赤道、彩虹、极光,南极大学开讲了!|南极科考日记③ _光明网
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赤道、彩虹、极光,南极大学开讲了!|南极科考日记③

2018-11-23 12:49来源:光明网

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  编者按:“雪龙号”航行一周后,就要过赤道了,这对很多队员来说都是第一次。为了纪念,科考队进行了趣味比赛和团队建设,有海上彩虹为伴。南极大学的课程很有趣,这一期课程讲到美丽的极光,它是怎么形成的?透过极光怎么做天文研究?一起来看看吧~

  2018.11.09

  离开上海1个星期了,今天要过赤道,在海上还是第一次。

  早饭后,我们队医吴文博(西藏人民医院)为大家量了血压。科考队要求关注队员的身心健康,与赤道无关。

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海上彩虹

  下午3点,纪念过赤道的仪式开始,有彩虹助兴。全体队友在后甲板拍了合影,放飞心愿气球,还有各种科考的传统趣味比赛活动。雪龙船队获得拔河比赛的冠军。两支内陆队在另一项趣味比赛中大显身手。昆仑队的姜鹏获得冠军,泰山队的王哲超(副队长,极地中心)获得第三名。

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拔河比赛

  晚上加餐,多了两个菜。我们决定顺便组织团队建设活动,邀请哲超一起参加,也庆祝一下过赤道。

  我从北京带了一大矿泉水瓶的内蒙散装牛奶酒,在上海饯行时忘了喝,这是老队长家乡的朋友照日格图(苏尼特右旗乌日根塔拉镇党委书记)以前送的。看着像白酒,但酒精可能比啤酒还低,就是有点奶酪的味道,试过多次,90%的人一闻就不喜欢。哲超适应能力很强,基本是我俩喝的。

  过赤道,没有看到传说中水平如镜的水面。请教船长,说虽然赤道是无风带,但也不是每次都有。希望回程能体验到。

  今天是两个姐的生日,遥祝一下生日快乐!

  2018.11.10

  下午3点南极大学上课,中山站胡红桥站长讲“极光与空间天气”。红桥是在极地中心研究空间环境的,比我小几个月。他讲了很多有意思的东西。

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图注:中山站长胡红桥(3次南极科考,其中2次越冬)

  据 NASA 说,最早的极光记录是中国古代传说的异象:公元前2600年,轩辕黄帝之母看到北斗星附近有移动的“闪电”,照亮整个区域。还有,伽利略曾错误地认为极光是大气反射的太阳光。

  到1790年,亨利·卡文迪许(Henry Cavendish)用三角法测量确定了极光的高度在100-300公里。1913年,挪威科学家勃开兰特(Kristian Birkeland)在实验室制造出人造极光(挪威200克朗钱币上就是他的头像),大家对极光有了科学的认识。

  极光,其实就是从太阳来的太阳风里面的高能带电粒子,沿着地球的磁场(磁力线)到达南北两极附近,撞击高层大气的分子和原子而激发的特定颜色(波长)的光。因此极光只有红的或绿的等,而不是像太阳光那样包含所有的颜色。

  红色极光大概有250千米高,绿色紫色极光只有150千米高。南北极的极光没有差别。极光能够出现的地方一般在地磁纬度60-75度的一个环形区域,地磁南北极与地理南北极点不重合,相差有10度。

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图注:北半球的极光环形区域卫星照片,北美地图是后添加的,图中颜色表示极光的强弱,不是极光的颜色

  极光发生时,说明太阳上面有爆发,因而较强的太阳风到达地球,干扰了地球的电离层。因此,会对卫星、通讯、电力系统等方面造成影响。

  在天文上,极光把天空照亮,不利于观测。但是,因为极光只是可见光波段里非常非常窄的发射线,通过利用特殊设计的滤光片,我们可以把强极光滤掉,从而保证天体发射的大多数光线,仍然可以不受影响地被记录下来。

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图注:国家天文台昆仑云量极光监测仪(KLCAM),在南极昆仑站无人值守期间,于2017年6月23日拍摄的极光

  第二个报告是极地中心黄文涛研究员讲“麦克默多科考生活”。麦克默多站是美国的一个南极站,也是世界最大的科考站,夏季在站人数超过千人。

  美国的南极项目由美国自然科学基金会(NSF)运作,支持NSF资助的在研科研项目。他介绍了很多在站的后勤、科考和管理等等,有很多我们可以借鉴和追赶的地方。

  答疑解惑时间

  商老师就3个具有代表性的问题进行了解答,一起来看看吧~

  Q:是不是会按照书上所说的,沿着东澳大利亚暖流、西风漂流顺水行驶到南极大陆呀?之前经历的风浪是不是因为沿着日本暖流逆流而行的缘故才会风浪非常大?

  A:每次航线线路,依据科考任务规划,包括大洋考察。行进都是尽量走最近的路线。风浪大小主要跟天气有关,遇到气旋(台风),都要绕道避开。

  Q:到了南极大陆,差不多赶上了南极大陆的极昼,有没有机会欣赏到24小时不日落的壮美景观?

  A:可以的。在昆仑站,太阳会一直在地平线以上,不太高,每天转一圈。

  Q:可以遇到帝企鹅吗?

  A:这个要看运气。

  日记作者:商朝晖,国家天文台南极研究团组首席科学家、博士生导师;中国第35次南极科考昆仑队队长。

 

[责编:蔡琳]

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