探索自然的奥秘(二)

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  美丽的极光装点着极地的夜空,耀眼的白光让人心生恐惧,神秘的佛光却令人心驰神往,而强烈的地光则是地震前的先兆。让我们一起来探索光的奥秘。
  (奇 奇)
  
  极 光
  
  极光,是地球北极和南极特有的自然现象。根据观察,它多发生在高纬度地区,特别是极地上空80~1200千米的地方。所以,纬度高的国家,如俄罗斯、挪威、加拿大北部,平均每年上百次看到极光。极光,一般在地球极地的天幕上辉映着各种色彩的光弧。它很像探照灯的光芒划破夜空,有的像条条彩带随风飘舞,有的像一湖月光,有的像珠宝晶莹闪亮。而光弧的颜色也是有红有绿,有蓝有紫,有明有暗,构成一幅十分美丽的自然图景。
  人们知道极光至少已有2000年了,并且极光一直是许多神话的主题。在中世纪早期,斯堪的纳维亚的海盗相信,极光是骑马奔驰越过天空的勇士。在北极地区,因纽特人认为,极光是神灵为最近死去的人照亮归天之路而创造出来的。1938年在英格兰出现的一次壮观的北极光被许多人误认为是一场大火。在第二次世界大战期间,1941年美国首都华盛顿上空出现的另一次极光引起了全城恐慌,因为人们以为德国轰炸机开始攻击了。
  极光是怎样形成的呢?极光之源在哪里?一般认为,极光的形成与太阳活动、地球磁场以及高空天气都有关系。太阳,是一个庞大的、炽热的、并不平静的恒星。太阳里面不断发生热核聚变反应,释放出大量的能量。太阳活动的结果是向宇宙空间喷射出大量的带电粒子。这些带电粒子像来自太阳的一阵巨风(太阳风),冲进地球外围的大气层。由于地磁场的作用,它们集中到地球的南极和北极上空。大气中的各种气体分子受到这些带电粒子的激发,便产生发光现象,这就是极光。
  
  南极白光
  
  在南极大陆有一种神奇的“白光”。这种白光曾使不少勇敢的探险家丧失生命。1958年,在南极埃尔斯沃斯基地上空,一架直升飞机的驾驶员突然遇到这种白光,眼睛顿时失明,飞机失去控制,坠毁在雪原上。智利的南极探险家卡阿雷·罗达尔,有一次外出工作,不慎没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动,先是玫瑰红的,接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了,仿佛有人往他眼里撒了一把石灰,接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他,把他带回基地。过了3天视力才恢复过来。神奇的白光听来让人心生恐惧,那么它究竟是一种什么现象,又是由什么引发的呢?
  南极出现白光是因为南极大陆终年被积雪覆盖,而积雪对太阳光有很高的反射率。所谓反射率,是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%,这意思是说,此物体表面所接受到的太阳辐射中,有45%被反射了出去。雪的反射率极高,纯洁新雪面的反射率能高到95%,换句话说,太阳辐射的95%被雪面重新反射出去了。这时候的雪面,光亮程度几乎要接近太阳光了,肉眼的视网膜怎么能经受得住这样强光的刺激呢?
  在南极辽阔无垠的雪原上,有些地方的积雪表面,微微下洼,好像探照灯的凹面。在这样的地方,就有可能出现白光,这是由于这里反射的太阳光聚集得更集中,更强烈。
  
  佛 光
  
  佛光,又叫“峨嵋宝光”,是“峨嵋山十景”之一。每当雨雪初歇,午后晴明之时,阳光朗照,光映云海,游人立于睹光台上,可见自己身影被云面七色光环笼罩,举手投足,影随身动,即使两人并肩而立,也各自只能看到自己的影子,绝无双影,故又名:“摄身光”。此即“云成五彩奇光,人影在光中藏”的景象,神奇而瑰丽,佛光显现时,由外到里,按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的次序排列,其直径为2米左右。有时阳光强烈,云雾浓且弥漫较宽时,则会在小佛光外面形成一个同心大半圆佛光,直径达20~80米。佛光到底是怎么一回事呢?
  佛光是自然界中的一种光学现象,它的出现必须具备三个条件:阳光、云雾、地形。只有当太阳、人体和云雾三者处在一条倾斜的直线上时,方能产生佛光效应。佛光是由太阳光与云雾中的小水滴经过衍射作用形成的。当佛光产生时,会出现一种圆形的彩色光带,它的大小与阳光的强烈程度和云雾的浓薄有关。它的出现时间长短也取决于阳光是否被云雾遮盖和云雾的稳定性。至于佛光中的人影,则是太阳光照射人体后在云层上所形成的投影。
  
  地 光
  
  地光,是在地震前的一段时间里发生的闪光现象。例如1975年2月4日,在我国辽宁海城发生7.3级地震。就在这天晚上,海城地区上空大雾弥漫,能见度很低。公路上的汽车只有打开雾灯才能勉强行驶。当发生地震时,出现了强烈的地光,使整个天空都变亮了。地光,是地震前的征兆。
  科学家认为地光的产生与大气圈、岩石圈和水圈都有关系。地震过程,是地球释放能量的过程。由于地球不停地转动,促使地壳中的岩石发生变形。与此同时,岩层也产生出一种反抗变形的力,叫作地应力。随着岩层变形,地应力不断增加,当这些渐变积累到一定程度后,岩石突然破裂和错动,释放出大量能量,形成地震波。地震波有高频波和低频波之分。这些波就是形成地光的一个原因。
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