大地震時要怎麼辦？

標題

極光產生的原理


問題


在北極圈內，經常可以看到一種炫麗壯觀的北極光，在南極圈內所見的類似景象，則稱為南極光請問：Ｑ１極光產生的原理是什麼？Ｑ２會受到哪些因素干擾？


最佳解答


極光（Polar aurora）出現於地球的高磁緯地區上空。是一種絢麗多彩的發光現象。由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。另外，在太陽黑子多的時候，極光出現的頻率也大。 根據美國「國家航空暨太空總署」（NASA）「瑟宓斯衛星任務」(2007/12)（Themis mission）傳回的新數據，科學家發現太陽釋放的帶電粒子（charged particles）像一道氣流飛向地球，碰到北極上空磁場時又形成若干扭曲的磁場，帶電粒子的能量在瞬間釋放，以燦爛眩目的北極光形式呈現。 這項研究係由美國加州大學洛杉磯分校的安吉羅波洛斯主持，其研究結果已於2007/12/9日在「美國地球物理聯合會」的學術會議中發表。 瑟密斯衛星任務的5個人造衛星群2007年2月成功發射升空，3月在阿拉斯加和加拿大上空偵測到北極光出現兩小時，同一時間衛星也偵測到帶電粒子流接觸到北極磁場。而讓安吉羅波洛斯驚訝的是，帶電粒子和磁場接觸形成的地磁風暴以每分鐘650公里的速度掠過空中，威力相當於芮氏規模5.5的地震。 科學家早就懷疑，北極光的能源來自帶電粒子與北極磁場接觸產生的扭曲磁場，但這個理論一直到今年5月才獲得證實，當時瑟密斯任務的衛星群從地球上空6萬多公里首度測到扭曲磁場的結構。 -------------------------------------------------------------------------------- 極光是地球周圍的一種大規模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時，與大氣中的原子和分子碰撞並激發，產生光芒，形成極光。 極光不只在地球上出現，太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。 在北半球觀察到的極光稱北極光，南半球觀察到的極光稱南極光。也有科學家發現火星、木星上的極光。 極光按形態可分為： 勻光弧極光 射線式光柱極光 射線式光弧光帶極光 簾幕狀極光 極光冕 按觀測的電磁波波段分為： 光學極光 無線電極光 按激發粒子類型可分為： 電子極光 質子極光 按發生區域可分為： 極光帶極光 極蓋極光 中緯極光紅弧


其他答案


現在人們認識到，極光一方面與地球高層大氣和地球磁場的大規模相互作用有關，另一方面又與太陽噴發出來的高速帶電粒子流有關，這種粒子流通常稱為太陽風（solarwind）。由此可見，形成極光必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風，缺一不可。具備這三個條件的太陽系其他行星，如木星、土星和水星周圍也會產生極光，這已被實驗觀察的事實所證明。地球磁場分布在地球周圍，受太陽風的吹拂而被包裹著，形成一個棒槌狀的腔體，它的科學名稱叫做磁層（magnetosphere）。為了更具體一點起見，我們可以把磁層看成是一個巨大無比的電視映像管，它將進入高空大氣的太陽風粒子流匯聚成束，聚焦到地磁的極區，極區大氣就是映像管的螢光幕，極光就是電視螢幕上移動的圖像。但是，這裡的電視螢幕卻不是20吋或是29吋，而是直徑為40000公里的極區高空大氣。通常，地面上的觀眾在某個地方只能見到畫面的五十分之一。在電視映像管中，電子束擊中電視螢幕，因為螢幕上塗有發光物質，會發射出光，顯示成圖像。同樣，來自空間的電子束，打入極區高空大氣層時，會激發大氣中的分子與原子，導致發光，人們便見到了極光的圖像顯示。在電視映像管中，是一對電極和一個電磁鐵作用於電子束，產生並形成一種活動的圖像。在極光發生時，極光的顯示和運動則是由於粒子束受到磁層中電場和磁場變化的作用所造成的。極光不僅是個光學現象，而且是無線電現象，可以用雷達進行探測研究，它還會輻射出某些無線電波。有人還說，極光能發出各種各樣的聲音。極光不僅是科學研究的重要課題，它還直接影響到無線電通訊、長電纜通訊，以及長的管道和電力傳送線等許多實用工程項目。極光還可以影響到氣候，影響生物學過程。當然，極光也還有許許多多沒有解開的謎。極光為何叫做極光這是因為只有在極地(北極、南極)才看的到的這些都是圖怎麼樣漂亮吧！在北極圈內，經常可以看到一種絢麗壯觀的「北極光」（auroraborealis）；在南極圈內所見的類似景象，則稱為「南極光」（auroraaustralis）但在人口稠密地帶卻不常見。這是多少世紀以來引起人們猜測和探索的天象之謎，古代的中國人、日本人、希臘人、羅馬人都有文字描述。從前愛斯基摩人以為是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬，許多民族也有他們不同的極光傳說。長期以來，極光的成因一直未能得到滿意的解釋。在相當長一段時間內，人們一直認為極光可能是由以下三種原因形成的。一種看法認為，極光是地球外面燃起的大火，因為北極區臨近地球的邊緣，所以能看到這種大火。另一種看法認為，極光是夕日西沉以後，透射反照出來的輝光。還有一種看法認為，極地冰雪豐富，它們在白天吸收陽光，貯存起來，到了夜晚釋放出來，便成了極光。總之，眾說紛紜，沒有定論。直到本世紀60年代，將地面觀測結果與衛星、火箭探測到的資料結合起來研究，才逐步形成了極光的物理性描述。成因現在人們認識到，極光一方面與地球高層大氣和地球磁場的大規模相互作用有關，另一方面又與太陽噴發出來的高速帶電粒子流有關，這種粒子流通常稱為太陽風（solarwind）。由此可見，形成極光必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風，缺一不可。具備這三個條件的太陽系其他行星，如木星、土星和水星周圍也會產生極光，這已被實驗觀察的事實所證明。形狀與色彩長期觀測統計結果顯示，極光最經常出現的地方是南北地磁緯度67度附近的兩個環帶狀區域內，分別稱為南極光區和北極光區。在極光區內，差不多每天都會發生極光活動。在極光區所包圍的內部區域，通常稱為極蓋區，在該區域內，極光出現的機會反而比緯度較低的極光區來得少。在中低緯度地區，尤其是近赤道地區，很少出現極光，但並不是說完全觀測不到極光，只不過要數十年才難得遇到一次。1958年2月10日夜間的一次特大極光，在熱帶地區都能見到，而且顯示出鮮豔的紅色。這類極光往往與特大的太陽耀斑爆發和強烈的地球磁爆有關。參考資料：知識+1.極光是如何形成的？極光的成因，在19世紀中葉以前，一直被認定為極地空氣中的小冰片，反射太陽光而形成的。然而一位瑞典的科學家安格斯壯(1814~1874)提出了一個想法：如果極光真的是由"小冰片"反射太陽光形成的，那麼如果拿菱鏡去分析極光，必定可以將它折射成七個色光。安格斯壯分析的結果，確定它並不是被反射的太陽光，在經過光譜的分析之後，他推測，極光是放電現象的產物。就像現代都市街道上到處可見的霓虹燈，極光的放電原理與霓虹燈管十分類似。在幾近於真空的環境下，在比較低的電壓下就可以產生放電作用。極光的發生通常是在地球大氣層外圍的電離層，電離層中空氣稀薄，因此是容易放電的環境。當從太陽表面"吹送"出來的太陽風到達地球時，太陽風中的高能量帶電粒子，會順著地磁的磁力線方向往"兩極"（所以亞熱帶是看不到的!）方向移動，這些帶電粒子到了電離層，與大氣中氣體原子碰撞放電，就會發出瑰麗的極光。由於高層大氣中，氧原子含量較高，因此我們看到的極光多為綠白色，也就是氧原子被電離之後發出的光顏色，而偶爾看到像閃電那樣的紫紅色，則是氮原子電離後發光的顏色。而除了地球之外，天文學家們觀察到其他行星也有極光的現象。2.為什麼極光只出現於地球兩極地區？原來地球有著強大的磁場，來自太陽的帶電粒子受到地球磁場的影響，由於磁力線輻合的效應，這些電子與正離子所構成的氣體(我們稱他為電漿)會在沿地球磁場線方向產生一個向上的電場，於是電漿中的電子就被此電場加速，打入高緯度之電離層，所以只有射向兩極地區的帶電粒子才能進入高層大氣產生極光。參考資料知識+---------------根據美國《國家地理雜誌》的調查，20%的人想到加拿大或阿拉斯加看極光，僅次於造訪聖城耶路撒冷的26%。魔幻極光（auroraborealis），被公認為自然界奇景，只出現在地球南北兩極極冷的冬夜裡。天文學家和美國太空總署證實，極光一點也不魔幻，是太陽高速噴發出來的帶電粒子流（稱為太陽風），打入極區高空大氣層，受磁場影響匯聚成束，激發大氣中的分子原子導致的自然發光現象，大約在每年11月～4月間肉眼可見。長久以來，原住民視極光為神靈現身，深信快速移動的極光會發出神靈在空中踏步的聲音，將取走人的靈魂，留下厄運。1989年，強烈極光造訪加拿大魁北克省，不到90秒時間，磁暴癱瘓供電系統，羅盤失效、無線電傳輸遭受嚴重干擾，數百萬人好幾小時無電可用。即便科學解開極光之謎，每年還是有數以萬計的人前往極區，在攝氏零下10度的冬夜裡，等待超自然力量洗禮。因此，我們趕在4月底極光消失前，從攝氏18度的台灣飛往零下18度加拿大育空地方的首府白馬市，等待極光。行前就聽說，得先做好可能看不到極光的心理準備，這不是買票進場的劇場表演，自然界變化莫測，即使掌握了氣象資料，你所能做的，就是祈禱、等待，讓大地之母決定。育空地方位於加拿大西北部，緊鄰美國阿拉斯加，橫跨北緯60～70度，將近一半土地在北極圈內。1月的月均溫攝氏零下17度，最低溫曾創下零下52度的紀錄；最熱的7月月均溫，也不過攝氏14度而已。2008-01-2311:29:03補充：極光（Polaraurora）出現於地球的高磁緯地區上空。是一種絢麗多彩的發光現象。由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。另外，在太陽黑子多的時候，極光出現的頻率也大。根據美國「國家航空暨太空總署」（NASA）「瑟宓斯衛星任務」(2007/12)（Themismission）傳回的新數據，科學家發現太陽釋放的帶電粒子（chargedparticles）像一道氣流飛向地球，碰到北極上空磁場時又形成若干扭曲的磁場，帶電粒子的能量在瞬間釋放，以燦爛眩目的北極光形式呈現。參考資料：自己1.極光是如何形成的？極光的成因，在19世紀中葉以前，一直被認定為極地空氣中的小冰片，反射太陽光而形成的。然而一位瑞典的科學家安格斯壯(1814~1874)提出了一個想法：如果極光真的是由"小冰片"反射太陽光形成的，那麼如果拿菱鏡去分析極光，必定可以將它折射成七個色光。安格斯壯分析的結果，確定它並不是被反射的太陽光，在經過光譜的分析之後，他推測，極光是放電現象的產物。就像現代都市街道上到處可見的霓虹燈，極光的放電原理與霓虹燈管十分類似。在幾近於真空的環境下，在比較低的電壓下就可以產生放電作用。極光的發生通常是在地球大氣層外圍的電離層，電離層中空氣稀薄，因此是容易放電的環境。當從太陽表面"吹送"出來的太陽風到達地球時，太陽風中的高能量帶電粒子，會順著地磁的磁力線方向往"兩極"（所以亞熱帶是看不到的!）方向移動，這些帶電粒子到了電離層，與大氣中氣體原子碰撞放電，就會發出瑰麗的極光。由於高層大氣中，氧原子含量較高，因此我們看到的極光多為綠白色，也就是氧原子被電離之後發出的光顏色，而偶爾看到像閃電那樣的紫紅色，則是氮原子電離後發光的顏色。而除了地球之外，天文學家們觀察到其他行星也有極光的現象。2.為什麼極光只出現於地球兩極地區？原來地球有著強大的磁場，來自太陽的帶電粒子受到地球磁場的影響，由於磁力線輻合的效應，這些電子與正離子所構成的氣體(我們稱他為電漿)會在沿地球磁場線方向產生一個向上的電場，於是電漿中的電子就被此電場加速，打入高緯度之電離層，所以只有射向兩極地區的帶電粒子才能進入高層大氣產生極光。參考資料知識+---------------根據美國《國家地理雜誌》的調查，20%的人想到加拿大或阿拉斯加看極光，僅次於造訪聖城耶路撒冷的26%。魔幻極光（auroraborealis），被公認為自然界奇景，只出現在地球南北兩極極冷的冬夜裡。天文學家和美國太空總署證實，極光一點也不魔幻，是太陽高速噴發出來的帶電粒子流（稱為太陽風），打入極區高空大氣層，受磁場影響匯聚成束，激發大氣中的分子原子導致的自然發光現象，大約在每年11月～4月間肉眼可見。長久以來，原住民視極光為神靈現身，深信快速移動的極光會發出神靈在空中踏步的聲音，將取走人的靈魂，留下厄運。1989年，強烈極光造訪加拿大魁北克省，不到90秒時間，磁暴癱瘓供電系統，羅盤失效、無線電傳輸遭受嚴重干擾，數百萬人好幾小時無電可用。即便科學解開極光之謎，每年還是有數以萬計的人前往極區，在攝氏零下10度的冬夜裡，等待超自然力量洗禮。因此，我們趕在4月底極光消失前，從攝氏18度的台灣飛往零下18度加拿大育空地方的首府白馬市，等待極光。行前就聽說，得先做好可能看不到極光的心理準備，這不是買票進場的劇場表演，自然界變化莫測，即使掌握了氣象資料，你所能做的，就是祈禱、等待，讓大地之母決定。育空地方位於加拿大西北部，緊鄰美國阿拉斯加，橫跨北緯60～70度，將近一半土地在北極圈內。1月的月均溫攝氏零下17度，最低溫曾創下零下52度的紀錄；最熱的7月月均溫，也不過攝氏14度而已。既然靠近北極，極光出現機率就高，加上首府白馬市靠近海灣，可調節酷寒的冬季低溫，西邊山脈又阻擋水氣長年保持清朗無雲的好天氣，白馬市因而成為觀賞極光的熱門地點。從飛機上看，育空地方是無止盡的白色大地，看起來像公路的小徑，事實上是水路和冰河的路，這裡九成以上是未開發自然地，直到降落在白馬市機場時，才出現一小塊建築物等文明足跡。http://www.commonhealth.com.tw/content/065/065070.asp我記得之前新聞有說耶資料在此...http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/071212/19/ptmd.html以上就是答案了參考資料：網路


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