更新后的预报显示,本周北极光在美国大部分地区将不可见

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)空间天气预测中心更新了其极光预报,降低了本周一些州看到北极光的几率。
A green and blue aurora borealis glows above a body of water and mountains.
北极光发生在太阳持续不断的太阳风和太阳风暴与地球磁场相互作用时。Sami Takarautio/Unsplash

更新(2023 年 7 月 11 日下午 5:22)阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所发布的早期预报最初表明,如果天气条件合适,北极光可能于 7 月 13 日星期四在至少 17 个州可见。周一晚上发布的预报显示,最初预测的区域不太可能看到极光,但在更常见看到极光的地区,即阿拉斯加部分地区和加拿大几个省份,则可能可以看到。

“模型预测极光活动的准确性在很大程度上取决于太阳活动以及太阳风流动和演变的中间空间输入测量的准确性和数量。只有少数几颗卫星和仪器专门用于收集这些数据,因此由于观测相对稀疏,模型通常会有广泛的预测范围。虽然可以看到太阳风暴离开太阳的附近,并且可以估算其方向和速度,但一旦它们离开太阳附近的局部区域,就无法追踪。在此期间,太阳风暴可能会略微偏离方向,甚至减弱,对地球磁场的最终影响可能与预测不同,”阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所的研究副教授、空间物理学家 Don Hampton 在电子邮件中告诉《PopSci》。

此预测是在提前数天发布的,基于 NOAA 空间天气预测中心运行的模型。地球物理研究所不进行长期极光预测,这个短期预报来自 SWPC。(EarthSky 上的一篇文章对阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所的极光预报提出了异议。)

只有少数几颗卫星和仪器专门用于收集这些数据,因此由于观测相对稀疏,模型通常会有广泛的预测范围。有可能可以看到大型太阳风暴离开太阳,并且可以估算其速度和方向。然而,一旦它们离开太阳的附近,就无法追踪。在此期间,太阳风暴可能会略微偏离方向,甚至减弱,这可能会改变太阳风暴对地球磁场的最终影响。

此外,SWPC 的 Bryan R. Brasher 中尉表示,周四中等程度地磁风暴的初步预测受到了太阳上一个特定日冕洞重复出现的影响。这个点导致了更高的地磁活动。

“有些特征——例如日冕洞——可以持续数周,因此预测长期行为的一个良好起点是这些特征上次面对地球时如何影响空间环境,”Brasher 在电子邮件中告诉《PopSci》。“这反映在我们的每周 27 天预报产品中。然而,当这个特定的日冕洞再次出现时——这意味着我们可以看到和分析它——就很清楚它已经减弱了,我们相应地调整了我们的预报。”

Brasher 补充说,虽然短期预报本周不一定预示着极光活动,但地球正接近太阳大约 11 年周期的太阳活动高峰期。这个时期以太阳活动加剧为特征,类似于 3 月和 4 月看到的风暴。

本文的早期版本如下.

17 个州的居民本周四可能瞥见难以捉摸的北极光,也称为极光。预计在太阳风撞击大气层时点亮夜空的彩虹色是太阳周期的一部分,该周期预计将在 2024 年达到顶峰,并且使得北极光在更南方的地方可见。

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阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所已经预测 7 月 12 日和 13 日阿拉斯加、俄勒冈、华盛顿、爱达荷、蒙大拿、怀俄明、北达科他、南达科他、明尼苏达、威斯康星、密歇根、纽约、新罕布什尔、佛蒙特、印第安纳、缅因和马里兰部分地区将有极光活动。

根据地球物理研究所的数据,Kp 指数,或行星指数,在 0 到 9 的范围内对极光活动进行排名——0 表示不活跃,9 表示明亮且活跃。周四的风暴 Kp 指数预测为 Kp6。

预报预测,周三,风暴可能在“西雅图、得梅因[爱荷华州]、芝加哥、克利夫兰、波士顿和哈利法克斯[新斯科舍省]低空的水平线上”非常可见。

周四,它可能会变得更强,并在明尼阿波利斯、密尔沃基、贝城(密歇根州)等城市上空可见。在萨勒姆、博伊西、夏延、林肯、印第安纳波利斯和安纳波利斯等地,可以看到地平线上的灯光。

北极光发生在太阳持续不断的太阳风和太阳风暴,特别是称为日冕物质抛射的风暴与地球磁场相互作用时。这种光秀发生在加拿大北部、阿拉斯加和斯堪的纳维亚等地区非常频繁。等离子体的大量喷射通过这种风被抛出,将电子喷射到磁场中。这些超充电粒子然后与磁场结合,沿着磁场线射入地球大气层,朝着地球的两极。当这些粒子与大气中的分子碰撞时,它们就会在我们天空中产生令人眼花缭乱的彩色灯光。

UCLA 空间科学教授 Robert McPherron 在 2022 年 9 月告诉《PopSci》,这个过程类似于关闭旧电视机。“当你打开它们时,如果你听力好,你会听到一种非常尖锐的嗡嗡声,表明存在一种非常高的频率,”这是由电子束引起的。如果你关掉它,你会看到屏幕中心的一个点。”

荧光屏幕上那个发光点是当电子束从内部击中它时出现的。“这就是极光,”McPherron 说。“是电子沿着磁场线向下,而屏幕就是大气层。”

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产生的绿色、蓝色和红色也来自电子。当它们进入地球大气层时,电子会激发气体,尤其是氧气和氮气。一旦氧气和氮气中的分子因能量高于正常状态而带电,当它们恢复到基线水平时,就会发射光子。氧气发出绿色和红色,而氮气则发出蓝色

四月份,在太阳活动急剧增加期间,北极光在远至亚利桑那州的地方都可以看到。这是自 2019 年当前太阳周期开始以来第三次严重的地球磁暴。

根据美国国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心,希望看到极光的人应该远离城市灯光,最佳观测时间是当地时间晚上 10 点到凌晨 2 点之间。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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