我如果你在漫长的夏日结束后仰望黑暗的天空，你可能会看到天空边缘悬挂着带着蓝色色调的卷须状云。它们在条件合适的时候出现，通常是在靠近北极或南极的纬度，而且只有当太阳在地平线上看不见的时候才会出现。
的“夜光云”的发现被认为是可信的到T.W.巴克豪斯，他和许多其他人一样，在1883年印尼喀拉喀托火山灾难性爆发后开始观天。火山将火山灰喷射到大气中，在全世界创造了壮观的日落。巴恪思被迷住了，他不停地观察日落之后的天空，注意到一些奇特的云朵闪烁着彩虹般的光芒。火山灰最终沉淀下来，异常美丽的日落褪去，但奇怪的云层依然存在。科学家们不确定火山灰在这些夜光云(NLCs)的早期观测中扮演了什么角色，如果有的话，但他们一直在研究它们。然而，直到最近，他们才开始理解它们。
卫星测量显示，夜光云是由微小的冰晶组成的，形成于大约50英里高的中间层荒凉的上部。“(在这个高度)的压力非常低，比表面的压力低一百倍，”美国宇航局卫星任务的首席研究员詹姆斯·罗素三世解释说中层冰的航空学(AIM)．“它也比撒哈拉沙漠干燥一百万倍。”
在这些条件下，冰只有在空气温度极低时才会形成——低于150开尔文，或零下190华氏度。“国家低温区实际上是地球上最冷的地方。科学系统及应用．这种低温只出现在两极附近夏季的高中间层。当极地地区在夏季升温时，相对温暖、潮湿的空气开始上升。当它上升时，它迅速膨胀，当它膨胀时，它就会冷却;与直觉相反，正是低层大气的升温产生了高层大气所需的低温。
和任何云一样，需要微小的粒子以帮助水蒸气积聚并成长为NLCs。大多数云是“播撒”在尘埃等粒子上的，但美国宇航局发现，NLCs是在上面形成的大气烟雾这是流星进入大气层后燃烧的微小漂浮残留物。当水蒸气遇到烟雾粒子时，就会凝结，形成冰晶。粒子随着更多的碰撞而增长，形成冰晶团，我们看到的就是蓝色的幕状云。
夜光云在夜间发光，因为它们在大气层的高处形成。从地面观测者的角度来看，太阳下山后，当太阳在地平线以下6到12度时，它仍然照亮这些云。这些闪亮的云看起来是蓝色的，因为这些小冰粒散射波长较短的光(蓝色)比更长的波长(红色)更强烈。
随着暖空气上升，它迅速膨胀，当它膨胀时，它就会冷却。正是低层大气的升温产生了必需的低温。
另一方面，云层在白天是看不见的，因为它们太薄了。NLCs的光学深度是正常云层的数百倍，这使得它们在白天几乎是透明的。“它们非常微弱，在明亮的白天的天空中看不到，”迪兰解释说。无论白天还是黑夜，云层仍然可以被探测到，使用激光雷达(使用激光雷达)，或通过卫星来测量多少太阳吸收或散射。
包括罗素在内的许多研究人员说，国家自然资源中心可能是“全球变化的矿工的金丝雀”。在过去的40年里，研究人员已经注意到它们的发生、频率、亮度和位置的变化。在科罗拉多州、犹他州和内布拉斯加州，也发现了国家自然保护区，离它们通常的栖息地北极非常远。
研究人员推断，可能有两种独立的现象在起作用，更经常地创造有利于nlc的条件。首先是二氧化碳水平的增加。在地表，积聚的二氧化碳将热量困住，但计算机模型预测，在海拔很高的地方，更多的热量会逃逸到太空中，导致温度降低。第二是甲烷的增加，由于人类活动，包括燃烧化石燃料、采矿和日益集约化的农业，甲烷变得更加丰富。上升到上层中间层的甲烷被阳光破坏，释放出氢原子，与氧气反应生成水蒸气。
“NLC行为的变化可能表明我们不能直接探测到的大气变化，类似于金丝雀在危险气体可能伤害矿工之前就探测到矿井中危险气体的积聚，”DeLand说。然而，这个想法是否正确还需要更多的研究。美国宇航局的AIM任务将收集至少一个完整的11年太阳周期的数据，以验证这一假设。到目前为止，他们已经是第八个年头了。在这个十年结束之前，我们可能会知道这些不寻常的云是否是另一个指标，表明在一个被人类改变的世界里，自然系统是如何变化的。
Simone M. Scully是一名驻纽约的科学和文化记者，也是一名编辑实习生鹦鹉螺．在Twitter上关注她@ScullySimone．
