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夜光雲

生活科學趣談

在某些特殊情況下,太陽在地平線以下6°~12°時,在高度76~85公里的天空會出現一種稱為「Noctilucent clouds」的彩雲。這種形狀似捲雲而顏色偏藍的罕見雲層位於大氣的中氣層,是位置最高的雲。平常稀薄黯淡難以看見,只有在太陽掩沒於地平線下而對流層中的雲朵已經落在地球的影子內時,它們才會短暫現身於深沉的夜空中。

 

Noctilucent3

從 NASA’s AIM 衛星於外太空所拍攝的照片中看來,絲狀的夜光雲高度確實距離其下方的藍色大氣層有一段高度

Noctilucent2

Noctilucent6

夜光雲在1885年之前沒有記錄,目前的形成原因也仍不明確,但有科學家認為這與全球氣候暖化有關。由於夜光雲中的冰晶形成需要水和灰塵,灰塵扮演成核現象中的結晶核角色,但是灰塵幾乎不可能從地面被一路推送吹至中氣層這麼高的位置,因此科學家推測,形成夜光雲所需的灰塵可能來自外太空的流星塵。至於所需的水汽來源,有人認為和夏季的上升氣流有關,水蒸氣被向上輸送到中氣層,不過上升氣流為何能一路直上中氣層卻無法有合理的交代。另一種解釋我認為比較合理,那就是在中氣層的甲烷與氧,受到光化學反應而生成水。至於「科學家認為夜光雲的出現與全球氣候暖化有關」,這是因為溫室氣體的增加會導致從地面反射回天空的熱能被蓄積在對流層與平流層中,由於太陽的輻射功率沒變,因此能抵達中氣層的熱量就變少了。亦即全球氣候暖化導致對流層溫度升高而中氣層溫度下降,變冷的氣溫就會導致更多的水氣凝固成冰晶。也就是說,形成冰晶所需要的水和灰塵一直都在,溫度才是夜光雲中的冰晶能否形成的主要因素。

近十年來夜光雲的出現頻率與亮度均有增加的趨勢,這或許是大自然藉由這些美麗的彩雲帶給人類的一個警訊…

Noctilucent4

 

延伸閱讀

Appearance of Night-Shining Clouds Has Increased – NASA