說到在中國看極光，讀者朋友們的第一反應或許是去中國的最北端漠河。然而統計數據顯示，漠河大多數年份能看到極光的次數為個位數。也就是說在正常情況下去漠河只有約1%的概率能看到極光。

巧了不是？！

2023年12月1日晚上19點左右，漠河再一次出現了明顯的極光現象！

下面這幾張圖片，來自當時正在漠河的向慧等人：

那么，有沒有“不正常”的情況呢？或者說有沒有可能在緯度不那么高的地區看到極光呢？您別說，還真有！唯一難辦的是需要一臺時光機穿越回古代中國……咳咳，雖然時光機一時半會找不到，但是中華民族五千年的歷史長河里可是有很多寶貴的史料供我們窺見曾經的光景。

對極光最早的文字記載是戰國時期的《竹書紀年》。里面寫到黃帝的母親附寶在郊外散步的時候，突然“見大電繞北斗樞星，光照郊野”，之后便生下了黃帝。雖然這一敘述頗有神話色彩，但指代極光的“大電”的確是真實存在的。

《竹書紀年》記載

戰國時期的另一部著作《山海經》則將極光描述為名叫“觸龍”的神仙，形貌如紅色的蛇：“人面蛇身，赤色，身長千里。”戰國時期的大詩人屈原在《天問》中也用“龍”這意象來描述極光，形象地將其稱為“燭龍”。

《山海經》中的“觸龍”（畫師：寧寧夭）

不知道讀者朋友們是否好奇，為什么上述三部作品都寫于戰國時期呢？換句話說，為什么戰國時期容易看到極光呢？這個問題的答案就涉及到古代中國的中緯度地區能看到極光的本質原因了。

為了回答這個問題，還需要引入另一個問題，“極光”的“極”代表什么呢？是指地球地理南北極嗎？其實不然，“極光”的“極”指代的是地球磁場南北極。在中學階段我們學過，地球的磁軸（也就是連接地球磁場南北極的假想直線）與地球的自轉軸是具有一定夾角的，這就導致大多數極光出現的位置雖然在地理極區附近，卻并不是環繞著地理極點的。

地理南北極與地磁南北極的夾角
（改編自Smithsonian Magazine）

有意思的是，地球磁軸與自轉軸的夾角并不是固定不變的，也就是說磁極所對應的地理位置是可以發生變化的。兩千多年前的磁極比現在離中國近多了，這也就使得戰國時期在中國看見極光比現在容易得多。

不過說到底，搭乘時光機穿越回戰國時期的中國看極光也太不現實了，有沒有更現實一些的情況呢？其實也是有的。

關注新聞的讀者朋友可能會感覺今年報道了好幾次中國出現極光的消息，有的拍攝于我們熟悉的漠河，也有拍攝于烏魯木齊和克拉瑪依的。這就不免令人好奇，今年是不是有什么特殊的自然環境導致了中國經常出現極光呢？

新疆星空攝影愛好者楊靂鵬2023年11月6日凌晨在新疆烏魯木齊達坂城拍攝的極光現象（圖源新華社 本人供圖）

答案是肯定的。今年中國經常出現極光主要是因為經常有強磁暴發生和磁極正在逐漸向東漂移。“強磁暴”是什么意思呢？先說“磁暴”，磁暴指地球磁場的全球性劇烈擾動，一般是由太陽風暴引起的，因為太陽風暴會使太陽噴射出能量很高、超聲速的物質。而“強磁暴”的產生過程是這樣的：能量很高、超聲速的物質到達地球后會壓縮地球的磁場，造成地球磁場的擾動，此時如果物質具有南向磁場（即與地球磁場的方向相反），則會引起更加劇烈的擾動。可以用電吹風吹頭發的過程類比太陽風暴噴射物質到達地球的過程：當我們以不同溫度、不同風速的風（對應不同能量與速度的太陽物質）吹頭發時，感受到的風吹頭發的程度（對應磁場擾動程度）都是不一樣的。

太陽物質噴向地球引起磁場擾動的過程

值得一提的是，“強磁暴”引起的中緯度極光是紅色的，而不是我們印象中常見的綠色，但是這兩種顏色的極光又都是由氧原子內的電子躍遷產生的，所以是什么導致了不同的顏色呢？其實就是氧原子的能量和所處的海拔高度不同。中緯度極光位于250-400千米的高度，而極區極光位于100千米左右的高度，這也使得中緯度極光的能量比極區極光的能量要低，且能量與波長是成反比的，所以中緯度極光的波長比極區極光的波長要長，也就是從波長較短的綠光變成了波長較長的紅光。

波長與顏色的關系（圖源ThoughtCo）

雖說今年的“強磁暴”已經足以引起多次極光，但它對我們的日常生活影響不大。不過在歷史上，以異常明顯的極光為代表的強磁暴事件確實對人類造成過影響。

1859年9月的一個上午，英國天文愛好者卡靈頓照例對太陽進行觀測。突然，他發現太陽北側出現了兩道極其明亮的白光。第二天，世界上許多地方——包括我國河北等地（有文獻記錄“赤氣起于西北”），都觀測到了極光。這就是著名的“卡靈頓事件”。根據史料記載，“卡靈頓事件”造成了長達8天的惡劣空間天氣。所幸那時的人類社會主要依靠蒸汽機和人力，還沒有無線電通信和電力傳輸網絡，“卡靈頓事件”并未給地球帶來過于嚴重的災難。

風景畫家丘奇描述卡靈頓事件的畫作《北極光》

但到了現代卻不一樣了——1989年3月的一天晚上，伴隨著強烈的極光活動，加拿大魁北克省的供電網絡全部癱瘓，全省陷入長達9個小時的黑暗和寒冷之中。與此同時，美國、日本的通信衛星出現異常，全球無線電通信信號受到極大干擾。這次事件雖然不如“卡林頓事件”強烈，但它對生活有著更大的影響。

魁北克大停電時的極光圖像

（圖片來自網絡，拍攝者：Ken Spencer）

據估算，假設“卡靈頓事件”發生在今天，它直接導致的經濟損失能夠達到數以萬億美元。所以極光雖然美麗，但是在中緯度地區看到強烈的極光對我們的日常生活來說可并不是一件好事。不過換個角度想，中緯度美麗的紅色極光同時能當作地球磁場對太陽風暴做出反應的明顯標志，也能反映磁極的漂移或偏轉。因此對這一類極光進行研究對我們的日常生活而言是很有意義的。

總的來說，想在中國看到極光，講求“天時”——發生“強磁暴”或磁極偏向東半球時，“地利”——處于中國的中部到北部時，與“人和”——發生極光時有親朋好友提醒您去看，哈哈，開個玩笑。從原理來看，“天時”的作用是尤為關鍵的，這也使得在現在的中國看到極光是一個小概率事件。不過總要懷有希望的嘛，萬一哪天就突然看到了呢？

（特別感謝給我們提供2023年12月1日晚漠河極光現場圖片的幸運兒：向慧、向珍麗、周日梅、周發增）。

編輯：萬鵬 劉強