文／晴天旅遊攝影領隊鄭子宏

極光是地球兩極特有的自然現象，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（太陽風暴所產生）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。當它們進入極地的高層大氣時，與大氣中的原子（氧和氮）與分子碰撞，短暫地被激發至高能態甚至電離態。在回到基態時，原子會放出特定波長的光波，不同波長的輻射，產生出紅、綠或藍等色的特徵色彩光帶，並形成圍繞著磁極的大圓圈，即為極光。比如說，高層大氣中電離的氧原子受到激發時，會發出淺綠色的光芒；而氮分子受激時和電離時分別會發出紫藍色與粉紅色或者紅綠相間的光輝。

五彩繽紛 絢麗奪目



在南極地區形成的叫南極光。在北極地區同樣可看到這一現象，一般稱之為北極光。而霓虹燈的工作原理與極光基本上是一樣的喔。霓虹燈是在燈管兩極加強電壓來加速電子，再藉著高能電子撞擊燈管中低密度的氣體粒子來使氣體發光，這原理就跟極光的產生是一樣的喔!

帶電粒子 放光現象



經過上述說明，極光的形成必須有三大條件：①太陽風暴（帶電粒子）。②地球磁場（使帶電粒子運動）。③大氣（與帶電粒子碰撞）。三大要素內，地球大氣和地球磁場是比較難改變的，而帶電粒子輸送的強度會則受到太陽黑子活躍程度的影響。當太陽黑子較活躍時，會使太陽發射出較大量的高能帶電粒子，自然就比較容易抵達地球與大氣相撞產生極光了。因此，太陽的活耀性（太陽風暴），正是影響極光形成的最主要變動成因。極光最易出現的季節是春分和秋分兩個節氣來臨之前，且春秋兩季節出現頻率更甚夏冬。這是因為在春分和秋分兩節氣時地球位置與「磁索」交錯最甚。另外，在太陽黑子多的時候或當太陽週期在日冕大量拋射增加與太陽風強度增強的階段時，極光出現的頻率和亮度也會增加。

在太陽活動盛期，極光大爆發會延伸到中緯度地帶。例如：在美國，南到北緯40度處；還有英國倫敦等處上空，都曾見過北極光。極光有發光的帷幕狀、弧狀、帶狀與射線狀等多種形狀。發光均勻的弧狀極光是最穩定的外形，有時能存留幾個小時而看不出明顯變化。然而，大多數其他形狀的極光通常總是呈現出快速的變化。弧狀的和折疊狀的極光的下邊緣輪廓通常都比上端更明顯。極光最後都朝地極方向退去，輝光射線逐漸消失在瀰漫的白光天區。