夜光雲

夜光雲

夜光雲(Noctilucent cloud)是深曙暮期間出現於地球高緯度地區高空的一種發光而透明的波狀雲,距地面的高度一般在80km左右,常呈淡藍色或銀灰色,是夜光雲中的冰晶顆粒散射太陽光的結果,這類冰晶顆粒的半徑一般為0.05~0.5微米。夜光雲只有在高緯度地區(50-65)的夏季當太陽在地平線以下6°~12°時,即低層大氣在地球陰影內,而高層大氣的夜光雲被日光照射時,才能用肉眼直接觀察到。夜光雲看起來有點像捲雲,但比它薄得多,而且顏色為銀白色或藍色,出現在落日後太陽與地平線夾角在6-15度之間的時候。這是非常自然的,因為時候太早會因為其太薄而看不見,而太遲了它也會落到地球的陰影之中去。

形態特徵

英國上空的美麗夜光雲英國上空的美麗夜光雲

從太空往下看,這種雲的更精確的名稱應該是極區中氣層雲(PMCs),科學家最近由中氣層水冰物理衛星(AIM)所量測的數據中,找到了第一個影像實例。這類中氣層雲通常在極區的夏季出現,而在低緯度區出現的次數則在增加之中。上面這幅6月11日的影像數據中,以白色和藍色標示中氣層雲在極區的分布,黑色代表該處無雲氣資料。中氣層水冰物理衛星預計將用二年的時間,追蹤南北極區的二個完整雲氣季節,以探索高層夜耀雲和全球低層大氣變遷之間的關聯。

瑞典天文愛好者2006年7月11日拍攝到的夜光雲。夜光雲又被稱為極地中氣層雲(Polar Mesospheric Clouds,PMCs),當它們從外層空間被看見,就被稱為“夜耀雲”(night-shining clouds);從地球上看見,就稱為“夜光雲”(noctilucent clouds)。它是一種形成於中間層(大氣層按高度分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層,再上面就是外太空了)的雲,距地面的高度一般在85千米左右,位置非常之高。

現象成因

夜光雲夜光雲

夜光雲的成因科學界還有爭議,最主流的理論認為它主要是由極細的冰晶構成,這個經驗理論只在對流層成立。

夜光雲夜光雲

對流層之上是平流層(同溫層),再往上才是中間層,但平流層的特點是上熱下冷,故垂直方向上的對流很少而主要是水平方向上的大氣運動(所以客機飛行一般選擇在平流層中),這樣實際上中間層的溫度是很高而不是很低了。科學家們認為這可能是由於垂直方向上重力波的衰減造成的。重力波由於各種異常原因而可能在某些地方減弱,從而導致了低層大氣向上的動量傳遞。這樣那些在向東方向

上具有很強相速度的重力波將向東的動量傳遞給了高層的大氣。

向東方向的流動將受到赤道方向的科里奧利力的作用,這將引起垂直方向上帶有水氣的大氣流動(要說明是,高層大氣的水氣不一定直接來至地面,有可能是由於甲烷的光分解形成的)。因為只有夏季時高緯度的平流層才允許相速度東向的重力波傳入中間層(冬季季風方向相反,因而東向的動量不能傳入中間層),這樣,處於夏季的半球的中間層溫會因動量的流失而降低(相應地冬季半球的中間層溫度會升高),從而導致了中間層的降溫現象(130 k)。實際上,在整個極地地區的夏天,衛星能夠觀察到大片的中間層雲團,但是緯度太高的地區在夏季處於極晝,因而夜光雲是不易被發現的。在這種條件下,夜光雲就只能在夏季的某些高緯度地區被觀察到了。

出現條件

一般認為,要形成夜光雲一般都需要有三個條件:低溫、水蒸汽和塵埃,這樣水蒸汽才能凝結成極小的冰晶。

夜光雲是一種形成於中間層的雲,距地面的高度一般在80km左右。這種罕見的雲只有在高緯度地區(50-65)的夏季才能看見。

夜耀雲夜耀雲

主要類型

根據2012年7月的觀察結果,夜光雲(NLCs)的主要類型有四種:面紗型(veil)、條帶型(bands)、波浪型(waves)和鏇渦型(whirls)。

雲的分類
直展雲族 積雲 Cu 淡積雲 · 碎積雲 · 濃積雲 積雨雲 Cb 禿積雨雲 · 鬃積雨雲
低雲族 層積雲 Sc 透光層積雲 · 蔽光層積雲 · 積雲性層積雲 · 堡狀層積雲 · 莢狀層積雲 層雲 St薄幕狀雲 · 碎層雲 雨層雲 Ns 雨層雲 · 碎雨雲
中雲族 高層雲 As 透光高層雲 · 蔽光高層雲 高積雲 Ac 透光高積雲 · 蔽光高積雲 · 莢狀高積雲 · 積雲性高積雲 · 絮狀高積雲 · 堡狀高積雲
高雲族 捲雲 Ci 毛捲雲 · 密捲雲 · 偽捲雲 · 鉤捲雲 卷層雲 Cs 毛卷層雲 · 勻卷層雲 捲積雲 Cc 捲積雲 · 莢狀捲積雲
其他 珠母雲 · 夜光雲 · 乳狀雲 · 弧狀雲 · 彩雲

研究價值

夜光雲存在的時間從幾分鐘到幾個小時。強夜光雲的亮度相當於國際二級極光亮度;弱夜光雲一般用肉眼看不見,只有用紫外或紅外光學儀器觀察。

關於夜光雲的信息,主要來自火箭和衛星的探測。對夜光雲的研究,可揭示中間層頂的大氣結構、大氣波動和化學過程等的規律。

自然界罕見的現象

簡介 地球上有許多自然現象仍是一個謎團,科學家尚無法準確解釋其間的神秘,同時這些奇特的自然現象卻極具魅力,釋放出地球大自然所獨有的絢麗。
乳狀雲| 重力波雲層| 重力波雲| 雨幡洞雲| 滾軸雲| 莢狀高積雲| 帽子云| 波浪雲| 幡狀雲| 浪花雲| 馬蹄狀漩渦雲| 陣晨風雲| 開爾文-赫姆霍茲波浪| 穿洞雲| 飛碟雲| 魚鱗雲| 地震雲| 夜光雲| 莢狀高積雲| 流火雲
彩虹雪茄狀彩虹| 火彩虹| 月虹| 雙重彩虹| 霧虹| 火彩虹| 午夜彩虹| 布洛肯彩虹
月亮月徑幻覺| 半影月食| 月全食| 月偏食| 月食| 月亮蜃景| 半影月食| 藍月亮| 月掩金星| 月掩星| 紅月亮
雷電聖艾爾摩之火| 超級閃電| 球形閃電| 反向閃電| 黑色閃電| 枝狀閃電| 閃電森林| 彩色閃電
星系草帽星系| 黑眼星系| 雙胞胎星系| 渦狀星系| 大螺鏇星系| 超新星1987A| 棒鏇星系| 哈氏天體| M81星系| 星系NGC 3370| 金火合月| 船尾座流星雨| 英仙座流星雨| 天琴座流星雨| 天龍座流星雨| 金牛座流星雨| 獵戶座流星雨|雙子座流星雨| 獅子座流星雨| 金星凌日| 海爾-波普彗星| 水星凌日| 鹿林彗星| 恆星工廠| 四星凌土| 金火合月| 天琴座流星雨| 船尾座流星雨| 水星東大距| 雙星伴月|英仙座流星雨| 寶瓶座流星雨
雨雪冰圈| 雨凇| 霧凇| 凍雨| 雪暴| 冰錐群| 紅雨| 光線雨
鬼影
火光鏇轉火焰| 極光| 北極光| 天使頭髮
海水魚雨| 赤潮| 拉尼娜

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們