上海市曹杨中学_要闻报道

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“苗圃计划”全球环境问题展望讲座之“北纬79度的夜夜夜夜”


4月26日,学校有幸邀请到了中国极地研究中心助理研究员李斌博士为全体高一学生,部分初一、初二学生带来题为“北纬79度的夜夜夜夜”的讲座。



李博士有着丰富的极地工作经验,曾参加了中国北极科考站—黄河站的越冬工作,一个人在黄河站工作了117天,观察并研究极光。讲座中,李博士结合自己的专业领域和独特的科考经历,从大家感兴趣的问题出发,为同学们带来了丰富的精神盛宴。

什么是极光?在历史上,人们对极光是非常恐惧的。尤其对于北欧当地的萨米人来说,他们传说中关于极光的更多的是可怕的故事。直到19世纪中期,人们才开始逐渐意识到,极光的出现与太阳活动有关。

极光的产生:太阳风中带电的粒子抵达地球后,会开始沿着地球的磁力线运动,进入到南北极的大气中,在这个过程中就形成了我们在天空中看到的极光现象。

地球上哪些地方能够看到极光?极光其实并不是只在某一个地方的天空中出现,它在南北极时时刻刻都在发生。从统计学上来讲,极光大概会分布在这样一个圈的位置,在这个被称作“极光卵”的区域内,谁都有可能观察到极光。一个是这个圈并不是不变的,它会随着每一次磁暴的发生、太阳风强弱的变化而变化。

脑洞时刻:我们有没有可能在中国看到极光呢?如果磁极在偏亚洲的方向,比如在俄罗斯的北部,那么极光卵一定会向亚洲这边偏移,中国的北方当然也是完全可能看到极光的。

极光的颜色到底是怎么来的?极光其实是发生在非常高空的大气中的一种发光现象。太阳风中的这些带电粒子通过磁场的导引撞击大气,与大气中的氧气和氮气发生碰撞,从而产生了发光现象。一般你看到的可能最亮的极光“底部”,大概是位于一百公里的高度,再往上过渡到红色,可能就到了八九百、一千多公里的高度。

描述完极光故事,李博士又亲切地和大家分享了他一个人117天在北极工作的工作环境和发生的故事,例如:在极夜工作时心理建设的方法,食堂中的趣事,探空火箭的发射等等,让同学们对神秘的的北极和北极科考工作有了更深入的认识,讲座亦在师生和李博士的互动中落下帷幕。



精彩问答:

傅一笑老师(地理教师):我们地理课本上说太阳活动以11年为一个周期爆发,那么极光是否也会随着太阳活动的爆发而集中爆发呢?

李斌博士:地球的极光,来自地球磁层和太阳风使高层大气分子或原子激发而产生。极光产生的条件有三个:大气、磁场、太阳风。它的出现和太阳活动有很大的关系,但是并不是说不在太阳活动的极大年就没有极光。有可能在太阳活动的极小年,正好有一个耀斑的爆发,位置好的话,地球上的高纬度地区也能观测到极光。

陆旻杰(高一7班):极光圈受到磁场的影响,但是为什么极光圈呈环形分布而非集中于一点?

李斌博士:因为电子能量大,使得闭合的磁感线打开,向靠里的磁感线分布。

郁子聃(初二4班):您之前说过极光是在北磁极附近爆发的且北磁极是漂移不定的,那么北磁极是不是有可能漂到南磁极,或者说与南磁极进行一个互换?

李斌博士:的确如此,在大西洋的中部有许多火山,火山爆发后的岩浆,冷却后会形成岩石,这些岩浆在变成岩石的过程中会被地球磁场磁化,获得微弱磁性。而如果我们去测这些岩石的磁性,它们的磁性都是和当时地球磁场一样的,那么我们只要找到这些岩石并对磁性进行测量便可。那么经过精密的仪器的测量,验证了地球的磁极的确是在互换的,而且在过去的时间里磁极已经互换了很多次数。

马梦茜(高一6班):北极圈有臭氧洞在其上方,而刚刚老师您说极光也是成一个椭圆形的圈层,太阳风携带高能电子进入大气层,那请问这两者之间会不会有什么关联?

李斌博士:极光层与臭氧层的高度也不一定在同一个高度。臭氧洞的形成,与氟利昂的排放有关。但太阳风的辐射有可能会导致氧气变成臭氧。可能还有利于臭氧的形成。


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