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舞动的色彩--极光(中文论文摘要)


——by 15B3

  “无法用铅笔去勾勒,无法用颜料去彩绘,无法用文字去形容它的华丽。”——无名氏

  如同火焰在天空中舞动,极光让古人拥有了许多神奇的幻想。为了描述这迷人的自然奇观,诗人写下了美丽又浪漫的诗句。终于,黎明中的红光引起了伽利略的注意,"极光"这个名字开始被越来越多的人所了解。

  古代,格陵兰人相信,口哨声能加速北极光的运动,一旦听到或察觉出共鸣之音,就说明与死去的朋友间已建立起联系。福克斯印第安人认为,向北极光发出哨声,相当于用魔法召来鬼魂和神灵,当这些神灵降临时,他们的说话声,如同光脚走在硬地板上会噼啪作响。还有很多类似的神话。

  为了使大家能够对这个看起来很神秘的现象有进一步的了解,这篇文章介绍了人类探索极光的历程,对极光的成因作了详细的说明,并对它对地球的影响作了一定分析。那么对极光的研究可能对人类做出怎样的贡献呢?我们还就进行了讨论。

  那么极光究竟是怎样形成的呢?就像现代都市街道上到处可见的霓虹灯,极光的放电原理与霓虹灯管十分类似。在几近于真空的环境下,在比较低的电压下就可以产生放电作用。极光的发生通常是在地球大气层外围的电离层,电离层中空气稀薄,因此是容易放电的环境。

  当从太阳表面"吹送"出来的太阳风到达地球时,太阳风中的高能量带电粒子,会顺着地磁的磁力线方向往两极方向移动,这些带电粒子到了电离层,与大气中气体原子碰撞放电,就会发出瑰丽的极光。

  由于高层大气中,氧原子含量较高,因此我们看到的极光多为绿白色,也就是氧原子被电离之后发出的光颜色,而偶尔看到像闪电那样的紫红色,则是氮原子电离后发光的颜色。而除了地球之外,天文学家们观察到其它行星也有极光的现象。

  长期观测统计结果显示,极光最经常出现的地方是南北地磁纬度67度附近的两个环带状区域内,分别称为南极光区和北极光区。在极光区内,差不多每天都会发生极光活动。在极光区所包围的内部区域,通常称为极盖区,在该区域内,极光出现的机会反而比纬度较低的极光区来得少。在中低纬度地区,尤其是近赤道地区,很少出现极光,但并不是说完全观测不到极光,只不过要数十年才难得遇到一次。1958年2月10日夜间的一次特大极光,在热带地区都能见到,而且显示出鲜艳的红色。这类极光往往与特大的太阳耀斑爆发和强烈的地球磁爆有关。

  从科学研究的角度,人们将极光按其形态特征分成五种:弧状极光、带状极光、片状极光、幕状极光、放射状极光。它们优美的舞姿都为极地的天空增添了一分神秘的色彩。

  极光不仅是科学研究的重要课题,它还直接影响到无线电通讯、长电缆通讯,以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目。我们认为,在不久的将来,对极光的研究可以对电磁、空间环境、气候等领域的发展做出很大的贡献。而且也许对医学的发展有推动作用。当然,极光也还有许许多多没有解开的谜,等待我们去探索。


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