夜光云："地球上最高、最干燥、最冷和最稀有的云"

上面的图片显示了2021年6月16日基于卫星的夜光云的视图。该图像以北极为中心，由美国宇航局的中间层冰层大气学（AIM）航天器在几个轨道上获得的数据拼接而成。该卫星的云成像和颗粒大小（CIPS）仪器测量反照率，或云层反射回太空的光量。研究人员利用AIM的数据来更好地了解中间层的复杂性，以及它与大气层的其他部分、天气和气候的关系。

科学家们称夜光云是 "地球上最高、最干燥、最冷和最稀有的云"。事实上，地球上的大部分云都是在对流层形成的，对流层是最接近地面的大气层，偶尔也在平流层。相比之下，夜光云在中间层形成，高度刚刚超过50英里（80公里）。当水蒸气聚集并冻结在漂浮在中间层的流星尘埃斑点周围时，它们就会形成。尘埃的数量是波动的，但一般来说，当有大量的水蒸气和中间层的温度骤降时，就足以让云层生长。

鉴于云层依赖于额外的寒冷条件，它们在春末和夏季出现在地球的极地地区，这似乎是反常的。科罗拉多大学博尔德分校AIM-CIPS的主要调查员Cora Randall解释说，极地中间层的空气在夏季上升，在冬季下降。"她说："所以中间层的空气在夏天变得更冷，在冬天变得更暖。"这与你可能期望的情况正好相反，如果温度仅仅由阳光控制的话"。

CIPS仪器在地球极地地区上空短暂的季节性存在期间对夜光云进行了持续的观测。然而，地面上的观察者只有在天空中没有低层云的时候才能看到它们。由于中间层云非常微弱--比白天的天空更暗--只有当观察者处于黑暗中，而太阳的角度可以从下面照亮云层时，他们才能从地面上看到。

近年来，观天者在特别低的纬度观察到夜光云，在2019年和2020年从最南边的加利福尼亚南部发现了夜光云。根据Randall的说法，美国宇航局微波肢体探测仪的数据表明，今年的条件再次有利于低纬度地区的观测。高空温度低于平均水平，水蒸气高于平均水平，使得水蒸气更有可能凝结成冰。

如果地面观测条件有利，在下周看到更多关于北纬40度以下甚至更低的夜光云的报告不会令人觉得惊讶。上面的照片显示了2021年6月16日从华盛顿州班布里奇岛（北纬47.7度）看到的夜光云。

Randall指出，有利的云层条件的一个原因可能是大气环流的整体加强。更多的上升空气既可以引起更强劲的冷却，也可以引起水蒸气的增加。另一个原因可能是微弱的太阳周期，这意味着在高海拔地区有较少的紫外线辐射来分解水分子。怀疑答案很复杂，可能涉及到大气波活动。