神秘的自然光现象

梁　丹

光对人类来说非常重要，我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离､瞬息万变的景象，主要是因为眼睛接收到了物体发射､反射或散射的光.光与人类生活和社会实践有着密切的关系.自然光是神秘的，以至于我们在看到许多的光现象时会不由得发出赞叹或恐惧.这里将带领同学们认识几种常见的自然光现象，揭开其神秘的面纱.

极 光

在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉(如图1).它轻盈地飘荡，忽暗忽明，发出红的､蓝的､绿的､紫的光芒，这种壮丽动人的景象就叫做极光. 极光多种多样､五彩缤纷､形状不一､绮丽无比，在自然界中还没有哪种现象能与之媲美.

许多世纪以来，极光一直是人们猜测和探索的天象之谜.从前，爱斯基摩人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬.13世纪时，人们则认为那是格陵兰冰原反射的光.到了17世纪，人们才称它为北极光——北极曙光(南极所见到的同样的光称为南极光). 随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知.原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的佳作.

在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”.太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流.太阳风在地球上空环绕地球流动，以约400 km / s的速度撞击地球磁场.地球磁场形如漏斗(如上页图2)，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子流沿着地磁场这个“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发出光芒，形成极光.

极光不但美丽，而且在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电量的总和相比.这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号.极光所产生的强电流，也可以影响微波的传播，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应.怎样利用极光所产生的能量为人类造福，是当今科学界的一项重要使命.

地 光

地光是指大地震时人们用肉眼观察到的天空发光的现象.一般情况下，地光大都在地震发生前几分钟到数小时出现，也有少数在地震后出现.地光的颜色有多种多样，有白里发蓝的､红色的､紫色的､白色的，也有黄色和绿色的，其中以白里发蓝的为多，有点像电焊火光(如图3).地光在空中持续的时间一般为几秒到数分钟之间.在夜间，即使离地光出现地点较远的地方，也能够看得清楚.地光在地表上空的高度一般为几米到几十米不等，其表现形式因地震类型和地点而不同，在空中的几何形状也不尽相同，有的以条带状在空中出现，有的以圆弧状出现，也有的以火柱状出现，还有的以一连串火球状出现，形似信号弹升向天空.

地光在文献中有不少记载.1965年~1967年日本松代地震群期间，就留下了难得的地光照片.我国1975年发生的辽宁海城地震和1976年发生的河北唐山地震，震前的地光现象非常突出.

地震发生前为什么会产生地光呢?研究结果表明，当地震快发生时，由于地下岩石发生破裂､错断，岩石间由于相对摩擦滑动，产生一种电磁效应，从而造成一个较大范围的放电现象，并沿着断裂缝隙通向大气层，在低空引起大气电离和发光现象. 地光的来临，往往预示着地震很快就要发生了，如果此时能够迅速果断地采取一些避震措施，是有可能躲开地震灾害的.例如1975年2月4日海城地震前，一列从大连开往北京的列车在行驶途中，司机突然发现列车前方有大片紫红色的耀眼亮光，便马上联想到可能是地光，于是采取措施，紧急停车.列车刚刚停稳，大地震就发生了，从而避免了一场车翻人亡的重大事故.

责任编辑程哲