特稿:在世界尽头“追光”——中国北极黄河站科学家详解极光观测研究

发布时间:2024-04-15 11:11:49 来源: sp20240415

  新华社奥斯陆12月1日电 特稿:在世界尽头“追光”——中国北极黄河站科学家详解极光观测研究

  新华社记者张玉亮 马志异

  挪威斯瓦尔巴群岛的新奥勒松小镇是最靠近北极的人类定居点之一,因其极高的纬度和丰富的地质生态被极地科学家誉为“科考圣地”。中国首个北极科学考察站——黄河站就坐落在这里。

  这个极北小镇每年只有4个月的日夜交替,从10月下旬到次年2月下旬,有长达120多天处于极夜,这也是观测极光的最佳季节。近日,今年冬季驻守在这里的黄河站越冬站长、中国极地研究中心副研究员李斌向新华社记者介绍了在黄河站观测和研究极光的有关情况。

  极光是一种等离子体现象,主要发生在具有磁场和大气的行星上。地球上的极光是由于来自磁层和太阳风的带电高能粒子被地磁场导引带进地球大气层,并与高层大气中的原子碰撞造成的发光现象。极光最常见的颜色为绿色,此外还有红色、紫色等。身为研究极光的科研人员,李斌时常被问到的一个问题是:研究极光有什么用?

  “在空间物理领域,观测极光为科学家提供了重要数据,也丰富了人类对地球磁层的了解。”李斌解释,通过了解地球磁层状态,人类才能更好地掌握地球空间环境的规律,这对卫星发射、航空航天通信等领域具有重要意义。

  李斌介绍,极光就好像地球高纬度空间的“雨雪”。高纬度地区的电磁设施可能会受到空间环境影响,比如一些通信导航卫星、输电网络等,受周围电磁环境影响都比较大。如果能通过极光观测推算出空间中磁暴发生的时间和强度,并采取应对措施,就能降低磁暴对电磁设施的影响。

  “人们出行都会看天气预报,(观测)极光就是地球空间的一种‘天气预报’,”李斌风趣地说,“当人类能够比较频繁地离开地球,去月球和火星旅行,我们对于空间‘天气预报’就会有更大需求。在并不遥远的未来,我们会需要关注太空中的‘风雨雷电’,并依此调整自己的太空旅行。对极光的观测和研究正是空间‘天气预报’的必要手段。”

  全世界可以观测极光的地方有很多,但黄河站所在的新奥勒松有得天独厚的优势——这里地处北纬79度的高纬度地区。

  “极夜在正午也是黑夜,我们可以在黄河站看到日侧极光,这与其他地方看到的夜侧极光不同。”李斌说,“日侧极光是指正午时分的极光,科学家通过观测日侧极光可以了解地球粒子逃逸情况,知道地球大气是在净流入还是在净流出。”

  漫漫极夜,李斌的一天通常这样度过:起床后,先与国内同事对接工作;在国内同事下班后,再与家人视频聊天;晚6时后,他进入一天中最忙碌的时候,要操控分别设于新奥勒松、斯瓦尔巴群岛首府朗伊尔城和冰岛凯尔赫的三套极光观测设备,直至深夜。这些观测设备的数据会被上传到中国国家极地科学数据中心的网站上,供全世界极光研究者、爱好者浏览和下载。

  如果当天有强烈的极光爆发,李斌还会拿起相机,走出温暖的小屋,在数十厘米厚的积雪中安置三脚架拍摄极光。如果当天下起大雪,他还要冒着零下二三十摄氏度的严寒,徒步数百米,检查黄河站的天线和极光观测设备,确保无虞。

  李斌表示,挪威极地研究所等机构也在这里研究极光,而黄河站的极光研究设备是这里最全的。他认为,在极光研究领域,不同国家间的关系更多的是合作而不是竞争。“对于自然现象观测,大家都是‘做加法’,希望获得更多数据,包括黄河站在内,大家都会把这些数据与同行共享,这对科学研究是更有利的。”

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