极光是一种美丽迷人的自然现象，看到极光据说是人生四大梦想（另一个版本说是七大梦想）之一。同时，看极光也是许多高端旅游产品的卖点。不过，要想看到真的极光，必须了解极光是怎样产生的，极光有什么特点，如何与晨曦、晚霞或者月光相区分。

在这篇文章里，我们首先讨论极光产生的机制，然后与大家分享作者在一次坐飞机时拍摄到的极光照片，并且介绍拍摄的要点与经验。

作者利用这些照片制作了一个视频，并且将有关知识写成了一首歌。读者可以以此作为中小学科学课的教学素材，也可以当作业余文娱活动时合唱曲目（文后附有词曲），乃至作为广场舞的伴奏（不是开玩笑，作者确实在作品中设计了很酷炫的节奏变化）。

此外，作者希望这首歌成为一块引玉的板砖，期待见到其他科普作者创作出更多更好的科学普及歌曲。

╱01 极光的生成机制

关于极光产生的机制，有很多细节人们仍然不清楚，不过有一点已经得到确认，那就是极光的能量是由太阳风提供的。

当然，大气丢失有一个过程，不至于我们哪天上着班或者睡着觉，周围就一下子变成了真空，我们就都原地爆炸了。不过，我不很清楚，在大气逐渐被太阳风吹走的这段时间里，有没有地面的生物来得及进化成为可以在低压中生存的物种，或者在地下水体中生存的生物，并且一直存活下去。前不久，科学家在火星冰盖下发现了冰下湖，相信人们在不久的将来，就能知道那里是不是存在生物了。

需要注意的是，不要将太阳风与太阳光混淆，太阳风的粒子也不是以光速飞出来的。太阳风的速度在200千米/秒至900千米/秒，飞到地球需要几天时间，而太阳光到达地球只需要8分钟。

太阳风的粒子到达地球附近后并不会直接砸下来，因为我们的地球有磁场。太阳风的带电粒子进入地球磁场后就受到洛伦兹力，开始拐弯。洛伦兹力总是与带电粒子的运动方向相垂直，因此并不会使它的能量损失，但能改变它的方向。在地球磁场的作用下，太阳风粒子大部分将绕过地球，而不是吹到地球上。

由于太阳风是带电粒子，如此大量的带电粒子运动将形成很大的电流，产生一个大尺度的磁场。这个磁场与地球自身的磁场叠加，使得地球周围空间总磁场的形状像一个快速游泳的水母——有一个扁球状的头，后面拖着一个长长的尾巴。

人眼在暗光条件下无法辨别颜色，图中的极光用肉眼看是灰白色的，像云雾一样。可是只要用照相机拍成照片，立即就可以看出极光的绿色。从图中我们还可以看出，月光照耀的飞机机翼以及云层与极光的颜色有显著不同。

牵引力显微镜技术基于对柔性基底变形的测量，通过对比细胞施加力前后的两个不同时间段得到的荧光标记物的图像，获得基底的变形信息。数字图像相关算法比较加载前后的图像，算出变形凝胶的位移场。常用于牵引力显微镜的基底材料包括聚丙稀酰胺和硅基凝胶，它们都是线弹性材料，具有良好的光学透明性并且刚度易调节。随着该技术的发展，牵引力显微镜技术从最初的只能测量二维基底上的单细胞引起的二维牵引力，延伸到测量细胞在二维基底上引起的三维牵引力，以及测量细胞在三维基底内部引起的三维牵引力。

四是低保政策公开透明度差，监管缺位。相关部门对低保政策宣传不到位，目前仍有相当部分贫困群众不太了解低保政策，造成部分真正贫困家庭并没有领到低保。而且由于低保政策实施环节多，低保监管手段难以辐射到位，有的内部监管存在“睁一只眼闭一只眼”现象，即使有专门检查，因为环节复杂和人力限制不能覆盖到每一个细节，存在“认真走过场”的现象，特别是对虚报冒领与优亲厚友等老问题没有有效的遏制手段，造成低保资金浪费。

发出那炫目的红红绿绿

太阳风是太阳向周围喷射的带电粒子，其中主要的成分是质子。我们平时看到的太阳好像是个温火慢烧的煤球，可是实际上太阳内部的能量转换过程非常剧烈。太阳活动会在太阳表面产生高达数万千米的炽热气流，将太阳的物质向外抛射，每秒能抛出800千克左右。

好了，我们不要再开脑洞想象不太会发生的灾难了。让我们回到现在，继续欣赏谈论美丽静好的极光。太阳风的带电粒子来到地球的外层高空，磁场施加在这些运动着的带电粒子上的洛伦兹力，使得它们拐弯，可以想象其中会有一部分在磁场中绕着圈地转。高空大气被电离以后，有的电子也可能从太阳风获得能量，在磁场中绕圈。这些带电粒子可能具有一定的向南或向北的初始速度分量，于是它们就会沿着像牵牛花藤一样的螺旋轨迹，向北极或南极运动。

在靠近两极的地方，地球的磁场比较强，因此，带电粒子运动轨迹的半径就会越来越小。这样一来，带电粒子运动的空间就狭窄了，相应密度就大了。地球磁场就像漏斗一样，让巨大外层空间中的带电粒子，集中到南北极的上空。

当然，大部分带电粒子并不会打到两极的地面上。因为两极附近的磁场是漏斗形的，带电粒子转圈时，受到的洛伦兹力有向上的分量。这个向上的分量使得粒子向下运动的速度逐渐变慢，最终向上飞回去。这种现象叫作磁镜效应。

存在于北极与南极上空的这些带电粒子，在运动中会与大气中的分子与原子碰撞，使之被激发，达到较高的能级。当被激发的原子回到基态时，释放出一定能量的光子，就形成了极光。根据原子激发态与基态之间能量差的不同，放出光子的能量也不同，而光子的能量与光的频率成正比，因此我们可以看到不同颜色的极光。

来到了地球外层高空

在极光的光谱当中，最主要的是558纳米的绿光，这是氧原子发出的。原子态的氧存在于高层大气，而在100千米高度以下含量急剧减少。因此，很多时候极光都有一个清晰的下部边界，像是一幅裁剪整齐的幕布。

╱2 极光拍摄的要点与经验

太阳风强弱的变化与地球的季节没有简单确切的关系，因此极光在任何季节都可能看到。大多数情况下，极光的亮度比较暗，要在天色全黑的情况下才能看到。在夏季，尤其是接近夏至期间，高纬度地区日照时间很长，夜间很短，在北极圈之内甚至会出现极昼，太阳24小时不落，这样就不可能看到极光。如果单考虑黑夜时长，固然冬季最佳，但是冬季去高纬度地区恐怕太冷了。因此，综合考虑起来，春秋季是比较折中的时段。

除了参加高端旅游团去高纬度地区，还有一个相对比较廉价的方法也可以看到极光，就是在国际旅行时，乘飞机夜间飞过高纬度地区。大多数国际航班是在出发地时间中午到下午的时段起飞，因此从西向东飞行的航班往往会在夜间飞过高纬度地区，而从东向西的航班则会一直飞行在太阳照射的地区。

比如中国飞往美国的航班会在夜间飞过阿拉斯加地区，因此，在飞机的左侧有机会看到极光，如果可能，在订票时可以挑选A列靠窗的座位。下图是作者在一架从北京飞往芝加哥的航班上拍到的极光照片。

极光有时候亮度很低，因此拍摄时照相机的曝光度应该设置得高一些。飞机飞行时晃动比较大，不能靠无限增加快门时间的方法来增加曝光度，光圈的增加作用也很有限，因此必须将感光元件的感光度设定得高一些。作者在拍摄时，将感光元件的ISO设置在10000至12800，光圈设置在F2.8，快门为1秒左右。

所有患者均给予常规对症治疗,吸氧、服用阿司匹林、阿托伐他汀,控制血压、血糖,根据颅内压情况酌情给予甘露醇脱水治疗,并给予改善微循环、抗感染维持水、电解质平衡等治疗。在此基础上,对照组给予依达拉奉注射液(吉林省辉南长龙生化药业股份有限公司,国药准字H20080592)30 mg加入生理盐水100 m L中静脉滴注,2次/d。观察组在对照组基础上服用丁苯酞软胶囊(石药集团恩必普药业有限公司,国药准字H20050299)0.2 g/次,3次/d。14 d为1个疗程,1个疗程后评价疗效[3]。

地球上的生物，从恐龙到人类，都应该感恩地球的磁场。如果没有磁场会怎么样呢？一个活生生（确切说：死翘翘）的例子就是我们的“邻居”——战神火星。有科学家认为，火星在约40亿年前失去了磁场，于是太阳风就把火星表面的气体分子吹走了。现在，火星表面大气压强约6百帕（hPa），而地球表面大气压强约1000百帕。如果地球磁场没有了，我们周围的大气最终也会被太阳风吹走，变成像水果罐头瓶里那样的近似真空。

带电粒子在磁场中转呀转

很多时候，人眼的性能比照相机好。然而在暗光颜色还原上，照相机却是可以超过人眼的。因此大家从机舱看到窗外像白云一样的带状物时，不要轻易放过，先用照相机拍下来再做判断。

此外，提醒读者注意不要将极光与晨曦或者晚霞混淆。晨曦或晚霞是太阳光照射云层形成的，产生在日出前或日落后，颜色基本是红色。而极光虽然也会有红色，但通常会同时出现很深的绿色。

当然， 历史上人们确实曾经把极光误认为是晨曦，Aurora这个词就是从拉丁文“晨光，黎明女神”来的。尽管我们现在知道极光是太阳风推动的带电粒子激发气体形成的，但是既然在古代希腊与罗马神话中没有出现过“太阳风”这样一位女神，也就没必要去修改这个名字了。

╱03 歌曲《美丽极光》

为了便于向青少年和成年公众普及太阳风和极光的知识，作者试着写了一首歌，歌词如下：

你生在太阳吹来的风中

从每天累弯了腰为吃饱肚子发愁，到只身“闯”广东、成为一名“打工妹”，再到走进国家的最高议政殿堂：“改革开放改变了我的命运！”

装配式住宅工程施工完成以后，施工单位首先要对质量进行检查，确保施工工程没有隐患风险，减少不必要的麻烦，同时还要做好最基本的防护工作。监理人员要根据工程情况来设计防护方案，确保每项工程的质量都能达到标准，比如装配式住宅工程关键部位的连接情况和住宅的沉降量等，保证在既定设计范围内，避免出现裂缝问题，从而影响到住宅工程使用。

聚集到北极南极

激荡了氧气氮气

二维码支付是指用户使用第三方支付APP在售票设备上购票，或是用地铁APP绑定银联或第三方支付账户在地铁进出站刷码过闸。

此地为“丝绸之路”之要道。早在2800多年前，这里就有人类繁衍生息，在这样一个充满历史记忆和特殊人文地理的地方，如何以艺术的方式进一步阐释其文化诉求，并拉动区域经济和文化资源，是摆在我们面前的问题。因而，实现这一构想，找到阐释这一构想的切入点，就成为决定事情成败的关键。因此，专家团在县领导的引导下，数次进行了实地考察。

当然，山西的美食绝不仅仅局限于面食，平遥牛肉、过油肉、灌肠等也都是非常知名的地方美食，但令人印象最深的还属各类面食小吃，既能慰藉你的思乡之情，又可释放旅途的疲惫。面里面外的故事，如走西口的小调一样，脍炙人口，余味悠长，令人好生难忘。

啊，北极光，Aurora，黎明女神

2014年，《葡萄酒》杂志的一次采访中，他提到：“我的职业是侍酒师，所以我目前的目标是希望考取侍酒师大师（MS）。”那时他心里就很清楚，这是两条不同的路线，不可能一起考。再后来的故事，很多人都知道了。

照耀着千里亘古雪冰

高挂在天际的迷人光晕

是你美丽飘逸的长裙

美丽的长裙

这首歌的词曲及钢琴伴奏谱如下：

作者将拍摄到的极光照片以及《美丽极光》这首歌制作了一个视频，便于大家观赏学唱。下面这个是钢琴伴奏版，读者可以用微信扫描下面的二维码获取视频，也可以在电脑输入下面的网址直接观看。

初产组孕产妇阴道试产成功190例,剖宫产分娩30例,瘢痕组孕产妇阴道试产成功162例,剖宫产分娩58例,初产组孕产妇阴道试产成功率高于瘢痕组(86.4%vs.73.6%)(χ2=11.136,P=0.000)。

https://share.weiyun.com/53a37fL 【视频文件：168.MP4】

下面这个是无伴奏合唱版，当然，在作者使用的作曲软件中，男女声部被当成两种乐器，并不能生成真正唱歌词的合唱。喜欢唱歌的读者完全可以做进一步的艺术加工，将歌谱演绎成真正的歌声。

https://share.weiyun.com/5vIQtvU 【视频文件：167.MP4】

最后，作者希望这篇文章起到抛砖引玉的作用，期待其他科普作者也能够将自己熟悉的科学知识写成更多更好的歌曲作品。实际上，歌曲写作的门槛比大家想象的要低，现在使用作曲软件，只要随便写出任意音符，计算机就可以立即帮你演奏出来，完全不用担心乐曲写得差，没有人愿意为你演奏。 作者用的软件叫“MuseScore2”，是一个开源的免费软件，功能却非常好，建议大家试试。

任何高技术的设备都是由人操作完成的，因而人的素质高低直接决定了设备能否正常运转，先进手段能否发挥其优势。当前，自动化的电网调度系统已基本建立，这对于电网调度人员的素质提出了新的要求，必须及时加强对工作人员业务技能的培训才能更好地发挥其作用，保证电网调度的安全高效。