夜光云

夜光云或夜间云是由水冰构成，并较为稀薄的云，普遍出现在上层大气层的极地中层云，可以在深沉的曙暮光中看见。“Noctilucent”这个名字在拉丁文的意思大约是“在夜晚闪亮”。它们通常在夏天的月份出现在赤道南北纬度50度至70度之处，只有当太阳在地平线下时才能看见。它们是位置最高的云，位于中气层，高度在76公里至85公里。它们通常很暗淡而难以看见，只有当阳光从地平线下渗入，而大气层的低层已经在地影中时才能看见。夜光云还没有被完全了解，它是近代才发现的气象现象，在1885年之前没有任何的记录。夜光云只能在特定的条件下形成，它们的出现可以做为高空大气变化的敏感指标。它们是相对较新的分类，因此在发现的频率、亮度和范围都在逐渐增加。理论上认为这种增加与气候变化有关。夜光云外观似卷云，但较薄，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。如果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。夜光云的成因科学界还有争议，目前最主流的理论认为它主要是由极细的冰晶构成。一般人的概念中会认为，距地面80多公里的大气一定很冷；但事实上是，这个经验理论只在较低的对流层中成立。对流层之上是平流层（也称作同温层），再往上才是中间层，但平流层的特点是上热下冷（最高温度约在0℃），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），因此实际上中间层的温度很高。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汽的大气流动（要说明是，高层大气的水汽不一定直接来自地面，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。