二十二 神奇的極光

曹沖

一、作者簡介

曹沖，當代科學家，科普作家，著有《極光的故事》。

二、極光釋詞

極光（aurora）常常出現于緯度靠近地磁極地區上空大氣中的彩色發光現象。一般呈帶狀、弧狀、幕狀或放射狀。這些形狀有時穩定有時作連續性變化。極光是來自太陽活動區的帶電高能粒子（可達10千電子伏）流使高層大氣分子或原子激發或電離而產生的。由于地磁場的作用，這些高能粒子轉向極區，故極光常見于高磁緯地區。在大約離磁極25°～30°的范圍內常出現極光，這個區域稱為極光區。在地磁緯度60°～45°之間的區域稱為弱極光區，地磁緯度低于45°的區域稱為微極光區。極光的下邊界的高度，離地面不到100公里，極大發光處的高度為110公里左右，正常的最高邊界為300公里左右，在極端情況下可達1000公里以上。根據近些年來關于極光分布情況的研究，極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環形，而是更像卵形。極光的光譜線范圍約為3100～6700埃。其中最重要的譜線是5577埃的原子氧綠線稱極光綠線。極光的出現同磁暴、地冕、太陽風和宇宙線有關，因而也同太陽活動有關。早在兩千多年前，中國就開始觀測極光，此后有豐富的極光記錄。
（選自《中國大百科全書?天文學》，中國大百科全書出版社1980年版）

三、課文講解

全文由三部分組成。從“古老的神話傳說”說到“極光一瞥”，再說到“極光的來龍去脈”，是圍繞怎樣的話題按照怎樣的順序展開說明的呢？　　　　　　　

說明順序：人類認識極光的過程說明核心問題：極光是什么。

（一）分析文章第一、二部分

閱讀第一部分，請用兩三句話說說古代的中外神話傳說中“極光”是什么；

閱讀第二部分，也用兩三句話歸結一下，近現代人觀察到的“極光”又是怎樣的呢？有著怎樣的特點？

（二）重點研究第三部分

（1）本段主要運用的說明方法是什么?

明確：打比方。

（2）它是怎樣打比方的呢?

明確：用電視機的成像原理來比方極光的顯示運動原理。

（3）電視機的成像需要哪些條件、要素?

明確：電視顯像管、電子束、電視屏幕。

（4）形成極光的三大要素又是什么呢?

明確：磁層、太陽風粒子、極區大氣。

四、重點、難點分析

1．本文引述了哪幾種古老的神話傳說，引述的角度有什么不同？

明確：文中共寫了三種古老的神話。

附寶感極光而孕黃帝；

《山海經》中關于觸龍的記載；

西方伊歐斯的傳說。

從東西方兩種文化背景、兩個角度來描繪極光。

2．本世紀60年代以前，人們對極光的成因有那些推測？

明確：在相當長一段時間內，人們一直認為極光可能是由以下三種原因形成的。

一種看法認為極光是地球外面燃起的大火，因為北極區臨近地球的邊緣，所以能看到這種大火；

另一種看法認為，極光是紅日西沉以后，透射反照出來的輝光；

還有一種看法認為，極地冰雪豐富，它們在白天吸收陽光，貯存起來，到夜晚釋放出來，便成了極光?？傊娬f紛紜，無一定論。

3．現在的科學研究認為，形成極光的三個必不可少的條件是什么？
明確：現在人們認識到，極光一方面與地球高空大氣和地磁場的大規模相互作用有關，另一方面又與太陽噴發出來的高速帶電粒子流有關，這種粒子流通常稱為太陽風。由此可見，形成極光必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風，缺一不可。

4．本文哪些部分是描寫，哪些部分是說明？

明確；在文章第一部分關于極光的古老傳說部分是描寫，比較生動的描寫是文中第一自然段。

文中其余部分是簡潔的說明。

五、文中運用的說明方法及運用特點分析

本文是一篇通俗易懂的科普說明文，記敘、描寫、說明渾然一體，并運用下定義、舉例子、分類別、打比方等多種說明方法使文章嚴格遵循科學的原理，語言簡潔、平實，淺顯易懂，使人獲得科學知識的同時，還能得到某種思想感情的陶冶和藝術上的享受。

（1）打比方：就是借助于打比方來說明事物。作用在于把陌生的事物，說成讀者熟悉的事物，把深奧的事理說成淺顯的事理。

在說明極光的形成原理時，作者用恰當的比喻，避免了枯燥的說明，使文章通俗易懂。

地磁場分布在地球的周圍，被太陽風包裹著，形成一個棒槌狀的腔體，它的科學名稱叫做磁層。為了更形象化，我們打這樣一個比方?？梢园汛艑涌闯墒且粋€目大無比的電視顯像管，它將進入高空大氣的太陽風粒子流匯聚成束，聚焦到地磁的極區，極區大氣就是顯像管的熒光屏，極光則是電視屏幕上移動的圖像。但是，這里的電視屏幕卻不是18英寸或24英寸，而是直徑為4000公里的極區高空大氣。通常，地面上的觀眾，在某個地方只能見到畫面的l/50。在電視顯像管中，電子束擊中電視屏幕，因為屏上涂有發光物質，會發射出光，顯示成圖像。同樣，來自空間的電子束，打入極區高空大氣時，會激發大氣中的分子和原子，導致發光，人們便見到了極光的圖像顯示。在電視顯像管中，是一對電極和一個電磁鐵作用于電子束，產生并形成一種活動的圖像。在極光發生時，極光的顯示和運動則是由于粒子束受到磁層中電場和磁場變化的調制造成的。

（2）舉例子：舉例子是以具體的簡單的事物說明抽象的、復雜的事物。它的作用在于把抽象的具體化，把復雜的簡單化。

在古代，我國沒有極光這個詞，所以是根據極光不同的形狀差異分別加以稱謂，如叫作“天狗，刀星，蚩尤旗，開天眼，星隕如雨”等，它們大部分散落在史書的星象、妖星、異星、流星、祥氣的記載中。

（3）分類別：分類別說明就是將被說明的對象，按一定的標準劃分成不同的類別，一類一類地加以說明。分類別說明的作用在于理清頭緒，具體說明。

毫不夸大地說，在世界上簡直找不出兩個一模一樣的極光形狀來，從科學研究的角度，人們將極光按其形態特征分成五種：一是底邊整齊微微彎曲的圓弧狀的極光?。欢怯袕澟ふ郯櫟娘h帶狀的極光帶；三是如云朵一般的片朵狀的極光片；四是面紗一樣均勻的帳幔狀的極光幔；五是沿磁力線方向的射線狀的極光芒。

（4）下定義：就是用簡潔明確的語言揭示概念的內涵。

極光是天空中的一種特殊的光，是人們能用肉眼看得見的唯一的高空大氣現象，它常常出現在南北半球的高緯度地區，主要是在南極區和北極區。