12月1日，黑龙江大兴安岭，漠河市如今正上演出绚丽的极光。 图片由视觉中国提供。
在这段时间里，“极光”滑动了屏幕。
北京时间12月1日19：00左右，位于中国最北端的漠河再次出现明显的极光。 此后，有记录以来的第二次极光也发生在北京北部，内蒙古额尔古纳市多地首次发现极光现象......不少网友问：是什么原因导致极光今年频频出现在漠河，又是什么原因导致极光“光顾”北京这样一个纬度相对较低的地区？
简单来说，主要原因可以归纳为两个方面：一是地球磁极的位置逐渐向俄罗斯和中国方向漂移，二是今年强磁暴频发。
什么是磁极？磁极是地球磁场的北极和南极。 地球的磁轴（即连接地球磁场南北极的假想直线）与地球的自转轴成一定角度，这导致大多数极光发生在地理极点附近，而不是在地理极点附近。 有趣的是，地球磁轴和自转轴之间的角度不是固定的，这意味着磁极的地理位置可能会发生变化。 磁极附近的区域通常更容易出现极光现象。
自21世纪初以来，北半球的磁极位置正从加拿大方向穿过极地，逐渐向东漂移到俄罗斯和中国，这意味着当磁暴发生时，在中国看到极光的概率将比以前更高。 如果想知道什么时候能看到极光，可以关注地磁暴预报。 当预计会有非常强的地磁暴时，极光很有可能是可见的。 当然，就目前而言，在我国高纬度地区更容易看到极光。
上面提到的“磁暴”是指地球磁场的全球性剧烈扰动，通常由太阳风暴引起，导致太阳喷射出高能、超音速物质。 “强磁暴”的过程如下：高能、超音速物质到达地球后，会压缩地球磁场，引起地球磁场的扰动，这样，如果物质有向南的磁场（即与地球磁场相反的方向），就会引起更剧烈的扰动。 “吹风机吹头发”可以比喻太阳风暴将物质喷射到地球的过程：当我们用不同温度和速度的风（对应于不同能量和速度的太阳物质）吹头发时，我们感觉到风吹动头发的程度（对应磁场扰动的程度）是不同的。
诗人屈原在《天问》中用“龙”的形象来形容极光，形象地称其为“烛龙”，并问道“如果日子不好，烛龙怎么会发光？“这意味着在太阳无法照耀的地方，极光是如何发光的？现在我们已经知道，太阳发出的物质带着磁场到达地球，引起地球磁场剧烈扰动，使更多的高能粒子沿着磁力线进入极地地区的大气层，通过碰撞刺激大气分子和原子发光，这就是极光。
值得一提的是，中纬度极光大多是红色的，而不是我们印象中常见的绿色，但这两种颜色的极光是由氧原子内部的电子跃迁产生的，那么是什么原因导致它们的颜色不同呢？事实上，氧原子的能量与它所处的高度不同。 中纬度极光位于250公里-400公里的高度，而极地极光位于100公里左右的高度，这也使得中纬度极光的能量低于极地极光，能量与波长成反比，因此中纬极光的波长比极光长， 也就是说，从波长较短的绿光到波长较长的红光。在12月1日漠河出现的极光中可以看到绿色，这在很大程度上表明地磁暴事件非常强烈。
极光很美，但其背后的磁暴事件对人类的生产和生活构成了巨大的威胁。 在清代的《栾城县志》中，有“红气起源于西北”的记载，与2024年9月的“卡灵顿事变”相对应。 据史料记载，“卡灵顿事件”造成了8天的恶劣太空天气。 幸运的是，当时的人类社会主要依靠蒸汽机和人力，没有无线电通信和电力传输网络，所以“卡灵顿事件”并没有给地球带来太严重的灾难。
但在现代，情况已不再如此——1989 年 3 月的一个晚上，加拿大魁北克省的整个电网因强烈的极光活动而瘫痪，使该省陷入黑暗和寒冷长达 9 小时。 同时，美国和日本的通信卫星异常，全球无线电通信信号受到极大干扰。 虽然这一事件没有“卡灵顿事件”那么强烈，但它对人类生活的影响更大。 据估计，如果“卡灵顿事件”在今天发生，其直接造成的经济损失可能高达数万亿美元。
虽然地磁暴事件的强度远不如“卡灵顿事件”，但它也可能增加卫星导航设备的误差，增强极地辐射，从而导致跨极飞行风险增加，甚至可能影响信鸽的活动。 从这个角度来看，在中纬度地区看到强烈的极光，可能并不像我们日常生活中看起来那么“美丽”。
作者为中国科学院地质与地球物理研究所博士生
吴静怡，《中国青年报》.
*：中国青年报。