新華社奧斯陸12月1日電 特稿：在世界盡頭“追光”——中國北極黃河站科學(xué)家詳解極光觀測(cè)研究
新華社記者張玉亮 馬志異
挪威斯瓦爾巴群島的新奧勒松小鎮(zhèn)是最靠近北極的人類定居點(diǎn)之一，因其極高的緯度和豐富的地質(zhì)生態(tài)被極地科學(xué)家譽(yù)為“科考圣地”。中國首個(gè)北極科學(xué)考察站——黃河站就坐落在這里。
這個(gè)極北小鎮(zhèn)每年只有4個(gè)月的日夜交替，從10月下旬到次年2月下旬，有長(zhǎng)達(dá)120多天處于極夜，這也是觀測(cè)極光的最佳季節(jié)。近日，今年冬季駐守在這里的黃河站越冬站長(zhǎng)、中國極地研究中心副研究員李斌向新華社記者介紹了在黃河站觀測(cè)和研究極光的有關(guān)情況。
極光是一種等離子體現(xiàn)象，主要發(fā)生在具有磁場(chǎng)和大氣的行星上。地球上的極光是由于來自磁層和太陽風(fēng)的帶電高能粒子被地磁場(chǎng)導(dǎo)引帶進(jìn)地球大氣層，并與高層大氣中的原子碰撞造成的發(fā)光現(xiàn)象。極光最常見的顏色為綠色，此外還有紅色、紫色等。身為研究極光的科研人員，李斌時(shí)常被問到的一個(gè)問題是：研究極光有什么用？
“在空間物理領(lǐng)域，觀測(cè)極光為科學(xué)家提供了重要數(shù)據(jù)，也豐富了人類對(duì)地球磁層的了解?！崩畋蠼忉?，通過了解地球磁層狀態(tài)，人類才能更好地掌握地球空間環(huán)境的規(guī)律，這對(duì)衛(wèi)星發(fā)射、航空航天通信等領(lǐng)域具有重要意義。
李斌介紹，極光就好像地球高緯度空間的“雨雪”。高緯度地區(qū)的電磁設(shè)施可能會(huì)受到空間環(huán)境影響，比如一些通信導(dǎo)航衛(wèi)星、輸電網(wǎng)絡(luò)等，受周圍電磁環(huán)境影響都比較大。如果能通過極光觀測(cè)推算出空間中磁暴發(fā)生的時(shí)間和強(qiáng)度，并采取應(yīng)對(duì)措施，就能降低磁暴對(duì)電磁設(shè)施的影響。
“人們出行都會(huì)看天氣預(yù)報(bào)，（觀測(cè)）極光就是地球空間的一種‘天氣預(yù)報(bào)’，”李斌風(fēng)趣地說，“當(dāng)人類能夠比較頻繁地離開地球，去月球和火星旅行，我們對(duì)于空間‘天氣預(yù)報(bào)’就會(huì)有更大需求。在并不遙遠(yuǎn)的未來，我們會(huì)需要關(guān)注太空中的‘風(fēng)雨雷電’，并依此調(diào)整自己的太空旅行。對(duì)極光的觀測(cè)和研究正是空間‘天氣預(yù)報(bào)’的必要手段?！?/p>
全世界可以觀測(cè)極光的地方有很多，但黃河站所在的新奧勒松有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)——這里地處北緯79度的高緯度地區(qū)。
“極夜在正午也是黑夜，我們可以在黃河站看到日側(cè)極光，這與其他地方看到的夜側(cè)極光不同?！崩畋笳f，“日側(cè)極光是指正午時(shí)分的極光，科學(xué)家通過觀測(cè)日側(cè)極光可以了解地球粒子逃逸情況，知道地球大氣是在凈流入還是在凈流出。”
漫漫極夜，李斌的一天通常這樣度過：起床后，先與國內(nèi)同事對(duì)接工作；在國內(nèi)同事下班后，再與家人視頻聊天；晚6時(shí)后，他進(jìn)入一天中最忙碌的時(shí)候，要操控分別設(shè)于新奧勒松、斯瓦爾巴群島首府朗伊爾城和冰島凱爾赫的三套極光觀測(cè)設(shè)備，直至深夜。這些觀測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)會(huì)被上傳到中國國家極地科學(xué)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)站上，供全世界極光研究者、愛好者瀏覽和下載。
如果當(dāng)天有強(qiáng)烈的極光爆發(fā)，李斌還會(huì)拿起相機(jī)，走出溫暖的小屋，在數(shù)十厘米厚的積雪中安置三腳架拍攝極光。如果當(dāng)天下起大雪，他還要冒著零下二三十?dāng)z氏度的嚴(yán)寒，徒步數(shù)百米，檢查黃河站的天線和極光觀測(cè)設(shè)備，確保無虞。
李斌表示，挪威極地研究所等機(jī)構(gòu)也在這里研究極光，而黃河站的極光研究設(shè)備是這里最全的。他認(rèn)為，在極光研究領(lǐng)域，不同國家間的關(guān)系更多的是合作而不是競(jìng)爭(zhēng)?！皩?duì)于自然現(xiàn)象觀測(cè)，大家都是‘做加法’，希望獲得更多數(shù)據(jù)，包括黃河站在內(nèi)，大家都會(huì)把這些數(shù)據(jù)與同行共享，這對(duì)科學(xué)研究是更有利的。”