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张敬宜:极光之旅

2025/4/29
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中科院格致论道讲坛

AI Deep Dive Transcript
People
张敬宜
Topics
张敬宜:我是一名天文摄影师,从事这个职业已有18年之久,而我最热爱拍摄的天象便是极光。极光之美难以言喻,它如同在巨大的舞台上演奏的交响乐,变幻莫测,令人叹为观止。 我第一次亲眼目睹极光是在澳大利亚,当时我误以为是汽灰,直到看到蓝紫色的光柱冲向大小麦哲伦星云才意识到那是极光,那种震撼至今难忘。 极光并非只在南北极出现,它发生在地球的高纬度地区,南半球的称作南极光,北半球的则称作北极光。极光的形成源于太阳活动,太阳的日珥和太阳黑子会释放出高能带电粒子,这些粒子撞击地球大气层,与高空大气碰撞后便产生了发光现象,这就是极光。 为了预测极光,我们需要参考全球地磁活动指数,也就是KP值。KP值越高,极光就越强,也更容易在中纬度地区观测到。太阳活动有11年的周期,而今年和明年正处于活动高峰期,所以更容易看到极光。 在太阳活动非高峰期,我们需要选择高纬度地区,比如冰岛、北欧等地去拍摄极光。冰岛是我非常喜欢的拍摄地点,因为它的面积很大,方便我们追逐晴天和极光爆发。在冰岛,我可以用20多天的时间里拍摄到10多天的极光。 极光的形态千变万化,无法预测,这正是它的魅力所在。极光分为分离式极光和弥散式极光两种,分离式极光形态更丰富,更受摄影师喜爱。极光的颜色也并非只有绿色,它可以是红色、紫色、黄色、蓝色等等,这取决于高能粒子撞击大气中不同高度的分子和原子。 拍摄极光需要考虑很多因素,比如月光、季节、天气等等。高纬度地区有极昼和极夜,冬季是拍摄极光的最佳时间,但冬季的极地非常寒冷,拍摄条件艰苦。 为了更舒适地拍摄极光,我尝试过在飞机上拍摄,这样可以避免天气和人为干扰,但视野会受到限制。 近年来,中国境内也出现了极光,这主要是因为太阳活动进入高发期。我曾在2024年5月11日凌晨在新疆成功拍摄到极光,那是我第一次在中国拍摄到极光,非常激动。 高纬度地区看到的极光形态比中纬度地区丰富得多。虽然北京也有人拍到极光,但与高纬度地区相比,形态和强度差别很大。 多年来,我走遍世界各地拍摄极光,感受不同国家的地貌、天气和纬度带来的不同感受。冰岛是我最喜欢的拍摄地之一,那里有火山、冰川和极光,景色壮观。 极光不仅美丽,它更是地球保护我们的证据。地球的磁场和大气层努力保护我们免受太阳风的侵害,我们应该热爱这个世界,珍惜地球给予我们的这一切。

Deep Dive

Shownotes Transcript

小朋友们大家好我是一个靠天吃饭的摄影师我叫张静怡今天呢我想给大家来讲一讲关于极光这些事天文摄影师呢这个职业

其实对于大家来说可能比较陌生但是我们这个职业是特别有意思的我们其实就是拿着相机到全世界各地去拍摄这些又璀璨又漂亮的这些科学的天文天象我其实呢已经从事天文摄影师这个职业有 18 年左右的时间了在这个期间呢我最喜欢拍摄的一种天象就是极光

呃为什么呢就是因为确实你很难想象到啊就是在这种夜晚的情况下天空并不是纯黑色的呃它是由这种五彩斑斓的彩带然后构成了整个的天空呃

我们会觉得它像是在一个巨大的舞台上面去表演交响乐然后我们会看到极光在天空中飞舞它会有一个前奏有一个中章对然后你就会看到它变成不一样的形状所以是非常漂亮的我们刚才听说

听很多小朋友说就是哪能看到极光有人说就是北极然后有人说南极其实呢极光会发生在我们的地球的高纬度地区也就是地球的极地地区才能看到极光在南半球我们看到的极光我们会称它为南极光在北半球看到的极光我们会称它为北极光

我第一次看到极光呢其实就是南极光这是 2017 年的时候当时呢我还在上大学因为我的大学是在澳大利亚上的我去到了旁边的一个湖我在拍摄南半球一个非常

漂亮的两个著名的天体肉眼可见啊就是我们图中的有两个星云像星团一样的地方它就是大小麦哲伦星系我当时是向南去拍摄这两个天体突然间我的画面里面出现了就是一些糊糊的然后呢像云彩或者像光一样的东西我赶紧检查相机

突然发现天边出现了红色的部分大家能看到吗我当时没有觉得这个是极光我只是觉得它可能是像汽灰这样的东西所以当时我也没有太继续管这个事情只是继续去拍摄直到这些蓝紫色的这种光柱冲上了大小麦哲伦星云的时候我才发现这个好像跟我之前拍到的东西都不太一样这个东西好像是极光

所以我当时特别地震惊回去我检查了照片发现这个应该就是极光

当时我所处的位置是在西澳大利亚 Port 4 的附近那里的地理纬度其实和北京是差不太多的因为北京是在北纬 40 度左右我当时是在南纬 40 度左右这样一个地区所以在这个纬度上看到极光让我觉得太震撼了所以我回去开始查资料说这个哪能看到极光因为这么漂亮的东西我们还想第二次去拍摄到它

后来我查了资料然后才发现原来极光是源于太阳看到我给大家准备了一张黑太阳的照片知道这个是什么吗

对这个就是日全石日全石的时候大家可以看到其实日全石周围有一些红色的这些部分然后我们称它为日耳这个日耳呢是太阳活动的主要的一个表现之一然后就这些日耳理解出来就是其实太阳是一个大火球啊然后呢它也会不停地去爆炸然后等它喷出来这些火焰然后呢就形成了这些日耳

这些日耳它会形成这种高能的带电粒子然后像撞向地球然后就这样的情况下它就会产生极光这个有人知道是什么吗

哇 你们你们的科学知识真的好厉害就是我们经常去看天上太阳的时候但是大家去观察太阳的时候一定要保护好自己的眼睛然后呢 戴好自己的保护设备啊然后我们经常会看到太阳上有一些黑斑这些小黑斑点我们称之为太阳黑子它同样也是太阳活动的表现之一

这次我们在讲极光然后为什么我们突然聊了这么多太阳就是因为极光的形成是源于太阳

这些像日耳像太阳黑子它们会产生这些高能的带电粒子然后像太阳风然后撞向地球然后我们的地球呢又有自己的磁场还有自己的大气这些高能粒子呢就会因为我们的磁场顺着我们的磁力线然后呢分散到我们地球的两极然后和我们高空的这些大气然后产生碰撞

撞击然后形成的这种发光现象然后这个东西就是极光用一个比较简单的一个话来讲就是太阳它打了一个喷嚏这个喷嚏里面带电而我们的地球呢又是一个巨大的吸解石然后

当这些电撞向地球的时候它就会跟着磁力线然后来到地球两极它不会正好撞到太阳所以我们的地球也是正在保护我们我们的磁场也在保护我们其实我们每次去看极光之前我们都会去看什么时候有极光因为我们会提前大概两到六天的时间去看极光的一个预测预报

我们最好的一个预报就是全球地磁活动指数然后我们也称它为 KP 值 KP 值其实有十个等级这十个等级呢是从零级到九级的大家想知道大家知道零级是什么样的吗对零级是什么也没有

然后我们再看到我给大家展示了两张照片这两张照片一个是 KP3 的时候一个是 KP7 的时候 KP3 的时候我们在这种高纬度地区其实是可以看到有极光活动的但是它并没有很强然后只是有一条光带但是我们到了 KP5 以上它就是一个强的

极光的一个活动的数值然后像 KP7 KP9 这种大的就是像极光大的爆发像这种就是像 KP3 的时候其实它只是在中纬度地区高纬度地区它只会在这里会出现一些极光但是等到它到了 7 以上的时候它可能就会在中纬度地区出现因为我们的太阳其实它的活动是有一个周期性的它的活动周期有人知道是多少吗

哎对太阳的活动其实是 11 年一个周期而今年和明年正好处在这个周期的一个活动超高的一个范围当时呢我拍摄其实是在最早第一次想去拍极光的时候是在 2018 年当时并不是一个太阳的活动年在这种非太阳活动年的时候我们会选择比较高纬度的地区去拍摄

但是我选了南边和北边南半球没有特别多的地方可以支撑我们去拍摄没有那么多的陆地北半球像冰岛然后像北欧这些国家还有像俄罗斯像北美阿拉斯加这种地方都有可能拍到极光所以我第一站选择了俄罗斯的摩尔曼斯克

但是我经历了千辛万苦辗转反侧然后走了 16 个小时的路程然后飞到了莫斯科县然后又从莫斯科飞到了摩尔曼斯科又从摩尔曼斯科坐车坐到了北冰洋的附近当时我们在那个地方一共是 7 天的行程我们有大概 4 天到 5 天都是阴天的情况只有一天是完全晴天还有两天是 KP 值是 0

所以在这个地方我去拍摄是非常难的就是它的机动性并没有那么强我也没有车我只能在那个地方等着然后像这种情况我只能去就是每天祈祷说晴天吧就是只能像这个样子所以我们也没法去使用我们的这些软件然后呢去拍摄这些东西

我变聪明了点我想到了看着云图然后和地图一起去找最后我找到了一个国家这个国家我们称它为冰与火的国度然后这个地方呢就是冰岛冰岛这个国家它是一个岛国而且它有非常多的火山的这种资源

然后它又是接近北冰洋它没有到北极圈内但是它又是在一个非常高纬度的一个岛国所以我们选择这里然后它的面积又非常大我们可以开着车追着晴天去哪儿然后哪儿有极光爆发哪天晚上极光爆发我们就去所以在冰岛我可以使用大概 20 多天的时间里我可能有 10 多天都能拍到极光

所以在冰岛我拍到了非常多的漂亮的极光后来我基本上每年都会去到冰岛去拍摄这些美丽的极光在冰岛呢我们可以看到高纬度的极光的样子它们可以是不同的形状它们会变成各种各样就像我之前拍摄到的像龙一样的极光

对 然后还拍摄到了像圣诞树一样的极光它们的形态是各异的但是极光对于我来说我非常喜欢的原因就是因为你永远无法预测下一秒它会变成什么样子它就像开盲盒一样你打开这张照片以后你永远不知道它下一个是什么

所以这个是非常有意思的地方而且即使我拍到了这张照片我未来可能再也遇不到同样的一个极光了所以这也是它的稀缺性虽然这些形状我们不能

预测它是什么样的但是我们把极光分成了两种类型一种叫分离式极光一种叫弥散式极光这两种极光呢一个是就是有外形的这种它的这些形状其实是垂直于地面的就是磁力线的而弥散型极光是几乎遍布全天的然后它就是那种很模糊的一个状态的一个极光所以像这种情况我们会更喜欢去拍这种分离式的极光因为它有更多的形态

极光除了它的各色的形态以外各种各样稀奇百怪的还有一点吸引我的事就是五彩斑斓的颜色大家都会觉得极光就应该是绿色的但是在我第一次拍摄的时候我就拍摄到了红色的极光还有紫色的极光像我给大家展示的这张照片里头有黄色的极光有绿色的极光有蓝色的极光有紫色的极光有红色的极光 对

像这种其实它就是由于我们的高能粒子撞击到大气上和我们大气上不同高度的这些分子和原子激发出现了不同的发光情况它有的可能是发红光有的是可能是发绿光但是我们从这张照片其实可以看到发绿光的它相对于较低发红光的可能相对于较高

除了这些关于天气还有地点以外我们去如果大家想去看极光还需要考虑一些因素就像月光还有季节还有天气等等这些元素都会影响到大家去看极光那月明星稀这个道理大家其实都懂月亮其实也会影响到极光的

因为月亮的光其实还是比极光要强非常多的而我们在不同的季节其实也会就是遇到极光的问题就像我们经常会去高纬度地区去拍摄但是高纬度地区有一个很大的问题就是它会有极昼和极夜的情况在极昼的时候它

太阳不落山在极夜的时候它太阳又不升起那好我们一般就会选择在冬天的时候去拍摄极光因为它的夜非常长所以我们在夜里面的时候呢拍摄极光的时间也会变长大家最多穿过多少层裤子啊在冬天的时候

其实对于我们天文摄影师来说我们出去拍穿个三四层的裤子其实都是家常便饭我们经常在这种雪里面趴着就是一趴可能就是半宿这个样子所以就是我们会穿特别多的衣服然后呢就是像这种极地的冬天是非常冷的包括中国一些高纬度的一些我们的一些省份其实也有非常冷的地方就是像

东北那边零下 50 度零下 40 度这种情况所以在这里拍摄我们是特别的难受的

我曾经还掉到过在俄罗斯掉到过一个大概一米四高的一个就是雪墙就是雪坑里面然后还是别人把我从那个雪坑里捞出来的对然后就是自己根本就爬不上来然后就是想着就是减少自己的压强然后这样子匍匐的都没有出来因为那个雪比较松软就是像这种情况是比比皆是的所以呢我就一直在想我到底在这个

世界上哪儿我能找到一个特别能舒服去拍摄极光的地方我找到了有一次我从中国飞到欧洲的飞机上这条航线经过北欧和俄罗斯的地区然后我正好坐的是右面

一打开窗外面我发现有光我以为是城市光但是突然一看那个光是在天空中然后我发现是极光我说在飞机上也可以拍到极光那这个事简直太厉害了所以后来我就会去计划航线因为我们一般是从东往西飞然后我们如果是从晚上开始飞的话我们会经历 12 个小时这样一个特别长的夜晚因为我们正好就是追着太阳这样子飞

所以我们选择这样的一个航线然后要朝北拍然后我们就会选择右手边的这样的窗户然后在飞机上拍极光就不会有天气的影响然后也不会有人为的干扰

各种问题然后可以舒舒服服的盖着小被子然后呢把相机架在那个窗户那就可以开始拍了但是唯一的一个缺点就是可能它只有一个方向确实看不了整个天空中的极光爆发除此之外呢我想舒舒服服的拍极光以外还有一件事是我一直想的就是我想在中国去拍摄一次极光所以中国有极光吗对中国

这两年特别多的热搜我整理了三个一个是关于中国极光还有北京极光还有什么特大地磁暴爆发就像这种热搜其实频频出现在我们的互联网上那它形成的原因是什么就是因为其实这两年正好是我们太阳 11 年的活动的高发期我们通过这件事情然后在中纬都地区也有幸能看到极光

我这张照片拍摄于 2024 年 5 月 11 号的早晨凌晨我当时是 5 月 10 号接到了我的手机预报因为我手机里面有极光预报等它每次超过 6 的时候然后它都会给我报警然后我说一看手机它变成了 8

预报 8 我当时说我拍了这么多年星星我拍了 18 年星星我没有见过这么高的预报所以我当时就赶紧想着说去漠河拍摄但是漠河当天晚上天气是阴的所以我又买了一张机票去了乌鲁木齐因为我们新疆的纬度还是比较高的但是当时已经没有到阿拉泰的机票了所以我又准备飞到乌鲁木齐晚上打算开到阿拉泰在我下飞机的时候极光已经

爆发了所以我就赶紧开车开了大概两三个小时的时候然后我就在车窗里面看到了就是淡淡的红色就是已经是能看到了然后我就赶紧下车去拍极光就有了现在这段视频没有在中国拍过极光一件事让我觉得还挺内心家乡在中国拍过极光一件事中国拍戏成功了看到极光哈哈哈哈

好看吗这个时候了有很多人问我了说

您为什么要去新疆拍极光北京不是也有人拍到了吗大家可以看到就是我们右边的这张照片然后我的一个非常好的一个朋友然后呢他在北京的长城上拍摄到了极光但是大家可以对比一下当天晚上这两个极光其实差距还是很大的在新疆

在高纬度的情况下我们其实可以看到极光的各种柱状的形态而在北京只有一个弧弧的形态所以这就是纬度会给我们造成的拍摄的一些问题这张照片呢其实更能体现一件事就是这张是在中国 10 月初

又有一场极光的爆发然后这是应该在内蒙古拍摄的一张极光的照片同天晚上我当时正在冰岛拍摄极光这是我在冰岛拍摄的大家可以看到其实这段红色的极光就是我拍摄这段极光上空的那些紫色和红色的那些部分

我给大家画了一张图这是我自己手画的不要太在意我们可以看到上面有两个小人一个小人是在高纬度地区的极地地区然后他可以看到的就是从绿色往上去看可以看到各种颜色的极光然后整个覆盖了天空而我们在中纬度地区去看到的只有高空的这一点红色的极光所以这就是为什么我们总会去到高纬度地区

其实在拍摄极光的这些年我喜欢到各个国家去感受不同的这样的极光的感受就是因为不同的国家它有不同的地貌它也有不同的天气它有不同的纬度所以在这些不同的国家我们可以感受到很多不一样的感觉虽然它们的极光形态因为它们的纬度会有很大的影响但是你可以到各个地方去看到不一样的风景

就像我刚刚从冰岛回来这两张都是前一段时间十月初的时候去拍摄到的两张就是极光正在爆发的时候因为十月的冰岛还没有下雪所以整个雪山上面都是光秃秃的但是整个极光爆发起来是非常的壮观的它可以正过我的天空的头顶然后呢四散的漫天都是这种分离式极光冰岛这个国家因为我到现在也去了七回了

我非常非常喜欢冰岛的原因就是因为它这边有火山有冰川它有欧洲最大的冰川瓦特纳冰川然后你可以看到火焰可以看到冰河这些把它们结合在一起去看到不同的风光然后它们都会和极光在一起就会觉得美得像一幅画卷

除此之外我还会去到南半球去拍摄一些极光像这张照片拍摄于澳大利亚的十二门图石在墨尔本的附近然后南半球虽然可能很难去看到一些绿色的极光但是我们可以看到漂亮的银河穿过头顶还有大小麦哲伦星系他们就在我们的南方然后一般都会在极光的前后上下这样子

我还给大家准备了一段我今年 2024 年从年初到后来的就是今年 10 月份的一个延时的一个视频要看吗到最后了其实

我非常喜欢极光极光在北欧的时候我听过很多关于极光的故事有人说它是王者的灵魂有人说它是北极湖的尾巴被甩上了天然后着了火然后就向天空中四散而开但是我一直想说极光是地球从猛烈的太阳风下保护我们的证据我们其实用

这种肉身的情况下是无法在宇宙中生活的感谢我们的地球拥有磁场拥有大气他们正在努力地去保护我们他们无时无刻地在保护我们所以在我们心情不好的时候你会想想地球都在这么努力地保护我们我们又有什么理由不去热爱这个世界呢好 谢谢大家我是天文摄影师张静怡