罕见！北京多地出现极光，地磁暴究竟是什么来头？

能引发极光！地磁暴究竟是什么来头？

据央视新闻消息，12月1日晚，在黑龙江省大兴安岭地区漠河、塔河等地出现极光，不少当地居民以及游客拍摄到这一美景。

此外，不少摄影爱好者在社交平台还晒出了在北京拍到的极光照片，并表示，“我国出现极光很罕见，此次在北京可观测到极光更是罕见。”12月1日晚，“北京极光”更是冲上了热搜。

网友在北京拍摄到极光，这是北京史上第二次极光影像记录。从2019年12月份开始，太阳进入了第25个活动周期，预计在2025年左右迎来最高峰。

那么，此次为何会出现大范围的极光现象？极光又是如何产生的？

此次极光是地磁暴的“杰作”

一般而言，由于我国地磁纬度较低，即便是较强的地磁活动发生时，也很难发生明显的极光现象，但是极光发生的高度往往在100公里甚至是300到400公里的高空，如此高的高度，足以跨过上千公里的地平线，所以当遇到合适的条件时，是有可能在我国极北地区见到极光的。

据公开报道，近20年来，我国只有2003年和2015年等出现了为数极少的极光影像记录。

本次北京多地出现极光现象，正是由于地磁暴的原因。

据中国气象局空间天气中心监测，预计地磁活动将延续到12月2日。在此影响之下，空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降，卫星导航设备误差增大，航空飞行将面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险，对于公众，尤其是信鸽玩家和极光爱好者，未来几天要时刻注意空间天气信息。

据悉，极光虽然常见于高磁纬地区，但如果地磁暴特别强，极光发生的范围就会扩大。

究竟什么是地磁暴？

要了解电磁暴，首先要了解地磁是如何产生的。

地球的地核包括内核和外核两部分，内核温度最高，为固体；外核温度次之，充斥着大量以铁镍为主的流体。这些流体带有磁性，在地球自转和高温作用下进行对流运动，会引起电磁感应，进而产生地磁。

地磁产生至少有约35亿年历史，它通过地球内部延伸到宇宙中，形成地球磁层，这个磁层可以阻挡太阳风的侵害，保护地球的大气层和自然生态。

而地磁暴，就是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。

作为最典型的太阳爆发活动，一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒的高速抛离太阳表面，不光是巨大质量与速度汇聚成的动能，它们还携带着太阳强大的磁场能，一旦命中地球，就会引发地磁场方向与大小的变化，即地磁暴。

在地球上，地磁暴带来的最直观影响就是极光。

当地磁暴发生时，地磁中的带电粒子会沿着磁力线进入地球的大气层中，导致大气层分子与原子之间碰撞激发产生“荧光”，也就是我们常说的“极光”。

极光主要出现在南极圈和北极圈附近，越靠近赤道的中低纬度地区，极光越罕见。只有当带电粒子流强度足够大时，与地磁作用下产生特大地磁暴，那么在中低纬度区域才可能见到极光。但是目前极光无法被精准预测，也许到南北极圈待上十来天，也可能见不到极光。

极光虽美，但地磁扰动却会对许多人类活动造成不利影响，尤其是通信行业。

太阳耀斑爆发时发出的电离辐射会干扰地球大气的电离层，引发电离层闪烁及电离层延迟等，进而影响到无线电通信和GPS导航定位系统，导致定位错误或中断。

此外，地磁暴还会导致地面电网、石油管线等运输线路形成感应电流，容易引起电网跳闸等事故。如1989年，加拿大魁北克地区持续12个小时的大规模停电事故，就是由于地磁暴引起的。

地磁暴还会对航天器运行造成影响。地磁扰动会引起大气密度变化，进而导致大气阻力增加，使得卫星尤其是低轨卫星的轨道高度下降，降低卫星寿命。

1973年美国发射的Skylab（天空实验室）卫星，当时预计该卫星能够运行10年之久。但是，后续由于多个地磁暴陆续出现，导致其飞行阻力变大，仅四年之后卫星就脱离了稳定状态，1979年坠入大气陨落。

地磁暴还会对一些动物活动产生影响，如信鸽、海龟这类靠地磁场来感应方向的动物，当磁场发生紊乱时，就会导致它们的行进、迁移路线发生改变。

为何我们看到的极光大多是红色

极光是地球磁层受到太阳带电粒子扰动时产生的发光现象。太阳带电粒子沿着地球两极的磁力线沉降到高层大气中，与中性大气中的粒子碰撞，激发电子能级跃迁，从而产生不同颜色和形态的光。

大部分极光集中在地球上方的90-400公里。如下图人类观测极光示意，其中在300公里以上，极光以浅红色为主，200-300公里以深红色为主，100-200公里以绿色为主，100公里以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合的深红色。

为什么在中国看到的极光大都是红色，而在北极圈内看到的是绿色？这是因为地表有一定弧度，使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远，就只能看到高度更高的红色极光了。

据中国气象局预报，此次我国北部地区，如黑龙江、新疆的部分地区有机会看到红色，甚至是绿色极光。