大自然里光在变魔术

张珠容

光在自然界有无数形态：自己能发光的太阳、借太阳光的月亮、通过反射和折射变出的彩虹……除了这些，光还可以变出许多其他魔术，我们今天就去看看。

魔术一：极光

北极圈进入极夜后，黑暗的天空中偶尔会出现绚丽的光芒，这就是是极光！传说，对着极光许愿，我们的愿望就会实现。其实，极光只是一种绚丽多彩的等离子体现象：当地球的磁场遭遇太阳风的强烈扰动，地球磁层中的带电粒子和太阳风中的带电粒子就会沉降进入地球大气层，与中性大气层相互碰撞，以发光的形式释放能量。这时，极光就形成了。

这个魔术需要的条件很严苛，有大气、磁场、高能带电粒子，还有场地。千万不要以为到了北极圈就能看到极光，举个例子，挪威这个北欧国家因为雾气很大，能见度比较差，看到极光的概率相对就比较小。

哪里比较容易看到这场魔术秀呢？经过科学家、摄影人员及探险人员的观察，得出一个结论：阿拉斯加是全球观看极光最理想的场所。这是因为它的纬度在极光的活动带上，不仅天空少云清澈、干燥无风，而且观测期很长，一年平均有240天都能看见极光。在这个需要运气的自然现象面前，阿拉斯加受到了全世界极光爱好者的青睐。

魔术二：流星雨

新年伊始，颗颗流星划过天空，装点着有些枯燥的夜空。这时候，我们要赶快闭眼许愿，说不定愿望就会实现了。这就是象限仪流星雨，它是北半球三大流星雨之一，每年年初，都会准时出现在寒冷的夜空中。

其实，流星雨只是一种天文现象：小行星经过地球附近时，由于地球的“热情”，留下了小行星的一部分。这部分碎片经过地球的大气层时，被加热燃烧，就成了流星。大量的碎片汇聚在一起，就成了流星雨。这个魔术比较简单，有小行星经过地球附近就可以实现。

不过，观测流星雨就需要一定条件了。天气条件我们控制不了，但可以选择观测场所。理想的观测场所自然是没有光污染、视野开阔的郊外。如果在城市，灯光较少的绿地、操场都是比较好的选择。还有最重要的一点：大家千万不要用望远镜看流星雨！因为望远镜的视野太小，我们很难用它捕捉到流星。

魔术三：七彩祥云

极光和流星雨都是物体本身释放能量发出的光，光除了改变自己的样子，还会去别处“捣捣乱”，比如和水汽混在一起，形成的七色云彩。因为漂亮而罕见，大家又将其称为“七彩祥云”。其實，七彩祥云并不神秘。它的成因和彩虹极为相似，都是太阳光经过反射和折射形成的。不过，形成彩虹需要少云的天气，而形成七彩祥云，就离不开明显但不厚重的云层了。当阳光透过云层时，因云层中的小冰晶分布不均匀，有的地方厚，有的地方薄，折射出的光十分散乱，就形成了色彩不均匀、时时变化的“七彩祥云”。

这么一看，七彩祥云这个魔术也不难。不过，魔术持续的时间一般不会太长，祥云也不例外，一般祥云的持续时间不会超过一个小时。每当七彩祥云出现时，《大话西游》中紫霞仙子的那句话就会被频繁引用：“我的意中人是个盖世英雄，有一天他会踩着七色的云彩来娶我。”

魔术四：蜃景

看过七彩祥云，我们再看看光经过反射和折射，变出的另一种花样——蜃景。海市蜃楼就是蜃景的一种，也就是出现在空中或地上的高大楼台、城郭、树木等幻景。其实，蜃景不只出现在海边，沙漠、山间、雪原、湖面……凡是有光的反射和折射现象的地方都可能出现屋景。

同样是光的反射和折射，为什么蜃景和七彩祥云的差别这么大呢？那是因为它们的介质不同。七彩祥云需要小水珠和小冰晶，而蜃景是空气密度不同造成的。比如沙漠中的蜃景，沙石受太阳炙烤，表面气温迅速升高。由于空气传热性能差，在无风时，沙漠上空的垂直气温差异非常显著，下热上冷，上层空气密度高，下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时，光就发生了折射，将远处的景物呈现于人们眼前。

当然，蜃景还是海市蜃楼比较多，春夏之交是欣赏海市蜃楼的最佳季节。另外，极地也是观看蜃景的好地方。我们前面提到的阿拉斯加，每年6月20日以后的一段时间，就是观察蜃景最好的时期。如果你运气好，在山中也能看到蜃景呢。我国著名文学家蒲松龄的《山市》，描写的就是山中的蜃景。面对让人眼花缭乱的光的魔术，你心动吗？你还知道哪些光参与的神奇魔术呢？赶快把你的观察结果和我们分享一下吧。