夜光云：地球上最高的云

为什么它们需要中间层在夏季最冷

中间层是大气中最冷的部分，在约 85 公里处可达 −130 °C。与直觉相反，高纬度地区是夏季最冷，这是全球环流的结果。

夏季，空气在夏半球上升并向极地方向流动，在这个过程中膨胀并冷却。这意味着北极上空 80 公里处在 7 月的气温，可以比同一高度在 1 月时低 100 °C。夜光云正需要这种寒冷：在 80 公里处空气极为干燥，只有低于约 −120 °C 时冰才能形成。

什么时候、在哪里看

夜光云只在南北纬大约 50° 至 70° 之间可见，且只在该半球的夏季月份——北半球是 5 月下旬至 8 月初，南半球是 11 月下旬至 2 月初。

它们在日落之后或日出之前的深暮光时段被看到，大致是太阳位于地平线以下 6° 至 16° 之间时。那时太阳仍在照亮 80 公里处的中间层，而其下的对流层已处在地球阴影中，于是这些云在暗色天空的衬托下泛出淡蓝色的电光。

夜光云观测窗口（北半球）

太阳高度角	你看到的	相对太阳真午夜的最佳时段
高于 0°	暮光太亮，看不到夜光云	太早或太晚
0° 至 −6°	天空仍然发亮发蓝，夜光云可能被冲淡	太阳真午夜前约 2–3 小时
−6° 至 −16°	最佳窗口，夜光云反差最大	太阳真午夜前后各 1–2 小时
低于 −16°	天空太暗，夜光云隐没，对流层也会遮挡	太阳真午夜之后，窗口关闭

它们看起来像什么，以及不像什么

夜光云呈淡蓝色或银白色，具有人字形、带状或波浪状结构，往往极为纤细。它们相对恒星移动缓慢，边缘也不像对流层云那样界限锐利。

关键的识别判据是：它们必须是在其他一切都已黑暗之时仍被照亮。如果一朵云仍被照亮，但附近正常高度上也有被照亮的卷云，那么你看到的是普通的暮光云。当整个对流层都已完全黑暗时，仍能接收到阳光的云只有夜光云。

• 颜色。 电光蓝到银白色，绝不会是橙色或粉色。
• 结构。 极纤细的条带、波卷或人字形图案。
• 位置。 低悬天空，距地平线 5° 至 25°，朝极地方向。
• 时间。 只在深暮光中，太阳真午夜前后两三个小时。
• 行为。 缓慢漂移，随太阳降低而逐渐隐没。

它们为什么在变化

夜光云最早于 1885 年被报告，恰在喀拉喀托火山爆发之后不久，此后数十年里它们被普遍认为是火山带来的奇观。如今它们被观测到的频率远高于 20 世纪，而有两种被提出的原因。

中间层水汽增加。 甲烷在高层大气中被氧化生成水汽，而大气甲烷自工业化前以来已增加一倍以上。更多的甲烷意味着 80 公里处有更多的水，而那里的水汽通常是几乎不存在的。

二氧化碳使中间层变冷。 二氧化碳通过向太空辐射红外能量使平流层和中间层冷却，即使它同时使地表增温。中间层越冷，冰越容易形成。

两种效应方向一致：夜光云应当变得更频繁，并向更低的纬度扩展，而目前的观测与这一预期相符。在真实的意义上，它们是高层大气变化的一个早期可见指标。