极光是一种出现在地球南北极上空的奇特的自然光，是人的肉眼能看到的唯一的超高层大气物理现象（图1，澳大利亚南极领地）。极光出现的下缘高度通常在离地面100公里左右。在这个高度上有氧、氢、氮等气体粒子，其中一部分被电离成能反射地面来的无线电波的电离层。由于南北极的上空存在着地磁场的磁极（图2，匈牙利），由太阳发出的高速带电粒子沿着磁力线流入围绕磁极的高纬度地区，与电离层中的气体粒子发生激烈的碰撞，其结果是粒子发出各种各样的光彩。这些光就是极光，在南极地区的叫"南极光"（图3，前苏联），在北极地区的叫"北极光"（图 4，前苏联）。
　　五彩缤纷、变幻无穷的极光，其颜色有红的、蓝的、黄的、紫的等等（图5－10，匈牙利、波兰、日本、中国）。其形状也是千姿百态，有带状、弧状、射线状、火焰状等（图11－14 ，前苏联、英国南极领地、澳大利亚南极领地）。极光有时会快速地跳跃，有时则慢慢地蠕动，构成一支光的交响曲。
　　极地进入白夜时期，用肉眼看不到极光，但可以通过紫外线和无线电波等多种观测手段来确认极光的发生（图15，前苏联）。此外，发射观测火箭也是弄清极光发生机制的重要方法之一（图16 17，法国南极领地、匈牙利）。
　　自古以来，人们就对神秘的极光产生极大的兴趣。不过人类最初知道的只是北极光，直到1772年至1775年英国探险家库克率队首航南极见到南极光之后，人们才开始注意和观测南极光。1831年，探险家约·比斯科描述他所见到的南极光："时而像高耸在天顶上的美丽的圆柱，突然变成一幅拉开的帏幕（图18，澳大利亚南极领地），以后又迅速卷成螺旋的条带（图19，英国南极领地）。"在1957至1958年的"国际地球物理年"期间，对南极光的观测有了重大的进展。经过各国科学家多年的努力，逐步弄清了极光的成因、形状特征、亮度规律以及与太阳运动的关系。
　　（图见插一）
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