二十二 神奇的极光

曹冲

一、作者简介

曹冲，当代科学家，科普作家，著有《极光的故事》。

二、极光释词

极光（aurora）常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象。一般呈带状、弧状、幕状或放射状。这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光是来自太阳活动区的带电高能粒子（可达10千电子伏）流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的。由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，故极光常见于高磁纬地区。在大约离磁极25°～30°的范围内常出现极光，这个区域称为极光区。在地磁纬度60°～45°之间的区域称为弱极光区，地磁纬度低于45°的区域称为微极光区。极光的下边界的高度，离地面不到100公里，极大发光处的高度为110公里左右，正常的最高边界为300公里左右，在极端情况下可达1000公里以上。根据近些年来关于极光分布情况的研究，极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环形，而是更像卵形。极光的光谱线范围约为3100～6700埃。其中最重要的谱线是5577埃的原子氧绿线称极光绿线。极光的出现同磁暴、地冕、太阳风和宇宙线有关，因而也同太阳活动有关。早在两千多年前，中国就开始观测极光，此后有丰富的极光记录。
（选自《中国大百科全书•天文学》，中国大百科全书出版社1980年版）

三、课文讲解

全文由三部分组成。从“古老的神话传说”说到“极光一瞥”，再说到“极光的来龙去脉”，是围绕怎样的话题按照怎样的顺序展开说明的呢？　　　　　　　

说明顺序：人类认识极光的过程说明核心问题：极光是什么。

（一）分析文章第一、二部分

阅读第一部分，请用两三句话说说古代的中外神话传说中“极光”是什么；

阅读第二部分，也用两三句话归结一下，近现代人观察到的“极光”又是怎样的呢？有着怎样的特点？

（二）重点研究第三部分

（1）本段主要运用的说明方法是什么?

明确：打比方。

（2）它是怎样打比方的呢?

明确：用电视机的成像原理来比方极光的显示运动原理。

（3）电视机的成像需要哪些条件、要素?

明确：电视显像管、电子束、电视屏幕。

（4）形成极光的三大要素又是什么呢?

明确：磁层、太阳风粒子、极区大气。

四、重点、难点分析

1．本文引述了哪几种古老的神话传说，引述的角度有什么不同？

明确：文中共写了三种古老的神话。

附宝感极光而孕黄帝；

《山海经》中关于触龙的记载；

西方伊欧斯的传说。

从东西方两种文化背景、两个角度来描绘极光。

2．本世纪60年代以前，人们对极光的成因有那些推测？

明确：在相当长一段时间内，人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。

一种看法认为极光是地球外面燃起的大火，因为北极区临近地球的边缘，所以能看到这种大火；

另一种看法认为，极光是红日西沉以后，透射反照出来的辉光；

还有一种看法认为，极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，贮存起来，到夜晚释放出来，便成了极光。总之，众说纷纭，无一定论。

3．现在的科学研究认为，形成极光的三个必不可少的条件是什么？
明确：现在人们认识到，极光一方面与地球高空大气和地磁场的大规模相互作用有关，另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关，这种粒子流通常称为太阳风。由此可见，形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风，缺一不可。

4．本文哪些部分是描写，哪些部分是说明？

明确；在文章第一部分关于极光的古老传说部分是描写，比较生动的描写是文中第一自然段。

文中其余部分是简洁的说明。

五、文中运用的说明方法及运用特点分析

本文是一篇通俗易懂的科普说明文，记叙、描写、说明浑然一体，并运用下定义、举例子、分类别、打比方等多种说明方法使文章严格遵循科学的原理，语言简洁、平实，浅显易懂，使人获得科学知识的同时，还能得到某种思想感情的陶冶和艺术上的享受。

（1）打比方：就是借助于打比方来说明事物。作用在于把陌生的事物，说成读者熟悉的事物，把深奥的事理说成浅显的事理。

在说明极光的形成原理时，作者用恰当的比喻，避免了枯燥的说明，使文章通俗易懂。

地磁场分布在地球的周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的腔体，它的科学名称叫做磁层。为了更形象化，我们打这样一个比方。可以把磁层看成是一个目大无比的电视显像管，它将进入高空大气的太阳风粒子流汇聚成束，聚焦到地磁的极区，极区大气就是显像管的荧光屏，极光则是电视屏幕上移动的图像。但是，这里的电视屏幕却不是18英寸或24英寸，而是直径为4000公里的极区高空大气。通常，地面上的观众，在某个地方只能见到画面的l/50。在电视显像管中，电子束击中电视屏幕，因为屏上涂有发光物质，会发射出光，显示成图像。同样，来自空间的电子束，打入极区高空大气时，会激发大气中的分子和原子，导致发光，人们便见到了极光的图像显示。在电视显像管中，是一对电极和一个电磁铁作用于电子束，产生并形成一种活动的图像。在极光发生时，极光的显示和运动则是由于粒子束受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。

（2）举例子：举例子是以具体的简单的事物说明抽象的、复杂的事物。它的作用在于把抽象的具体化，把复杂的简单化。

在古代，我国没有极光这个词，所以是根据极光不同的形状差异分别加以称谓，如叫作“天狗，刀星，蚩尤旗，开天眼，星陨如雨”等，它们大部分散落在史书的星象、妖星、异星、流星、祥气的记载中。

（3）分类别：分类别说明就是将被说明的对象，按一定的标准划分成不同的类别，一类一类地加以说明。分类别说明的作用在于理清头绪，具体说明。

毫不夸大地说，在世界上简直找不出两个一模一样的极光形状来，从科学研究的角度，人们将极光按其形态特征分成五种：一是底边整齐微微弯曲的圆弧状的极光弧；二是有弯扭折皱的飘带状的极光带；三是如云朵一般的片朵状的极光片；四是面纱一样均匀的帐幔状的极光幔；五是沿磁力线方向的射线状的极光芒。

（4）下定义：就是用简洁明确的语言揭示概念的内涵。

极光是天空中的一种特殊的光，是人们能用肉眼看得见的唯一的高空大气现象，它常常出现在南北半球的高纬度地区，主要是在南极区和北极区。

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