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夜光雲又名夜間雲或極地中間層雲,是深曙暮期間出現於地球高緯度地區高空的一種發光而透明的波狀雲。常呈淡藍色或銀灰色,雲面積可達300萬平方千米。它只有當太陽在地平線以下6°~12°時,即低層大氣在地球陰影內,而高層大氣的夜光雲被日光照射時,才能用肉眼直接觀察到。

1 夜光雲 -簡介

波浪型夜光雲波浪型夜光雲

夜光雲是由水冰構成,且較為稀薄,普遍出現在上層大氣層的極地中層雲,可以在深沉的曙暮光中看見。它們通常在夏天的月份出現在赤道南北緯度50度至70度之處,只有當太陽在地平線下時才能看見。

夜光雲是位置最高的雲,位於中氣層,高度在76千米至85千米。它們通常很暗淡而難以看見,只有當陽光從地平線下滲入,而大氣層的低層已經在地影中時才能看見。夜光雲還沒有被完全了解,它是最近(21世紀初)才發現的氣象現象,在1885年之前沒有任何的記錄。

夜光雲只能在特定的條件下形成,它們的出現可以作為高空大氣變化的敏感指標。它們是相對較新的分類,因此在發現的頻率、亮度和範圍都在逐漸增加。理論上認為這種增加與氣候變化有關。 

2 夜光雲 -形態特徵

旋渦型夜光雲旋渦型夜光雲

夜光雲看起來有點像捲雲,但比它薄得多,而且顏色為明亮的銀白色或藍色,出現在日落後太陽與地平線夾角在6~16度之間的時候。如果太早會因為其太薄而看不見,而太遲了它也會落到地球的陰影之中去。

3 夜光雲 -主要類型

根據目前(2012年7月)的觀察結果,夜光雲(NLCs)的主要類型有四種:面紗型(veil)、條帶型(bands)、波浪型(waves)和旋渦型(whirls)。

4 夜光雲 -出現條件

一般認為,要形成夜光雲一般都需要有三個條件:低溫、水蒸汽和塵埃,這樣水蒸汽才能凝結成極小的冰晶。

夜光雲是一種形成於中間層的雲,距地面的高度一般在80km左右。這種罕見的雲只有在高緯度地區(50-65)的夏季才能看見。

5 夜光雲 -形成原因

條帶型夜光雲條帶型夜光雲

夜光雲在春季和夏季最常見,因為這兩個季節溫度較高,有更多的水汽從較低的大氣層被吹送至上層大氣,並與大氣中的微塵相混合。對流層中氣溫最高的月份就是中間層氣溫最低的月份,而低溫是夜光雲形成的原因之一。

夜光雲的成因科學界還有爭議,科學家認為這與隕星灰塵、全球氣溫轉暖、火箭氣體排放、大氣層氣體成份或者溫度的變化以及太陽自轉密切相關。 


6 夜光雲 -研究價值

夜光雲存在的時間從幾分鐘到幾個小時。強夜光雲的亮度相當於國際二級極光亮度;弱夜光雲一般用肉眼看不見,只有用紫外或紅外光學儀器觀察。 

對夜光雲的研究,可揭示中間層頂的大氣結構、大氣波動和化學過程等的規律。

據科學家報告,北半球夜光雲的出現近年來變得越來越頻繁和廣泛。在19世紀中葉,夜光雲大多出現在高緯度地區。然而,近年來,研究人員已經在美國猶他州南部、科羅拉多州和內布拉斯加州發現了夜光雲。

一些研究人員認為稱,這是溫室效應引起氣溫升高的一個跡象。人類活動使地球大氣中的甲烷變得越來越更多。當甲烷進入上層大氣后,它會在一系列複雜的化學反應后被氧化,形成水蒸汽。這些水蒸汽會形成更多的冰晶,從而促進夜光雲的形成。

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