空映襯得清晰可見。夜光云的明亮部分有時能夠布滿整個云層，有時則不到云體的一半。其形狀有的像大海上層層起伏的波濤，頗為壯觀；有的像帷幔輕紗，在寧靜的夜空中自由飄動；有的呈橫向并列分布，似一排排白樺樹。

追逐極光是眾多旅行者的終極目標(biāo)，但極光可遇不可求，在太陽風(fēng)暴平靜時，人們很難見到極光；而在太陽活動極小周期年，夜光云頻頻出現(xiàn)，并在夏季成為“常態(tài)化”。夜光云的出現(xiàn)為北極漠河又增添了一個神奇的天象，在清涼的初夏之夜，觀賞到罕見的夜光云也是極為幸運(yùn)的。作為大自然的美麗杰作，如果北極光與夜光云能夠同時輝映，那將是一次最美麗的邂逅。