不明的紅光

C.L.Chan

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap090217.html
我也拍到類似的照片 : Sky on Fire.
我認為是雲中的鈉離子受太陽的紫外光激發,發出獨特的單色光---sodium light.

mca

I am no chemist, but learnt from astronomy that a bare trace of sodium exist in the mesosphere (中間層, 50~80 km high) of our planet. Some sodium atoms are ionized as “night glow” but only in very weak state. There may be a different cause that leads to the tremendous red-orange color in your “Sky in Fire” picture, which I guess occurring at altitude much below the mesosphere.

AC

C.L.Chan

這種光在黃色波段在一非常明顯的發射光譜.
因儀器太簡漏,看不到該譜線的波長,也拍不到照片.

mca

Dear CL

你說也許是可能之一，我只是覺得奇怪，天空的雲基本上沒有鈉元素 (若錯請指正)，所以我猜想 Fire-in-Sky 不是鈉原子電離後的結果 (難道香港的雲也有鈉污染?)。個人印象中，鈉原子只是小量存在甚高空的「中間層」 (mesosphere，高50-80 km)，有些天文台利用鐳射光束把這些極高空鈉原子電離，產生「人造星」來校準 adaptive optics 系統。

我的猜想是這樣的：在日出或日落時份，太陽的角度很低，陽光穿過一大片雲區，藍端光波被雲吸收，加上空氣中的塵埃、水滴等散射，互相配合得宜便產生 Fire-in-sky 的效果，我的檔案也有十張八張這類相。昨晚黎明前我在天台，多雲有霧有露水，東升的殘月完全是褐橙色，我認為紅月光是因為雲和水氣吸收藍端光波所致：



我也有一支簡單袋型spectroscope，附波長刻度包括 sodium D-line，見下圖


我把 spectroscope 指向藍天，鈉線 D-line 強度不弱；指向黃昏的天空，D-line 更明顯，因為太陽光本身也有強烈的 D-line 明線


你覺得鈉線很強，會不會是以上原因呢?

講講下，Fire-in-sky 和空氣污染物有沒有關係呢 ? (似乎把話題拉遠了)，去年我在環保國家 NZ 三星期，類似 Fire-in-sky 的雲區也見過幾次 (有相為証)，看來 Fire-in-sky 和空氣污染物沒有大關係。

AC

mca

Ooppppp..... 上貼文的 link 沒有顯示出來，再 send 一次

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffuse_sky_radiation

(Read "Color" paragraph which explains the abunance of  red-color in sunrise / sunset skies.)

C.L.Chan

你都看到日落雲彩的鈉發射線,陽光中的鈉線按理應該是吸收線,即黑線.
我和你看到的發射線應來源於黃昏的發光紅雲,由相片可知它的亮度驚人.
大海有很多氯化鈉,受熱後有少部份隨水氣升上雲層,也是中間層鈉離子的
來源.在特定的大氣條件下,鈉離子受太陽的紫外光激發,電子跳上了高能階,
太陽落下水平線之後,激發的能量消失了,電子跌回原來能階,便發出這種
耀目的黃光.

mca

Dear CL

或許是可能之一，現假設你的猜測成立，以下幾個問題就要解決了：

1. 內陸不近海地區也有 Fire-in-sky，這裡沒有海水，沒有你說的鈉原子，那些   
    Fire-in-sky 是怎樣產生呢 ?

2.  Fire-in-sky 奇光無比，如果是鈉離子引起，我估鈉離子的數量是天文數字，海水蒸發可產生如此多的鈉原子 ?

3.  海水有氯化鈉 (鹽物)，未必等于鈉脫離鹽，通常海水蒸化時，只是水氣向上升，留下是鹽。

4.  即使水氣有鈉，鈉怎可能升到 50-80 km 高的中間層 ?  (Wiki 有解釋中間層的鈉原子來源)

AC

mca

還有一條

5.  如果太陽紫外光把海水鹽份電離而生鈉，另一份的必是氯氣，氯是刺鼻氣体，即使小量也嗅到 ，這些氯氣走到那裡去了 ?

C.L.Chan

謝謝你的建議.河水及湖水的電阻率很低(相對於去離子水而言),故內地的
雲層亦有鈉鹽的離子,海洋的雲也會吹入大陸.蒸餾水的電阻率也不及去離子水
那樣高,在蒸餾水中還帶有一定量的鈉鹽,只不過我們的味覺感覺不出來.估計
鈉鹽的數量在百萬份之一的級數內,也可看到,原因是發射譜線非常明顯.
雲中有陽離子,必有等量的陰離子.

mca

Dear CL
不如咁啦，趁28 號星期六見面時大家暢談下這個 Fire-in-sky 現象，我會帶個 pocket spectroscope 來給你望下

AC