【分享】中国极光观测指南

怎样才是“足够高”的磁纬？

我们都知道一般说的地理纬度：赤道是0度，北极是北纬90度，南极是南纬90度，北纬23度26分和南纬23度26分是回归线。然而，磁纬与地理纬度却不是一回事，原因在于地球的磁极和地理的南北极并不重合。就目前而言，地球的南磁极在加拿大北部（注意是南磁极在北极附近），北磁极也不严格在南极点上，造成的结果是极光圈并不是以地理极点为圆心的同心圆，而是“歪着的”；某些地区的低纬度更容易看到极光。

或者我们打个比方，在某9层的公寓楼里，有个吵起驾来声音特大的大妈住在5楼，只要她一咆哮，上下各2层楼（也就是3、4、5、6、7楼）都能听到。现在假设由于某些原因她搬到了4楼，这样她影响的范围就偏离了整栋楼的中间那一块了——也就是说2、3、4、5、6楼才能听到。对于极光来说，由于地球的南磁极处在西半球，加拿大和美国的某一地区比我们亚洲这边的同一纬度地区更容易看到极光。

我国部分城市和地区的磁纬如下表所示。

什么是“足够高”的地磁活动强度？

地磁活动强度会影响极光强度，那么，有没有什么指标来评价极光的强度？要达到多少级才能在国内看到极光呢？

这个问题问得好。风力有蒲氏风级，地震有里氏震级，而极光活动强度可以通过至少三种指标来定义：行星指数K或Kp(K-index)、美国国家海洋大气局极轨环境卫星测量到的极光活动水平(NOAA POES Auroral Activity Level)以及美国国家海洋大气局空间天气预测中心评定的地磁暴级别(Geomagnetic Storm Scale)。这三种指标相互通用，如下表所示。

[亚欧地区各K指数的分界线（注意：不是平均线；来自空间天气预测中心）]

或许有细心的读者注意到了，为什么“极光南界”和“可能看到极光的地区”不对应呢？这是因为极光的高度都在80公里以上，因此不必等到极光南界到达本地才能看到极光。在极光南界以南4-5度的地区也能比较容易地在北方地平线上看到极光，只是地平高度比较低些。

由于上文介绍的“偏心”效应，北美以及澳洲的人们更容易看到极光。比如说，与北京同纬度的纽约，只要在K指数达到7的时候，就可能看到极光，而北京在K指数达到9的时候也未必能看见。

极光能有多强？

就我国而言，当然是越靠北，磁纬越高越容易看到极光。而著名的漠河确实是最容易看到极光的地区。不过，说北京也能看极光也并非玩笑。倘若条件合适，首都人民确实可能在自家院子里抬头看见天际那一抹绿彩。

2003年10月底发生了极强的日冕物质抛射事件(coronal mass ejection, CME)，使得10月29-31日前后地球上出现了大范围的强极光现象，连西班牙巴塞罗那附近（磁纬约35度）都看到了极光。考虑到北京的磁纬约34度，看到极光是完全可能的。现任北京天文馆馆长朱进博士曾在国家天文台兴隆观测站（在北京以北100公里左右）也观测到了极光。当然，如此大规模的日冕物质抛射事件并不多见。有记载以来历史最大的电磁暴事件——1859年“超级地磁暴”，甚至让加勒比海地区（北纬约20度，磁纬约30度）的人们都看到了极光。

最明亮的极光甚至白天都可以看见。据记载，1859年超级地磁暴时，波士顿的极光明亮到连“凌晨1点都可以借助极光看报纸”。2003年10月底的地磁暴，美国南部亚拉巴马州（磁纬约40度）的人们可以在日落时清楚地看到极光。

极光能预报吗？

我在北疆和东北旅行的时候经常听到这一种匪夷所思的说法：喀纳斯地区和漠河地区在6月22日（夏至日）前后容易看到极光。这显然是不对的。极光活动仅和地磁活动有关，而地磁活动又和太阳活动有关；太阳产生活动时，可不会关心地球上今天是哪月哪日（那位吵架的大妈会根据日历来发脾气吗），因此极光和特定日期没有联系。他们说的，大概是“极昼”——这和极光完全是两回事了。此外，喀纳斯和漠河其实也看不到极昼。

尽管极光并不会像守时的访客一样“定期按时来访”，但这并不意味着极光完全无法预报。

大规模的极光活动与日冕物质抛射是相关的，一般日冕物质抛射会首先被卫星观察到，而抛射物一般需要一两天的时间才能到达地球，因此当然可以预报。您可以关注本站的极光监测与预报页面，这一页面综合了各处的观测及预报信息；或者直接查询空间天气预测中心以及极轨环境卫星项目主页。

有人又问了，根据你的对照表，如果我在K指数大于7的时候去漠河，是不是就一定能看到极光？

很遗憾，那可不一定。注意那一对照表的先决条件是“子夜时”亦即极光弧最靠南时的情形；这是指极光弧在不同地方轻微的南北摆动的现象（可以想象成太阳往地球这边吹气，所以背对太阳的那边，极光弧会略往南一些）。而且，现有的科学水平可以让我们知道在未来一段时间内是否会发生地磁暴，但仍然地磁暴到达某一级别的精确时间以及持续时长仍然是预报难题。如果你去到漠河的时候极光活动已经回落，或者不在子夜前后观察，那便不一定能看到极光。总之，“追极光”一定程度上要靠运气。

还有什么比较好的网站可供参考？

上面其实已经列出了几个最常用的网站，我在这里再整理一下吧。

• 美国国家海洋大气局空间气象预测中心：http://www.swpc.noaa.gov/
• 空间气象预测中心的极光观测指南：http://www.swpc.noaa.gov/Aurora/index.html
• 极轨环境卫星极光监测项目主页：http://www.swpc.noaa.gov/pmap/index.html
• 美国国家海洋大气局空间天气预警级别说明：http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales/
• 磁纬的定义：http://www.nwra.com/ionoscint/maps/maplats.html
• 笔者自己建立的“极光监测与预报”页面（综合了以上各网站的有益资讯）：http://y234.cn/?page_id=5019

应助达人

极光很漂亮