罕见的夜光云完全指南 _夜光云

在夏季的几个月里，夜光云令观天者欣喜。(图片来源:来自Getty Images的Moonshot11)
据美国太空网（黛西·多布里耶维奇）：夜光云是罕见的高空云，只有在特定条件下才能看到。在夏季的几个月里，太阳下山后，它们看起来就像一条条细细的蓝色/银色条纹在天空“跳舞” 。
根据韦氏词典，夜光这个名字来源于拉丁语“nocto”和“lucent ”,分别翻译为“夜晚”和“闪亮” 。
根据美国国家航空航天局的说法，它们有时被称为极地中间层云，这些特殊的夜间发光的云在夏季的几个月里让天空观察者感到兴奋。在这里，我们探索它们是什么，它们是如何形成的，以及你如何能亲眼看到它们。
夜光云的形成和位置
我们星球上的大多数云都形成于距离地球最近的地球大气层——对流层——海拔约1.2英里(1.9公里)至11.4英里(18公里) 。但是夜光云把事情带到了一个全新的水平(相当字面上) 。
夜光云位于地球大气层的第三层——中间层——在那里它们形成于表面上方47至53英里(76至85公里)之间，使它们成为地球上最高的云。
根据英国气象局的说法，夜光云的形成需要水蒸气、灰尘和非常低的温度(像许多云一样) 。
据《地球天空》报道，在夏季两极中间层最冷的时候，可以看到夜光云。当温度足够低时，水蒸气冻结在尘埃颗粒上，形成冰晶。当太阳从下面照射它们时，这些冰晶反射阳光，在夜空中呈现为电蓝色的小束，伸向太空的边缘。
但是中间层的这些尘埃是从哪里来的呢？根据英国气象局的说法，中间层尘埃可能来自太空的微小流星，也可能来自地球的火山爆发或污染物排放。根据欧空局的说法，这些奇怪的云是在喀拉喀托火山爆发两年后的1885年首次被提及的。
如何看夜光云

夜光云在高海拔形成，在天文黄昏时可见。在这张影像中，波兰弗罗茨瓦夫上空的夜光云和NEOWISE彗星清晰可见。(图片来源:Piotr Mitelski via Getty Images)
根据英国气象局的说法，不是每个人都足够幸运能够看到这些夜间闪耀的云，因为它们只在南北纬45度到80度之间可见。
夜光云有一个相对较小的观察窗口，因为它们只有在夏季天文黄昏的日落后才能看到。
为了增加你看到这些令人印象深刻的夜光云的机会，在日落后找一片晴朗的天空。关于一些有用的技巧和建议的相机设置，旅游摄影网站strange Wild有一篇有用的文章可以帮助夜光云摄影师。为了记录这些云的动态之美，你可能还想设置一个弱光摄像机来捕捉时间推移。
夜光云不仅仅是我们地球上的人经历过的奇观——它们也为国际空间站的轨道宇航员上演了一场秀。2016年，欧空局宇航员蒂姆·皮克从轨道实验室捕捉到了一张在地球表面上空闪烁的夜光云的图像。

2016年5月29日，欧空局宇航员蒂姆·皮克从国际空间站拍摄的夜光云。(图片鸣谢:ESA/NASA)
夜光云出现得更频繁了吗？
科学家发现，由于大气和太阳周期的变化，夜光云的频率每年都在波动，但总的来说，夜光云正变得越来越常见。
2018年7月发表在科学杂志《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上的一项研究解释说，这些夜光云频率的增加是由于温室气体排放的增加，具体来说就是甲烷。
根据牛津大学环境变化研究所的说法，甲烷是一种强大的温室气体，通过化学反应，即在对流层内被羟基自由基(OH)氧化，产生水蒸气——夜光云的关键成分。
在整个研究期间，从1871年到2008年，科学家发现甲烷排放使中间层冰的数量增加了一倍多，从而增加了夜光云形成的可能性。

2018年7月8日，美国宇航局的极地中层云(PMC)涡轮任务发射了一个巨大的气球，对这些夜光云进行了为期五天的观察，并拍摄了数百万张图像。(图片鸣谢:NASA/PMC涡轮/Joy Ng)
“生活在中高纬度地区的人们现在每年夏天都有很好的机会看到几次夜光云，”德国昆仑兹堡莱布尼茨大气物理研究所的大气科学家弗朗茨-约瑟夫·吕布肯在一份声明中说。"在19世纪，它们可能每隔几十年左右才出现一次。"
2022年对于夜光云显示来说是一个特别好的年份，因为美国宇航局的AIM(中间层冰的高层大气物理学)航天器——其主要目标是研究这些云是如何形成的——探测到了15年来夜光云频率的最高增加。
那么为什么会突然增加呢？新兴的理论是火箭发射是罪魁祸首。
在火箭发射过程中，水蒸气被释放到大气中。科罗拉多大学博尔德分校的教授科拉·兰德尔在关于spaceweather.com的一份声明中说，水蒸气随后会在大约十天的时间里飘到中间层。
兰德尔说:“我们推测，峰值可能是由于火箭发射将额外的水蒸气输送到了高纬度地区。” 。"但是需要更多的定量分析来证实这一点."
虽然只是猜测，但这个时间似乎与最近一系列火箭发射后大约10天出现的夜光云爆发相吻合。
2022年6月，SpaceX在短短36个多小时内发射了三次任务，第三次是在6月19日发射Globalstar卫星。6月30日发射后大约10天，spaceweather.com记录了一次夜光云的爆发。
最近一项使用美国宇航局AIM卫星的研究得出了类似的结论，即火箭发射和夜光云的形成是相关的。
研究人员更进一步，研究火箭发射的时间如何影响特定纬度的夜光云形成。根据美国宇航局的一份声明，他们发现早上的火箭发射是低纬度地区夜光云出现的部分原因。
“分析显示，在当地时间晚上11点至早上10点之间发生的发射次数与在北纬56度至60度之间观察到的中纬度夜光云的频率之间有很强的相关性。”声明说。
夜光云并不是火箭发射唯一漂亮的副作用。世界各地的观测者也报告了天空中其他迷人的图案，包括新西兰奇怪的蓝色螺旋和佛罗里达海岸的“太空水母” 。
夜光云与专家问答
我们问了大卫·霍珀一些关于夜光云的常见问题，他是国家大气科学中心(NCAS)的科学家，在RAL太空部工作。
大卫·霍珀
大卫·霍珀是美国国家大气科学中心(NCAS)的科学家，就职于卢瑟福·阿普尔顿实验室(RAL)太空部。
夜光云有什么好玩的？
夜光云(NLCs)形成于大约82公里(50英里)的难以置信的高海拔。这比几乎所有其他的云都高70公里(43英里),实际上是在太空的边缘。这一高度的大气非常稀薄(密度大约是地球表面的十万分之一)，可以认为它在地面上构成了一个合理的“真空” 。
夜光云是由什么构成的？
nlc由冰晶组成，这使得它们类似于低层大气中看到的纤细的卷云。然而，由于形成它们的空气密度非常低， nlc比卷云要小得多。这意味着它们在白天天空的亮度下是看不见的，只有在黄昏时才看得见。
它们是如何形成的？
NLCs形成的区域不仅不坚固，而且非常干燥(水蒸气浓度不会超过百万分之十(按体积计)) 。然而，在仲夏季节(北半球五月底至八月初)，天气会变得异常寒冷。这是空气在扩散到低纬度地区之前，在夏季(即阳光照射的)极点上升、膨胀和冷却的结果。当温度下降到大约零下125摄氏度的“冰点”以下时，冰晶就会开始形成。
夜光云预示着什么样的状况？
在NLC季节，在纬度向极地65°的地方，温度通常每天都降到冰点以下。然而，随着人们向低纬度地区移动，这些情况逐渐变得不那么频繁。它们在纬度低于50度的地方极其罕见。由于这个原因，nlc通常不是每天都能见到的。然而，当看到它们时，它们的存在表明温度已经下降到冰点以下。
夜光云什么时候能看到，为什么？
因为它们是如此的虚无缥缈，在白天明亮的天空下是看不到它们的。然而，由于它们的海拔极高，即使太阳已经落到地平线以下，它们也能保持阳光照射。太阳至少需要在地平线以下6度，天空才足够暗， NLCs才可见。当太阳下沉得更低时，对比度会提高，直到太阳低于地平线16°时，NLCs停止被阳光照射。
夜光云很少见吗？
对于处于最佳NLC观测纬度带(50-60)的人来说，NLC在每个季节至少可以被看到几次。最大的限制因素是低层大气中存在规则的云，这在不列颠群岛可能是一个特别的问题。下一个限制因素是在正确的时间外出。nlc在黎明时比黄昏时更容易被看到，所以人们通常需要很早起床才能有最好的机会看到它们。