中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預警中心5月9日發(fā)布預報：受到多個日冕物質拋射過程的影響，5月10日、11日可能出現(xiàn)地磁活動，其中5月11日可能發(fā)生中等以上地磁暴，預計地磁活動將持續(xù)到11日甚至12日。

SOHO衛(wèi)星攜帶的日冕儀拍攝到日冕物質拋射過程

5月9日美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）給出了地磁暴預報為G5——最高等級——這是自2003年10月以來的第一次。北京時間5月11日02時到5月12日02時，出現(xiàn)了罕見的持續(xù)24小時Kp指數(shù)維持在8~9的情況（Kp值是即地球磁場指數(shù)，數(shù)值越大表示地磁活動越強）。另據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預警中心消息，11日Ap指數(shù)達到273，為1960年以來最大值！

伴隨罕見超強地磁暴而來的是罕見的極光盛宴。北京時間11日凌晨，地磁活動比預報提前到來，在新疆北部、內蒙古東北部、甘肅等地追極光的“早鳥”們喜出望外。天亮時，很多人被朋友圈和好友群中粉紅色的極光給“炸”醒。臨近中午，歐洲人民迎接這場極光盛宴的第一個高峰。北至瑞典，南至意大利，大量目擊報告不斷涌現(xiàn)。紅色、綠色、藍色、白色，大家被各種顏色極光給征服了。

蘇格蘭的極光

意大利的極光

英國倫敦的極光

美國西雅圖的極光

某手機APP中歐洲目擊極光的報告

到了北京時間11日下午，美洲人民陷入狂歡。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，加入派對的不僅有“見怪不怪”的加拿大、美國阿拉斯加人民，還有美國緬因州、伊利諾伊州、華盛頓州這些中緯度地區(qū)，甚至連更南的加利福尼亞州北部、得克薩斯州北部、佛羅里達州北部也有目擊。而在另一端，位于南半球的智利、阿根廷、澳大利亞、新西蘭也欣賞到了南極光。分別位于北緯20°和南緯20°的古巴和納米比亞成為最低緯度的觀測報告，那里通過照相方式發(fā)現(xiàn)疑似極光的現(xiàn)象。

中國威海的極光

11日晚間，地磁暴依舊維持在G4、G5（Kp>8）的水平，中國有幸享受了連續(xù)第二次極光晚宴。不僅在北方滿洲里、阿勒泰等地欣賞到漂亮的紅色極光、穩(wěn)定極光紅弧（SAR）、柱狀極光等，處于更低緯度的北京、敦煌、大連、威海甚至阿里都目擊了紅色極光。無數(shù)網友通過多家機構和自媒體的直播共同圍觀了這難得一見的天象。很多人表示自己的朋友圈被粉紅色極光占領了。在愛好者圈子里還流傳著這樣一個有趣的表情：

新疆阿勒泰地區(qū)極光（攝影：子夢）

極光常出現(xiàn)于高磁緯地區(qū)上空。來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子流（太陽風）使高層大氣分子或原子激發(fā)（或電離）而產生。因此，產生極光的三大基礎條件：大氣、磁場、高能帶電粒子缺一不好。而高能帶電粒子主要來自爆發(fā)的太陽風，即日冕物質拋射（CME）。自5月1日以來，太陽表面的太陽黑子群數(shù)量增多，太陽活動頻繁，尤以編號為3663和3664兩個活動區(qū)，連續(xù)爆發(fā)十余次X級耀斑和多次日冕物質拋射。3664活動區(qū)更是以超17個地球直徑的寬度和4天內7次X級耀斑的爆發(fā)密度刷新了本次太陽活動周新紀錄，在歷史上也并不多見。5月9日的連續(xù)爆發(fā)令太陽高能帶電粒子產生疊加，呈現(xiàn)“后浪推前浪”的現(xiàn)象，這是誘發(fā)本輪超強地磁暴的始作俑者。

之所以國內看到的大部分極光都是紅色或粉紅色，是因為紅色極光產生的高度在240公里甚至300公里以上，是地球高層大氣稀薄的氧原子遇到高能帶電粒子激發(fā)產生，只有在地磁暴非常強烈的時候才能變得更為明顯，也正是因為它高，才能被更低緯度的地區(qū)看到。

事實上，在許多緯度較低的地區(qū)（比方說南北緯30°左右甚至更低）用相機拍攝到的紅光并不是真正意義上的“極光”，是一種罕見的被稱之“穩(wěn)定極光紅弧”（stable auroral red arc，SAR）的現(xiàn)象。這是地球高層大氣中氧分子被地球環(huán)電流系統(tǒng)（環(huán)繞地球的巨大電流環(huán)）加熱后發(fā)出的光，是能量從內磁層流向極光電離層的光學表現(xiàn)，并不涉及高能粒子沉淀，但和地磁暴有關。在強地磁暴發(fā)生時，地球環(huán)電流系統(tǒng)內邊緣與收縮的等離子體層相互作用，環(huán)電流中的一部分能量便以熱量的方式沿著地磁場的磁力線傳導至約400公里高的電離層頂部——F層。F層中的電子被加熱到3000開以上，與氧原子碰撞，激發(fā)出波長為630nm的輻射。而SAR弧的位置對應磁緯是49°~57°，弧的寬度約為3°。SAR只出現(xiàn)在中緯度地區(qū)，在地球南北兩極反而看不見，從這點來說它也不是“極”光。從發(fā)生機制上說，SAR并不罕見，但是非常黯淡，典型的SAR的亮度比肉眼可見的極光暗10倍以上，也只有在強地磁暴加持下才能得到數(shù)倍的增強。并且，因為現(xiàn)在有了CCD等數(shù)碼相機，它才變得更容易被我們捕捉到。出現(xiàn)在納米比亞、美國基特峰的應該就是這種現(xiàn)象。

內蒙古的穩(wěn)定極光紅弧和極光（攝影：張釗海）

新疆阿勒泰地區(qū)的穩(wěn)定極光紅弧（攝影：戴建峰）

新疆阿勒泰地區(qū)的穩(wěn)定極光紅弧特寫（攝影：水兄）

這一輪驚艷的極光終于落下帷幕，但第25太陽活動周期還在繼續(xù)，說不定今年下半年和明年還會出現(xiàn)劇烈的太陽活動，引發(fā)強地磁暴和極光。你是期待呢還是期待呢？

極光、SAR、銀河、夏季大三角（攝影：水兄）