夜光云(Noctilucent cloud)是深曙暮期间出现于地球高纬度地区高空的一种发光而透明的波状云,距地面的高度一般在80km左右,常呈淡蓝色或银灰色,是夜光云中的冰晶颗粒散射太阳光的结果,这类冰晶颗粒的半径一般为0.05~0.5微米。夜光云只有在高纬度地区(50-65)的夏季当太阳在地平线以下6°~12°时,即低层大气在地球阴影内,而高层大气的夜光云被日光照射时,才能用肉眼直接观察到。夜光云看起来有点像卷云,但比它薄得多,而且颜色为银白色或蓝色,出现在落日后太阳与地平线夹角在6-15度之间的时候。这是非常自然的,因为时候太早会因为其太薄而看不见,而太迟了它也会落到地球的阴影之中去。

中文名

夜光云

外文名

Noctilucent cloud

高度

80km

分类

波状云

颜色

淡蓝色或银灰色

形态特征

英国上空的美丽夜光云

从太空往下看,这种云的更精确的名称应该是极区中气层云 (PMCs),科学家最近由中气层水冰物理卫星 (AIM)所量测的数据中,找到了第一个影像实例。这类中气层云通常在极区的夏季出现,而在低纬度区出现的次数则在增加之中。上面这幅6月11日的影像数据中,以白色和蓝色标示中气层云在极区的分布,黑色代表该处无云气资料。中气层水冰物理卫星预计将用二年的时间,追踪南北极区的二个完整云气季节,以探索高层夜耀云和全球低层大气变迁之间的关联。

瑞典天文爱好者2006年7月11日拍摄到的夜光云。夜光云又被称为极地中气层云(Polar Mesospheric Clouds,PMCs),当它们从外层空间被看见,就被称为“夜耀云”(night-shining clouds);从地球上看见,就称为“夜光云”(noctilucent clouds)。它是一种形成于中间层(大气层按高度分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是外太空了)的云,距地面的高度一般在85千米左右,位置非常之高。

现象成因

夜光云

夜光云的成因科学界还有争议,最主流的理论认为它主要是由极细的冰晶构成,这个经验理论只在对流层成立。

夜光云

对流层之上是平流层(同温层),再往上才是中间层,但平流层的特点是上热下冷,故垂直方向上的对流很少而主要是水平方向上的大气运动(所以客机飞行一般选择在平流层中),这样实际上中间层的温度是很高而不是很低了。科学家们认为这可能是由于垂直方向上重力波的衰减造成的。重力波由于各种异常原因而可能在某些地方减弱,从而导致了低层大气向上的动量传递。这样那些在向东方向

上具有很强相速度的重力波将向东的动量传递给了高层的大气。

向东方向的流动将受到赤道方向的科里奥利力的作用,这将引起垂直方向上带有水气的大气流动(要说明是,高层大气的水气不一定直接来至地面,有可能是由于甲烷的光分解形成的)。因为只有夏季时高纬度的平流层才允许相速度东向的重力波传入中间层(冬季季风方向相反,因而东向的动量不能传入中间层),这样,处于夏季的半球的中间层温会因动量的流失而降低(相应地冬季半球的中间层温度会升高),从而导致了中间层的降温现象(130 k)。实际上,在整个极地地区的夏天,卫星能够观察到大片的中间层云团,但是纬度太高的地区在夏季处于极昼,因而夜光云是不易被发现的。在这种条件下,夜光云就只能在夏季的某些高纬度地区被观察到了

出现条件

一般认为,要形成夜光云一般都需要有三个条件:低温、水蒸汽和尘埃,这样水蒸汽才能凝结成极小的冰晶。

夜光云是一种形成于中间层的云,距地面的高度一般在80km左右。这种罕见的云只有在高纬度地区(50-65)的夏季才能看见。

夜耀云

主要类型

根据2012年7月的观察结果,夜光云(NLCs)的主要类型有四种:面纱型(veil)、条带型(bands)、波浪型(waves)和旋涡型(whirls)。

云的分类
直展云族积云 Cu 淡积云 · 碎积云 · 浓积云 积雨云 Cb 秃积雨云 · 鬃积雨云
低云族层积云 Sc 透光层积云 · 蔽光层积云 · 积云性层积云 · 堡状层积云 · 荚状层积云 层云 St薄幕状云 · 碎层云 雨层云 Ns 雨层云 · 碎雨云
中云族高层云 As 透光高层云 · 蔽光高层云 高积云 Ac 透光高积云 · 蔽光高积云 · 荚状高积云 · 积云性高积云 · 絮状高积云 · 堡状高积云
高云族卷云 Ci 毛卷云 · 密卷云 · 伪卷云 · 钩卷云 卷层云 Cs 毛卷层云 · 匀卷层云 卷积云 Cc 卷积云 · 荚状卷积云
其他珠母云 ·

夜光云

· 乳状云 · 弧状云 · 彩云 

研究价值

夜光云存在的时间从几分钟到几个小时。强夜光云的亮度相当于国际二级极光亮度;弱夜光云一般用肉眼看不见,只有用紫外或红外光学仪器观察。

关于夜光云的信息,主要来自火箭和卫星的探测。对夜光云的研究,可揭示中间层顶的大气结构、大气波动和化学过程等的规律。