令人窒息的夜光云-电光般的蓝色条纹在高空形成

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令人窒息的夜光云-电光般的蓝色条纹在高空形成

每年夏天,北半球的大气中都会出现电光般的蓝色条纹。这些季节性云通常潜伏在北极上空80公里(50英里)的中间层中,但它们偶尔会在低纬度地区形成。2019年,这些云出现在了过去十年中很少见到的地方,包括加利福尼亚、科罗拉多和法国。今年,云层同样令人印象深刻。

这又是令人难以置信的一年,科罗拉多大学大气与空间物理实验室的大气科学家林恩·哈维说。当夜光云延伸到中纬度地区的人们居住的地方,并且每天都会注意到它们时,我们认为这是一个值得注意的季节。今年的云南至加利福尼亚州的约书亚树都能看到。

夜光云的形成是由于水汽在中层漂浮的流星尘埃的周围凝结凝结而形成的。这些薄薄的波浪状冰云反射阳光,通常发出明亮的蓝色和白色光芒。被称为“;night-shining”云,它们通常出现在黄昏或黎明,当太阳低于地平线的角度,从下面照亮云。

上图是2020年6月23日的夜光云卫星图像。这张照片以北极为中心,是由美国宇航局(nasaa&r usa&r osonomicofmesosphere)航天器多次绕轨道飞行获得的数据拼接而成的。AIM&rsquo的云成像和粒子大小(CIPS)仪器测量反照率,即高海拔云层反射回太空的光的数量。根据冰粒子的性质,云呈现出从浅蓝色到白色的各种深浅。

上面的视频显示了2020年7月7日凌晨3:30左右的夜光云,在加拿大卡尔加里北部大约30分钟。在拍摄夜光云近十年后,摄影师Chris Ratzlaff指出,他在2020年看到的夜光云比过去几年都多。

哈维说,今年的大气条件是夜光云形成的突出条件。这些云很大程度上需要低温和高水汽浓度;这两种情况在今年夏天都出现了,在某些纬度的某些日子里也达到了破纪录的水平。

下面的图表显示了过去14年(2007-2020年)北纬80度的日平均温度和水汽浓度。这些图是根据美国宇航局“光环”卫星上的微波边部测深仪提供的数据绘制的。

注:与2020年5月24日相比,中间层的温度降到了14年来的最低水平;那种寒冷一直持续到六月。在五月初,中间层也比平时更加湿润,然后随着云季的到来,水蒸气很可能转化为水冰。然而,在较低的高度(云层较稀疏的地方),水汽的浓度表明大气极其潮湿。

哈维说,额外的水分和低于正常的温度可以追溯到几个因素。首先,太阳正处于被称为太阳活动极小期的较低活动期,因此在高海拔地区分解水分子的紫外线辐射较少。其次,中层可能更加湿润,因为空气从低层大气上升,携带了更多的水分进入该地区。

我们还不清楚今年和去年的寒冷和潮湿状况是由于太阳的影响还是由于大气环流模式,哈维说。

NASA地球观测站图片由Joshua Stevens拍摄,使用的数据来自科罗拉多大学大气和空间物理实验室,由MLS团队和V. Lynn Harvey/CU/LASP提供。视频由Chris Ratzlaff/Alberta Aurora Chasers提供。