：探索极光背后的秘密

绚丽而神秘的极光，是南极星空最迷人的奇观之一。随着南极冬季日益临近，中山站高空物理观测项目组的队员们也逐渐忙碌起来，为极光观测做准备。

极光是发生在地球高磁纬地区的一种大规模放电现象。太阳风携带的高能带电粒子以每秒数百公里的速度飞向地球，在地磁场的作用下，其中一部分带电粒子沿着磁力线向南北两极汇聚，在进入极区高层大气时与大气中的原子和分子相撞，瞬间释放能量并迸发出光芒，从而形成了极光。

记者日前在中山站高空物理观测栋看到，几名科考队员正在对极光观测设备进行最后的调试。其中，4台极光CCD成像仪将从不同视野、不同波段拍摄极光；1台极光光谱仪可自动分析极光光谱；此外，还有多台电离层数字测高仪和磁力计等设备，将提供地磁场相关数据。

来自武汉大学的中山站越冬队队员、地球物理学博士刘杨告诉记者，极光不仅是壮丽的自然景象，更是太阳活动与地球磁场关系的直接反映。太阳耀斑、日冕物质抛射等太阳活动产生的高能带电粒子流对地球磁场影响重大，不仅会让通信卫星、空间飞行器、无线电信号等失灵，严重时其强大的电流甚至会使地面电力传输线受到严重干扰，造成大面积停电事故。因此，研究极光——这个太阳与地球磁场相互作用的产物，可帮助人类更深入了解太阳活动是如何影响地球的，并尽可能减少这种影响带来的损失。

刘杨表示，中山站在极光观测方面有着得天独厚的地理优势。地球磁场的形状像一个羽毛球，其向阳的一侧呈椭球面，其背阳的一侧呈向外张开的圆筒形，即磁尾。通常情况下，高能带电粒子都沿着磁尾向磁极运动，极光现象往往在午夜的极盖区发生；只有在位于开闭磁力线边界的极隙区，太阳风可通过这个“天窗”直接进入地球高空大气，因而在午后也能观测到极光。中山站所处位置正好经过极隙区，随着地球的自转，中山站在中午时分处于极隙区，夜晚则进入极盖区，一天两次穿越极光带，是世界上少数可同时进行日侧极光和夜侧极光观测的科考站之一。

据悉，地磁与高空物理观测是我国南极科考一项长期坚持的重要内容。自1989年建站以来，经过数代科考队员的不懈努力，中山站现已拥有全球地磁与高空物理变化的大量连续可靠数据，产生了多篇有重要影响的学术论文，有力地推动了我国地磁和空间物理等相关学科的发展水平。

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