南极科考日记 | 赤道、彩虹、极光
2018/11/19 12:16:17 中科院之声

    

     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。

    

     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。

    

     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。

    

     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。

    

     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。

    

     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。

     来源:中国科学院国家天文台

    

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