從國際空間站拍攝到的夜光云景象
伊朗撒巴蘭(Sabalan)火山上空出現的夜光云
據美國太空網報道,今年夏天一種怪異且奇妙的景象出現在國際空間站上的宇航員眼前,薄薄的藍云懸浮在地球大氣層與外太空的交界處。
科學家發現此夜光云(Noctilucent cloud)出現在76-85千米的高空中,而在此高度處常常可以見到流星和明亮的極光,因為這里的大氣讓路給了黑色的太空。夜光云發現120多年之后,人們才對此現象做出了科學的解釋――夜光云是一種形成于中間層的云,距地面的高度一般在80千米左右。夜光云看起來有點像卷云,但比它薄得多,而且顏色為銀白色或藍色。
美國科羅拉多州大學大氣科學家蓋利·托馬斯看了空間站拍攝的這些照片后說:“它非??蓯?。這表明這些云確實在很高的空中――就在太空的邊緣。”
這種云形成于令人暈眩的高空中,而這里的大氣比撒哈拉沙漠要干燥上億倍。相比之下,普通高度的卷云只能達到18千米的高度。托馬斯說:“我們有個很好的主意,來自下面的水蒸氣向上流動,這其實就是夜光云形成的根本動力?!?/font>
其中部分水蒸氣來自熱帶地區的上升氣流,在熱帶,百萬分之幾的水蒸氣逃到最遙遠的太空,到達最上層的大氣層。水蒸氣的另一個可能性來源則是甲烷氧化。甲烷經過100多年之后可以濃縮到2倍以上的濃度,這可以解釋過去數十年來這種高空飛翔的云為何出現了部分變化。
在1883年印尼喀拉喀托火山爆發造成大氣火山灰中出現十分壯觀的日落景象之后的幾年里,人們首次發現了夜光云。在1885年7月的一個晚上,英國南安普敦市的羅伯特·萊斯利看到了這種云,并將此首次觀察結果發表在《自然》雜志上。
從此人們在各地都發現了夜光云,從北緯度地區如斯堪的納維亞、英格蘭和西伯利亞到更遙遠的南方地區都有發現。甚至這種景象還在美國華盛頓和俄勒岡州、土耳其和伊朗也曾出現過。如今科學家在整個極地夏季都能觀察到廣為分布的夜光云。有些夜光云甚至還是在哥倫比亞號航天飛機發生悲慘空難后形成的,當時來自此航天飛機的400噸水漂流到了南極。
自從2007年4月25日美國宇航局發射中層大氣高空冰探測衛星(Aeronomy of Ice in the Mesospere,AIM)對夜光云進行觀測以來,夜光云變得更加神秘了。因為當時AIM衛星發現了一種“秘密行動的”夜光云是由更小的冰晶體形成的,其直徑不到30納米,而紅細胞的直徑大約為1萬納米。而且這種云一直出現在上層大氣中,這令科學家大為不解。托馬斯說:“它們如此微小,以至于它們根本就不能有效地散射光線?!?/font>
中層大氣高空冰探測衛星還發現了夜光云和懸浮在地球表面附近的對流層云之間具有強度相似之處,這表明近太空氣候的動力學可能一點不讓人陌生。研究人員推測夜光云的來源和擴散速度與現代的氣候變化模式有關。但他們不能排除其它的可能性因素,包括甲烷、二氧化碳、上層大氣中流星種子的數量以及11年周期的日斑循環。托馬斯說:“我想科學家會做出判決的。我們正在設法了解夜光云是如此形成的以及它們是如何變化的?!保ㄔㄋ押茖W)