我聽過很多關於極光的故事，
但是我一直想說，
極光是地球從猛烈的太陽風下保護我們的證據。
張敬宜 · 天文攝影師
格致校園第49期 | 2024年 北京
大家好，我是張敬宜，一個靠天吃飯的攝影師，今天想給大家講一講極光的這些事兒。
天文攝影師這個職業對於大家來說可能比較陌生，但其實特別有意思。我們的日常就是拿著相機，到全世界各地去拍攝這些璀璨而科學的天文天象。
▲拍攝於冰島
我已經從事天文攝影師這個職業有18年左右了。在這期間，我最喜歡拍攝的一種天象就是極光。
▲拍攝於冰島
你很難想象，夜晚的天空並不是純黑色，而是由這種五彩斑斕的綵帶構成。就像是在一個巨大的舞臺上面表演交響樂，它有前奏，有終章。我們會看到這些綵帶在天空中飛舞，變成不一樣的形狀，非常漂亮。
極光會出現在地球的高緯度地區，也就是極地附近。在南半球看到的極光我們會稱為南極光，在北半球看到的極光我們會稱為北極光。
▲拍攝於澳大利亞
我第一次看到的極光就是南極光，這是在2017年拍到的，當時我還在澳大利亞上大學。當時我是去附近的一個湖邊，準備拍攝南半球非常漂亮的兩個著名天體，就是圖中的兩個星雲，著名的大小麥哲倫星系。突然間，我的畫面裡面出現了一些糊糊的像雲彩或者光一樣的東西。我趕緊檢查相機，突然發現天邊出現了紅色的部分。
我當時並沒有覺得這是極光，猜它可能是像氣輝這樣的東西，所以我也沒有在意，只是繼續拍攝。直到這些藍紫色的光柱衝上了大小麥哲倫星雲的時候，我才發現這好像跟我之前拍到的東西都不太一樣，好像是極光！
我當時特別震驚，回去之後檢查了照片，確定了這個東西就是極光。為什麼我會震驚呢？因為當時我所處的位置是在西澳大利亞的珀斯附近，那裡的地理緯度其實和北京差不多，在40度左右。所以在這個緯度上看到極光，讓我覺得太神奇了。於是，我就開始尋找去哪能看到極光，我還想再拍到這麼漂亮的東西。
我查了資料才發現，原來極光是源於太陽。我準備了一張黑太陽的照片，大家知道這是怎麼拍的嗎？對，這就是日全食。日全食的時候大家可以看到太陽周圍有一些紅色的部分，叫做日珥。日珥是太陽活動的主要表現之一，我們理解為太陽是一個大火球，會不停地爆炸，噴出來的這些火焰就形成了日珥。
這個有人知道太陽上的小黑斑是什麼嗎？沒錯，你們的科學知識真的很豐富，這些小黑斑我們稱之為太陽黑子，它同樣也是太陽活動的表現之一。
今天我們在講極光，為什麼卻又聊了這麼多太陽？因為極光就源於太陽。像日珥、太陽黑子這樣的太陽活動會產生一些高能的帶電粒子，形成太陽風撞向地球。到接近地球的時候，這些高能粒子就會因為地球磁場的影響，順著地球磁力線流向兩極，然後和高空的大氣產生碰撞，就形成極光這種發光現象。
簡單來講，就是太陽打了一個“噴嚏”，這個“噴嚏”裡面帶電。而我們的地球又是一個巨大的“吸鐵石”，當這些電撞向地球的時候，它就會跟著磁力線來到地球兩極，而不會直接撞向我們。所以說，地球和磁場都在保護我們。
▲Kp指數：全球地磁活動指數
由於太陽風從太陽吹到地球需要一定的時間，所以我們能夠提前大概2-6天的時間獲得極光的預報，也就是全球地磁活動指數，我們也稱它為Kp值。Kp值有10個等級，從0級到9級，0級是什麼也沒有的意思。
這兩張照片左邊是Kp3的時候拍的，右邊是Kp7的時候拍的。當Kp值達到3級，我們就能在高緯度地區看到極光活動。但是它並不強，只是有一條光帶。
但是等Kp值到了5級以上，它就表示有強的極光活動。像Kp7、Kp9就表示極光大爆發了，這時候極光就可能會在中緯度地區出現。
太陽的活動是週期性的，11年一個週期，而2024年和2025年正好處在這個週期活動的極大期。我最早想去拍攝極光是在2018年，當時並不是太陽活動高峰年，這時候我們只能去高緯度地區拍攝。
我們看下地球，南半球沒有那麼多的陸地，所以很難支撐我們去拍攝。但是在北半球，像北歐國家，還有俄羅斯、北美這種地方，都有可能拍到極光。所以我第一站選擇了俄羅斯的摩爾曼斯克。
▲拍攝於俄羅斯摩爾曼斯克州
我先飛到了莫斯科，又從莫斯科飛到了摩爾曼斯克，又從摩爾曼斯克坐車到了北冰洋的附近，走了16個小時。結果，當時一共7天的行程，有大概四五都是陰天，只有1天完全是晴天，還有2天的Kp值是0。我自己也沒有車，只能在那個地方等著，每天祈禱晴天。
後來我就變聰明瞭點，看著雲圖和地圖一起去找。最後我找到了一個國家，就是被我們稱為“冰與火的國度”的冰島。
冰島是一個島國，它有非常多的火山資源，又處在一個非常高的緯度。它的面積也非常大，我們可以開著車，哪裡是晴天就去哪，哪裡有極光爆發就去哪。所以在冰島20多天的時間裡，可能有10多天都能拍到極光。後來，我基本上每年都會去冰島拍，在這兒拍到了非常多漂亮的極光。
在冰島，我們可以看到高緯度極光的樣子，它們會變成各種各樣不同的形狀，這是我之前拍攝到了像龍一樣的極光。
還有像聖誕樹一樣的極光，它們的形態是各異的。
我喜歡極光的最主要的原因就是，你永遠無法預測下一秒極光會變成什麼樣子。就像開盲盒一樣，你拍完這張照片以後，永遠不知道下一張是什麼。而且我拍到的這張可能未來再也遇不到了，它是獨一無二的。
▲左：分立極光 右：彌散極光
我們把極光分成了兩種型別，一種叫分立式極光，一種叫彌散式極光。分立式極光總體是垂直於地面的，其實就是磁力線的走向。而彌散型極光是幾乎遍佈全天的，是很模糊的極光。所以我們更喜歡去拍分立式的極光，因為它有更多的形態。
除了各種各樣稀奇百怪的形態之外，極光吸引我的還有它五彩斑斕的顏色。很多人都會覺得極光就應該是綠色的，但是我第一次拍攝的時候就拍到了紅色的極光，還有紫色的極光。
就像這張照片裡，極光有黃色的、綠色的、藍色的、紫色的和紅色的。這其實就是由於高能粒子撞擊到大氣上，和大氣不同高度的分子原子碰撞，輻射出了不同的電磁波，有的可能是發紅光，有的可能是發綠光。我們從這張照片可以看到，綠色極光在天空中相對較低，發紅光的位置相對較高。
除了天氣和地點以外，大家想去看極光還需要考慮一些其他因素，比如月光、還有季節，等等，都會影響到大家去看極光。
▲拍攝於澳大利亞
月明星稀這個道理大家都懂，其實月亮也會影響到極光，因為月光要比極光強非常多。在高緯度地區拍極光還有一個很大的問題，就是極晝和極夜。在極晝的時候太陽不落山，在極夜的時候太陽又不升起。我們一般會選擇在冬天的時候去拍攝極光，在長夜裡，我們拍攝極光的時間也會變長。
大家在冬天的時候最多穿過多少層褲子？其實對於我們天文攝影師來說，我們出去拍攝時穿三四層的褲子都是家常便飯。因為我們經常會在雪裡面趴著，一趴可能就是半宿，所以會穿特別多的衣服。
極地的冬天是非常冷的，所以在這裡拍攝其實特別難受。我在俄羅斯還掉到過一個大概1.4米高的雪坑裡面，最後還是別人把我從那個雪坑裡撈出來的，自己根本就爬不上來。我還想著減少自己的壓強匍匐著都爬不出來，因為那個雪比較鬆軟。像這種情況比比皆是。
所以我就一直在想，在這個世界上，我能在哪兒找到一個特別舒服地拍攝極光的地方呢？
我找到了。有一次我從中國飛往歐洲，這條航線經過北歐和俄羅斯。我正好坐的是飛機右邊，一開啟舷窗，我就發現有光。我以為是城市光，但是一看，那個光是在天空中，是極光。在飛機上也可以拍到極光，這簡直太厲害了！
所以後來，我就會去計劃航線。我們一般是從東往西飛，如果是從晚上開始飛的話，會經歷12個小時的飛行之旅，度過一個特別長的夜晚，因為我們正好是追著太陽飛。
▲在飛機上拍到的極光
這時候，選擇右手邊的窗戶在飛機上拍極光，就不會有天氣的影響，也不會有人為的或者其他各種問題的干擾，可以舒舒服服地蓋著小被子，把相機架在窗戶那就可以開拍了。但是唯一的缺點就是隻有一個方向，看不到整個天空中的極光爆發。
還有一件事是我一直想做的，我想在中國拍攝一次極光。
中國有極光嗎？有的。最近，中國極光、北京極光、還有特大地磁暴爆發這種熱搜頻頻出現在網際網路上。因為這兩年正好是太陽11年活動週期中的活躍期，所以我們在中緯度地區也能有幸看到極光。
這張照片拍攝於2024年5月11日的凌晨。我是在5月10日接到了手機裡的極光預報，每次Kp值超過6的時候就會給我提醒。然後我一看，手機上顯示Kp值變成了8。我當時心想，我拍了18年星星，從來沒有見過這麼高級別的預報。
所以我就想著趕緊去漠河拍攝。但是一查，漠河當天晚上是陰天的。於是我又買了一張機票去了烏魯木齊，因為新疆的緯度也比較高。當時已經沒有到阿勒泰的機票了，所以我準備飛到烏魯木齊，晚上開車到阿勒泰。
在我下飛機的時候，極光已經爆發了，我就趕緊去開車。開了大概兩三個小時的時候，我就在車窗裡面看到了淡淡的紅色，那時候已經能看到了極光了。我就又馬上下車去拍極光，就有了現在這段影片。
可能有人會問，你為什麼去新疆拍極光，北京不是也有人拍到了嗎？
▲@SY拍攝於北京
大家可以看，這張照片是我一位非常好的朋友在北京長城上拍到的極光。
▲拍攝於阿勒泰
而這是我在阿勒泰拍到的，大家可以對比一下。當天晚上這兩個極光的差距還是很大的。在更高緯度的阿勒泰地區，我們可以看到極光的柱狀形態，而在北京只有一個模糊的光影，這就是緯度給我們拍攝帶來的影響。
▲@jeff拍攝於國內
還有這張是2024年10月初拍的，那時候又有一場極光爆發，這應該是在內蒙古拍攝的。
同天晚上，我正在冰島拍攝極光，這是我在冰島拍攝的。大家可以看到，其實上面那張照片裡的紅色的極光，就是我拍攝的這段極光上空的那些紫色和紅色的部分。
我給大家畫了一張圖。我們可以看到上面有兩個小人，一個小人是在高緯度地區的極地地區，他從地面往上看，可以看到各種顏色覆蓋了整個天空的極光。而我們在中緯度地區，由於受到地球的遮擋，看到的只有高空的這一點紅色極光。這就是為什麼我們總想去到高緯度地區拍攝。
▲拍攝於冰島
在拍攝極光的這些年，我喜歡到各個國家去感受不同的極光。因為不同的國家有不同的地貌，有不同的天氣，也有不同的緯度，所以在這些不同的國家，我們可以看到不一樣的風景。
這是在2024年10月初拍到的兩張照片。10月的冰島還沒有下雪，整個雪山上面都是光禿禿的，但是極光爆發時是非常壯觀的。它透過我頭頂的天空四散，漫天都是分立式極光。
我到現在也去過7回冰島了。我尤其喜歡冰島的原因就是，它不但有火山，還有歐洲最大的冰川瓦特納冰川，你可以看到火焰，還可以看到冰河風光，再加上極光，我覺得這美得像一幅畫卷。
我還會去南半球拍攝，像這張照片就拍攝於澳大利亞的十二門徒石，在墨爾本的附近。雖然在南半球很難看到綠色的極光，但是我們可以看到漂亮的銀河穿過頭頂，還有大小麥哲倫星系，它們下方就是紅色的極光。
我還給大家準備了2024年年初到10月份的延時影片。
在北歐的時候，我聽過很多關於極光的故事，有人說它是王者的靈魂，有人說它是北極狐的尾巴著了火，被甩上了天，然後在天空中四散開來。
但是，我更想說極光是地球從猛烈的太陽風下保護我們的證據。僅憑自己的肉身，我們是無法在宇宙中生活的。感謝我們的地球擁有磁場、擁有大氣，它們正在努力地保護我們，無時無刻不在保護我們。
地球都在這麼努力地保護我們，我們又有什麼理由不去熱愛這個世界呢？
我是天文攝影師張敬宜。謝謝大家！
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本文轉載自“格致論道講壇”，原標題《想在國內看極光，這兩年就是最好的機會！再帶上這份天文攝影師的極光攻略 | 張敬宜》。
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