神祕的夜光雲（Noctilucent cloud）（上）

神祕的夜光雲（Noctilucent cloud）（上）
國立臺灣海洋大學海洋環境化學與生態研究所傅怡雯碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系許瑛玿教授責任編輯

夜光雲（Noctilucent cloud）是目前可觀察到的最高的一種雲，出現在中氣層的頂部（距地面48000~80000公尺的高空），早期認為只有在高緯度地區（緯度50-70度）才能發現夜光雲，但近年來夜光雲迅速蔓延至緯度40度。

夜光雲直到1885年才被發現，即使從發現到現在已經超過一百年，人們對它的了解依然相當有限，而NASA在2009年的9月20日，發射一枚火箭，期能造出人造夜光雲。

人類第一次觀察到夜光雲是在1885年，即是於印尼的喀拉喀托火山爆發¹之後兩年，由一名德國氣象學家發現。因為喀拉喀托火山爆發後，大量的火山灰噴發到空氣中，讓科學家得以觀察到噴射氣流移動的情形，同時也觀察到了夜光雲。在當時，科學家相信，是火山爆發的巨大威力，將火山灰帶到中氣層，而造成了夜光雲，但並非所有科學家都同意這種說法，因為在火山爆發過後的數十年之後，仍持續觀察到夜光雲的出現，甚至觀察到夜光雲比過去更為頻繁。

夜光雲的形成就像其他大多數的雲一樣，是因水氣附著在凝結核表面而形成雲滴，夜光雲主要由直徑僅有0.001公厘的冰晶所構成。大多數的雲都出現在對流層中，對流層頂已幾乎是雲層分布的上限，而出現在中氣層頂部的夜光雲，實在是相當特殊的現象。因為中氣層頂部是地球大氣中最寒冷的地方，溫度可達-125℃，且空氣相當乾燥，比撒哈拉沙漠還要乾上幾百萬倍，這些條件對於雲的形成可說是相當不利。雖然科學家們對於夜光雲的凝結核及冰晶來源仍有許多疑問，但目前一般相信它的凝結核應是來自於外太空微小的隕石微粒，而非火山灰，而冰晶所需的水氣則可能是來自於太空梭所排出的熱氣。太空梭在電離層所排出的熱氣，可在一天之內迅速的被運送到北極，且沉降到中氣層頂端，作為夜光雲的冰晶來源。

另外，科學家發現夜光雲的出現和太陽活動周期有密切的關係。因紫外線會破壞水分子的結構，減少中氣層的水汽量；且在紫外線的照射下，大氣層溫度過高，會無法形成冰晶。所以，當太陽活動旺盛時，夜光雲的亮度及出現頻率就會降低，兩者間約有一年的延遲效應，但原因不明。

夜光雲還有一個奇特的現象，就是對50 MHz~1.3 GHz的雷達波有極高的反射率，而Caltech’s Prof. Paul Bellan對此一現象提出解釋：來自外太空的微小隕石在與大氣產生摩擦後，所釋放出來的鈉與鐵，吸附在形成夜光雲的這些冰晶表層。而觀測數據也支持此一說法，研究人員發現，在夜光雲出現頻繁的時候，大氣中鈉與鐵的量降低。

神祕的夜光雲（Noctilucent cloud）（下）