2021年9月28日第十八届#中国吴桥国际杂技艺术节#在石家庄华丽登场，来自世界各国的杂技艺人们将用他们精湛的演出，在线上线下送上一场场杂技盛宴。
从1987年首届中国吴桥国际杂技艺术节在省会石家庄亮相，到2009年第十二届中国吴桥国际杂技艺术节设立沧州会场，再到今天线上线下精彩互动……作为中国杂技艺术领域举办历史最长、规模最大、影响最广的国家级艺术赛事和文化节庆活动，中国吴桥国际杂技艺术节影响力和辐射力与日俱增，和法国“明日”“未来”杂技艺术节、摩纳哥蒙特卡洛国际马戏节并称为世界三大杂技赛场，成为沧州向世界展示的一张本土文化名片。
“没有吴桥人，不成杂技班”。作为中国杂技艺术发祥地和世界杂技的摇篮，吴桥杂技艺术源远流长。在《史记》《汉书》等史籍中，就记载着古冀州“蚩尤戏”“角抵戏”等艺术形式，这便是杂技的雏形。从春秋以至汉、唐，杂技逐渐兴盛。1958年，吴桥小马场村曾出土一件南北朝东魏时期的古壁画，画中呈现了倒立、转碟等杂技动作，为吴桥杂技的历史传承提供了实物佐证。
以大运河为依托，千百年来，吴桥人带着绝活奇技走南闯北，将吴桥杂技文化传播到全国各地。“小小铜锣圆悠悠，学套把戏江湖走。南京收了南京去，北京收了北京游。南北二京都不收，条河两岸度春秋……”这首流传至今的杂技“锣歌”，就是对这种场景的生动描述。
直到百余年前，一大批吴桥杂技艺人走出国门，远赴各大洲交流演出，让吴桥杂技名扬世界。尤其是上世纪三四十年代，我市众多杂技艺人在世界各地成立杂技团体，其中吴桥籍孙凤山为团长的“北京皇家大马戏班”和孙福有为团长的“中华大马戏团”举世闻名。1954年，周恩来总理访问亚非欧十四国，每到一处接见华侨时，总有吴桥的杂技艺人，周总理欣喜地说：“吴桥不愧是杂技之乡！”
这一批批来自东方文明古国的文化使者，让杂技成为向世界展示沧州文化的重要窗口，也成为一条连接中西方的文化纽带。而中国吴桥国际杂技艺术节，则是这条纽带上最耀眼的明珠。从1987年首届中国吴桥国际杂技艺术节一路走来，既有欢声笑语，也有坎坷艰辛。但随着中国吴桥国际杂技艺术节的连续举办，越来越多的杂技艺人将目光锁定到中国，要到这个“东方杂技大赛场”展现独特杂技魅力，角逐金狮奖。
34年来，已有50多个国家和地区的600多个节目在中国吴桥国际杂技艺术节上亮相。惊险刺激的杂技、诙谐幽默的滑稽、神奇百变的魔术、精彩纷呈的马戏……每个节目都给观众带来一场视听盛宴，让大家真切地感受到杂技艺术的魅力。
这其中，沧州杂技英才的精湛演出也备受观众和业界推崇，《晃板顶技》《节日——女子造型》《同一个梦想——绳技》等节目先后捧回中国吴桥国际杂技艺术节的最高奖——金狮奖，向世界展示着杂技之乡的深厚底蕴。
更让人欣喜的是，自2009年第十二届中国吴桥国际杂技艺术节开始，设立沧州会场，这也标志着杂技节正式“回家”。随着“沧州杂技盛典”开幕式、闭幕式演出和世界精品节目展演、吴桥故里行等活动的开展，沧州杂技文化迎来了百尺竿头更进一步的宝贵契机。2015年，《秦俑魂——独轮车技》荣获第十五届中国吴桥杂技国际杂技艺术节金狮奖第一名；2019年，《凌云狮秀——流星》在第十七届中国吴桥国际杂技艺术节上荣获金狮奖；2021年，《涟漪·扇变》荣获第十一届中国杂技金菊奖魔术节目奖……沧州杂技可以说是喜讯不断。
循着先辈杂技艺人的足迹，沧州新时代的杂技技艺逐渐融入创新元素，展现出文化自信和艺术魅力。
大型情景杂技史诗剧《江湖》以“四大江湖”巾、汉、粒、抟为主要串线，以吴桥杂技历史为背景，以杂技及其他艺术形式为表现手段，再现吴桥杂技艺人的人生百态，展示吴桥杂技艺人踏遍世界各地的风采，体现吴桥人对中华民族精神的伟大传承，成功填补了省内杂技情景剧的空白。
中国首部运河题材大型杂技诗剧《一船明月过沧州》，以诗词为依托，融传统杂技艺术、舞蹈、全息投影技术等为一体，以诗性的艺术语言勾勒出一幅完整的北方山河锦绣图，让观众于诗境中感受运河之美……
本届杂技艺术节沧州闭幕式晚会即将上演的《大运河记忆》，充分挖掘“一船明月过沧州”的大运河文化，将以光影杂技秀的艺术表现方式，以小人物、小细节体现“沧州气质”的运河文化和民俗风情，再现大运河文化的传承。
文化惠民，是落实“以人民为中心”发展理念的实际行动，也是沧州杂技文化一直秉持的原则。在注重艺术展现的同时，杂技节沧州会场在各个环节均注重突出“世界杂技的盛会，人民大众的节日”的办节方针，重点打造了“沧州杂技盛典、吴桥杂技故里行、惠民专场演出、杂技艺术进社区进校园”等一系列群众喜爱的节庆品牌，在让全市人民品尝杂技艺术大餐的同时达到惠民、乐民目的，有效提升杂技节沧州会场的关注度与影响力，打造“让杂技艺术接地气，普通百姓唱主角”的金字招牌。
与此同时，在杂技之乡吴桥，杂技大世界景区内，惊险奇绝的杂技表演轮番上映、精彩纷呈的情景剧美轮美奂。尤其是今年新建的360极限飞球——球幕影院项目，更是为第十八届中国吴桥国际杂技艺术节平添了一道靓丽风景。据统计，自上世纪90年代吴桥杂技大世界建成以来，年均接待游客约60万人次，带动相关从业人员2.5万人，年综合收入约3亿元。
以发展杂技产业为抓手，有力促进杂技和旅游产业深度融合发展，为沧州全域旅游注入新的发展活力。在第十七届中国吴桥国际杂技艺术节期间，我市打好杂技节重归故里这张牌，依托杂技节闭幕式颁奖晚会、杂技文化交流、节目展演、商贸会展、民俗文化等活动，充分展示沧州杂技的艺术魅力和产业活力。其中，沧州会场共举办8场巡演活动，约有8000余名观众现场参与；四场精品展演和闭幕式演出共吸引约1.8万名观众观看，让普通大众走进杂技赛场，共享杂技艺术的精彩；吴桥分会场约有全国各地3万余名游客共襄盛会，实现了“以节招客商、以节聚人气、以节促旅游”的目标，极大地提振了发展杂技文化旅游产业的信心和士气。
随着大运河文化带建设的推进，吴桥县推动运河文化和杂技文化的深度融合，“杂技+运河”“杂技+农业”“杂技+工业”“杂技+文化”等业态凸显，吴桥杂技旅游产业发展速度全面提升，形成杂技文化辐射的东何村、西何村等7个自然村联村共建农村新兴社区，金鼎古籍、丰耀魔术道具、宏艺宫面等特色企业，以及孙福有故居、澜阳书院等旅游景区，推动杂技之乡迈向全域旅游新征程。
2800余年，是吴桥杂技留下的岁月痕迹；34载，是中国吴桥国际杂技艺术节走过的风雨历程。以杂技为媒，兴文化之风，投世界之怀，吴桥这个“东方杂技大赛场”必将在世界舞台绽放更加耀眼夺目的光彩。
从1987年首届中国吴桥国际杂技艺术节在省会石家庄亮相，到2009年第十二届中国吴桥国际杂技艺术节设立沧州会场，再到今天线上线下精彩互动……作为中国杂技艺术领域举办历史最长、规模最大、影响最广的国家级艺术赛事和文化节庆活动，中国吴桥国际杂技艺术节影响力和辐射力与日俱增，和法国“明日”“未来”杂技艺术节、摩纳哥蒙特卡洛国际马戏节并称为世界三大杂技赛场，成为沧州向世界展示的一张本土文化名片。
“没有吴桥人，不成杂技班”。作为中国杂技艺术发祥地和世界杂技的摇篮，吴桥杂技艺术源远流长。在《史记》《汉书》等史籍中，就记载着古冀州“蚩尤戏”“角抵戏”等艺术形式，这便是杂技的雏形。从春秋以至汉、唐，杂技逐渐兴盛。1958年，吴桥小马场村曾出土一件南北朝东魏时期的古壁画，画中呈现了倒立、转碟等杂技动作，为吴桥杂技的历史传承提供了实物佐证。
以大运河为依托，千百年来，吴桥人带着绝活奇技走南闯北，将吴桥杂技文化传播到全国各地。“小小铜锣圆悠悠，学套把戏江湖走。南京收了南京去，北京收了北京游。南北二京都不收，条河两岸度春秋……”这首流传至今的杂技“锣歌”，就是对这种场景的生动描述。
直到百余年前，一大批吴桥杂技艺人走出国门，远赴各大洲交流演出，让吴桥杂技名扬世界。尤其是上世纪三四十年代，我市众多杂技艺人在世界各地成立杂技团体，其中吴桥籍孙凤山为团长的“北京皇家大马戏班”和孙福有为团长的“中华大马戏团”举世闻名。1954年，周恩来总理访问亚非欧十四国，每到一处接见华侨时，总有吴桥的杂技艺人，周总理欣喜地说：“吴桥不愧是杂技之乡！”
这一批批来自东方文明古国的文化使者，让杂技成为向世界展示沧州文化的重要窗口，也成为一条连接中西方的文化纽带。而中国吴桥国际杂技艺术节，则是这条纽带上最耀眼的明珠。从1987年首届中国吴桥国际杂技艺术节一路走来，既有欢声笑语，也有坎坷艰辛。但随着中国吴桥国际杂技艺术节的连续举办，越来越多的杂技艺人将目光锁定到中国，要到这个“东方杂技大赛场”展现独特杂技魅力，角逐金狮奖。
34年来，已有50多个国家和地区的600多个节目在中国吴桥国际杂技艺术节上亮相。惊险刺激的杂技、诙谐幽默的滑稽、神奇百变的魔术、精彩纷呈的马戏……每个节目都给观众带来一场视听盛宴，让大家真切地感受到杂技艺术的魅力。
这其中，沧州杂技英才的精湛演出也备受观众和业界推崇，《晃板顶技》《节日——女子造型》《同一个梦想——绳技》等节目先后捧回中国吴桥国际杂技艺术节的最高奖——金狮奖，向世界展示着杂技之乡的深厚底蕴。
更让人欣喜的是，自2009年第十二届中国吴桥国际杂技艺术节开始，设立沧州会场，这也标志着杂技节正式“回家”。随着“沧州杂技盛典”开幕式、闭幕式演出和世界精品节目展演、吴桥故里行等活动的开展，沧州杂技文化迎来了百尺竿头更进一步的宝贵契机。2015年，《秦俑魂——独轮车技》荣获第十五届中国吴桥杂技国际杂技艺术节金狮奖第一名；2019年，《凌云狮秀——流星》在第十七届中国吴桥国际杂技艺术节上荣获金狮奖；2021年，《涟漪·扇变》荣获第十一届中国杂技金菊奖魔术节目奖……沧州杂技可以说是喜讯不断。
循着先辈杂技艺人的足迹，沧州新时代的杂技技艺逐渐融入创新元素，展现出文化自信和艺术魅力。
大型情景杂技史诗剧《江湖》以“四大江湖”巾、汉、粒、抟为主要串线，以吴桥杂技历史为背景，以杂技及其他艺术形式为表现手段，再现吴桥杂技艺人的人生百态，展示吴桥杂技艺人踏遍世界各地的风采，体现吴桥人对中华民族精神的伟大传承，成功填补了省内杂技情景剧的空白。
中国首部运河题材大型杂技诗剧《一船明月过沧州》，以诗词为依托，融传统杂技艺术、舞蹈、全息投影技术等为一体，以诗性的艺术语言勾勒出一幅完整的北方山河锦绣图，让观众于诗境中感受运河之美……
本届杂技艺术节沧州闭幕式晚会即将上演的《大运河记忆》，充分挖掘“一船明月过沧州”的大运河文化，将以光影杂技秀的艺术表现方式，以小人物、小细节体现“沧州气质”的运河文化和民俗风情，再现大运河文化的传承。
文化惠民，是落实“以人民为中心”发展理念的实际行动，也是沧州杂技文化一直秉持的原则。在注重艺术展现的同时，杂技节沧州会场在各个环节均注重突出“世界杂技的盛会，人民大众的节日”的办节方针，重点打造了“沧州杂技盛典、吴桥杂技故里行、惠民专场演出、杂技艺术进社区进校园”等一系列群众喜爱的节庆品牌，在让全市人民品尝杂技艺术大餐的同时达到惠民、乐民目的，有效提升杂技节沧州会场的关注度与影响力，打造“让杂技艺术接地气，普通百姓唱主角”的金字招牌。
与此同时，在杂技之乡吴桥，杂技大世界景区内，惊险奇绝的杂技表演轮番上映、精彩纷呈的情景剧美轮美奂。尤其是今年新建的360极限飞球——球幕影院项目，更是为第十八届中国吴桥国际杂技艺术节平添了一道靓丽风景。据统计，自上世纪90年代吴桥杂技大世界建成以来，年均接待游客约60万人次，带动相关从业人员2.5万人，年综合收入约3亿元。
以发展杂技产业为抓手，有力促进杂技和旅游产业深度融合发展，为沧州全域旅游注入新的发展活力。在第十七届中国吴桥国际杂技艺术节期间，我市打好杂技节重归故里这张牌，依托杂技节闭幕式颁奖晚会、杂技文化交流、节目展演、商贸会展、民俗文化等活动，充分展示沧州杂技的艺术魅力和产业活力。其中，沧州会场共举办8场巡演活动，约有8000余名观众现场参与；四场精品展演和闭幕式演出共吸引约1.8万名观众观看，让普通大众走进杂技赛场，共享杂技艺术的精彩；吴桥分会场约有全国各地3万余名游客共襄盛会，实现了“以节招客商、以节聚人气、以节促旅游”的目标，极大地提振了发展杂技文化旅游产业的信心和士气。
随着大运河文化带建设的推进，吴桥县推动运河文化和杂技文化的深度融合，“杂技+运河”“杂技+农业”“杂技+工业”“杂技+文化”等业态凸显，吴桥杂技旅游产业发展速度全面提升，形成杂技文化辐射的东何村、西何村等7个自然村联村共建农村新兴社区，金鼎古籍、丰耀魔术道具、宏艺宫面等特色企业，以及孙福有故居、澜阳书院等旅游景区，推动杂技之乡迈向全域旅游新征程。
2800余年，是吴桥杂技留下的岁月痕迹；34载，是中国吴桥国际杂技艺术节走过的风雨历程。以杂技为媒，兴文化之风，投世界之怀，吴桥这个“东方杂技大赛场”必将在世界舞台绽放更加耀眼夺目的光彩。
#山西## 2021年山西省第七次旅游发展大会# 【2021年山西省第七次旅游发展大会启幕】
9月26日晚，2021年山西省第七次旅游发展大会在长治漳泽湖国家湿地公园启幕。本次大会由省委、省政府主办，省文旅厅和长治市委、市政府承办，以“华夏古文明，山西好风光——大美太行在山西”为主题，将组织丰富多彩的专题活动和观摩体验活动。阳泉和晋城设分会场。
当晚，“在太行山上”文化旅游推介晚会在长治市滨湖文旅活动中心举行。一场异彩纷呈的水幕秀《大美太行 华彩长治》在漳泽湖面上拉开序幕。文艺演出分神话太行、古韵太行、红色太行、幸福太行4个篇章，融合情景表演、舞蹈、地方戏曲、合唱、杂技等多种表现形式，精彩展示了太行文脉的源远流长、太行精神的磅礴力量。https://t.cn/A6M524l1
9月26日晚，2021年山西省第七次旅游发展大会在长治漳泽湖国家湿地公园启幕。本次大会由省委、省政府主办，省文旅厅和长治市委、市政府承办，以“华夏古文明，山西好风光——大美太行在山西”为主题，将组织丰富多彩的专题活动和观摩体验活动。阳泉和晋城设分会场。
当晚，“在太行山上”文化旅游推介晚会在长治市滨湖文旅活动中心举行。一场异彩纷呈的水幕秀《大美太行 华彩长治》在漳泽湖面上拉开序幕。文艺演出分神话太行、古韵太行、红色太行、幸福太行4个篇章，融合情景表演、舞蹈、地方戏曲、合唱、杂技等多种表现形式，精彩展示了太行文脉的源远流长、太行精神的磅礴力量。https://t.cn/A6M524l1
【穿越千年，古赤道极光揭示地磁异常演化】提起绚丽多彩的极光，人们就会想到南北极。鲜为人知的是，在地球赤道上也有可能看到极光。
这种现象很多时候与地球磁场异常有关。人们都知道地球有南北两个对称的磁极，不过，地球上还有一些少为人知的地磁异常区——高于或低于同纬度地区磁场强度的正异常区或负异常区。赤道极光就与地磁负异常有关。
先别对飞往赤道看极光感到欣喜，地磁异常也是地球南北磁极倒转的一个潜在“先兆”。地磁倒转会削弱对地球系统的保护，甚至造成生物大灭绝。
南大西洋异常区（SAA）是今天地球唯一的负地磁异常区，能否通过历史上类似的异常区，增进人们对这一动力学过程的理解？在日前发表于美国《国家科学院院刊》的一项研究中，中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）魏勇研究员带领的团队与英国利兹大学的合作团队利用一把“新钥匙”——千年古籍中记录的赤道极光，首次展示了地球内部与空间的协同演变。
“不安分”的地磁场
在地球系统46亿年演化进程中，磁场的出现和演化，与其他因素共同作用塑造了今天生机勃勃的宜居地球。
“地磁场穿越厚达3000公里的地幔与地壳达到地表，并远远地延伸到太空中去。太空中的这一部分地磁场包裹的空间即‘磁层’，在靠近太阳的一侧能达到10个地球半径（地球半径为6371公里）那么远，而在远离太阳的一侧可能达到上千个地球半径。”论文第一作者、地质地球所研究员何飞向《中国科学报》解释。
相关论文信息：
https://t.cn/A6Mh4zxT
https://t.cn/A6bFjcQh
https://t.cn/A6Mh4zxH
他表示，由于带电粒子遇到磁场后运动方向会发生偏转，巨大的磁层把地球包裹于其中，对地球生物圈产生了双重保护作用：避免外来的高能带电粒子入侵；减少大气层中的带电粒子逃逸。
地球磁场可以分为四大部分：主磁场、地壳异常磁场（也称岩石圈磁场）、外源变化场和地球内部感应磁场。这些磁场组份的物理起源和时空分布特征各不相同。现今主磁场——偶极磁场占地球磁场的97%。
在众多地球主磁场起源假说中，今天科学家们更认同“地核发电机”假说——地心外核中处于熔融状态的金属铁的持续对流过程。“如果说磁流体对流过程能够产生或增强磁场；那么磁扩散过程则恰好相反，它使磁场趋于均匀分布，并总是趋于衰减。这两个过程决定了偶极磁场的变化。”该项研究方案的设计者兼共同通讯作者、地质地球所研究员魏勇解释说。
图1：地磁场来自于地球内部这台发电机 地质地球所供图
他表示，如果外地核某些区域的流动因地幔运动状态和热力学状态的改变出现异常，不足以补偿磁扩散引起的衰减，在长时间积累下，该区域就会表现出磁场强度明显低于其他区域，即负磁异常区。一旦磁层变小了，对该区域的保护作用也会随之变小。
“除了负地磁异常区，地球磁场也存在正磁异常区。”他说，目前地球磁场的三个正磁异常区分别位于北美洲北部、西伯利亚，以及南极大陆与大洋洲之间的海洋。
不止如此，他指出，“发电机”过程的剧烈变化还可能导致全球性磁场减弱，或是磁偶极子减弱、磁多极子增强，甚至发生南北磁极的倒转。
“当南北磁极调换，导致地磁保护层消失，宇宙辐射就会直接穿越到大气层里，其中就包括致命的射线。”魏勇说。此外，候鸟南飞北迁要依靠地磁场进行全球定位，人类的导航、卫星系统不少都是根据磁极判断方向。“一旦颠倒，天上飞的、地上爬的各种交通工具，就会‘碰碰车’，给人类带来巨大麻烦。”
古籍中的那束光
磁场的起源和长期演化一直是地球系统科学关注的重点和难点。赤道极光为破解这一难题照亮了一束光。
“事实上，极光（aurora）的本意是曙光，与南北极并没有任何关系。”魏勇解释说，现代科学之父伽利略在1619年率先使用了“aurora borealis”一词来称呼北极光，其后又有人使用“aurora australis”称呼南极光，久而久之， 它就具有了“极光”之义。天空中的大气发光现象种类繁多，但空间物理学家对极光现象有明确的界定：由太空中的带电粒子轰击大气粒子而产生。
“极光是高层大气中的一种特殊发光现象。从广义来讲，所有高能粒子与中性大气碰撞激发的光辐射都可称为极光。”何飞也表示，传统认为极光只发生在南北两极环绕磁轴的椭圆环带中（又称极光卵），这主要取决于偶极磁场在南北两极汇聚形成的特殊漏斗状结构。
偶尔在极端空间天气事件期间，极光卵会扩展到中低纬度。不过，他表示，正常情况下，在低纬度区域，高能粒子很难跨域磁力线穿透高层大气，因此极少会观测到极光现象。
“但在负地磁异常区内，磁场强度比同纬度的其他地区至少低一半，保护作用被减弱，导致更多的内辐射带高能带电粒子进入高层大气，并通过碰撞激发类似极光的发光现象。”何飞说，科学家已经在SAA异常区观测到了红色的极光。
在2020年发表于《国家科学评论》的一项研究中，中科院院士万卫星与魏勇、何飞等系统总结了以SAA为代表的负地磁异常区高能带电粒子沉降特征、粒子碰撞发光现象和历史观测研究现状，在上世纪六七十年代空间物理研究的基础上重新聚焦赤道极光研究。
由于现今地球只有一个负地磁异常区，科学家希望通过历史上发生的其他负地磁异常区增进对地磁演化过程的理解。利用古代航海数据建立的全球地磁模型，他们认为16-18世纪期间，西太平洋地区存在明显的负地磁异常，即西太平洋地磁异常区（WPA）。有趣的是，研究表明正如SAA位于非洲低剪切速度地幔异常体（LLVP）的西边缘，WPA在地理上位于太平洋LLVP的西边缘，这表明WPA也可能像SAA一样，是由地幔驱动的特征。
“除了从地球内部寻找WPA的证据外，大气异常现象提供了获取WPA演化线索的另一个路径。”魏勇说，在WPA的北方，古代中国、朝鲜和日本保存了大量的历史古籍，特别是在16-18世纪古朝鲜大量官方日记持续且详细地记载了天气、天象等信息。其中一种夜间大气发光现象——“有气如火光”被频繁记录。
图2：朝鲜半岛观察赤道极光示意图 地质地球所供图
图3：古朝鲜极光记录 地质地球所
对此，魏勇认为这正是由朝鲜半岛南方的负磁场异常引起的高能粒子沉降产生的赤道极光。他带领团队对朝鲜古籍进行了系统的整理，共发掘出公元1012-1811年800年间的2013条极光记录。
这些赤道极光与WPA存在怎样的联系？它能够告诉人们关于WPA的哪些演化特征？魏勇、何飞和地质地球所研究员朱日祥院士联合英国利兹大学教授菲利普·利弗莫尔（Philip Livermore）团队，开展了赤道极光和地球发电机模拟的交叉研究工作，揭示出WPA百年时间尺度的震荡特征。研究表明太平洋和朝鲜半岛下部的上升流可能是引起磁场震荡的关键：大约每100年发生一次，每一次之后都有下降流或其他机制来重新增强磁场。
多位审稿人认为对这项予以高度评价，认为研究结果首次清晰地展示了地球内部与空间的协同演变，为今后相关区域考古磁学工作提出了新方向，也为当今SAA区域研究提供了新思路。“作者利用古代朝鲜的历史极光记录，为地球发电机提供了一个令人兴奋的新视角。”一位审稿人说。
破译历史 预测未来
科学研究表明，近数十年来，SAA的磁场还在持续减弱，范围也在不断移动和扩大，磁暴期间越来越频繁地观测到赤道极光，一些地方甚至肉眼可见。
那么，地球是否可能发生磁极倒转的情况？“如果全球性的磁场减弱持续发展，则有可能迎来下一次地磁倒转。”何飞对本报说，“但这只是推测，因为历史上地磁倒转的发生并没有固定的规律，每次磁极倒转需要的时间也是几千年不等。地球历史上已知的地磁倒转发生间隔在几十万年到上百万年不等，上一次倒转发生在78万年前。
科学家已经通过“蛛丝马迹”发现地磁倒转和地磁异常带来的影响。例如，美国卡耐基研究所的科学家在分析远古岩石中的磁场极性时发现，在距今6.5亿到10亿年之间，地球出现了多个磁极，导致地球磁场出现混乱。而恰巧在这段时间中，地球出现了雪球事件、寒武纪灭绝事件等与生命有关的重大自然事件。他们推测，磁场的混乱可能是导致这些事件发生的原因。
近日，利物浦大学的研究人员对苏格兰东部古熔岩流的岩石样本进行热微波古地磁分析后发现，在4.16亿至3.32亿年前，这些岩石中保存下来的地磁场强度不到今天的1/4。而科学研究表明泥盆纪-石炭纪（4.19亿~2.86亿年前）的大规模灭绝与较高的紫外线（UV-B）辐射有关。作者表示这说明了弱磁场对地球生命的影响。
由此可见，破译过去地磁场强度的变化具有重要意义，它可以提供数亿年来地球深部过程的变化，进一步丰富和完善地球发电机过程，并为未来地磁可能如何波动或倒转提供线索。
“我们的这项工作只是初步的，未来应加强在我国南海、东南亚地区、孟加拉湾地区的考古磁学和古地磁研究，丰富和完善公元1800年之前的地磁记录，为构建准确的WPA演化模型提供基础数据，从而也为预测地球磁场的未来演变提供坚实的依据。”何飞说。
“中华文明源远流长，我国的正史和地方志中保存着丰富的自然现象记录，是研究人类周围各种环境变量长期变化的宝贵资料，甚至经常是唯一资料。朝鲜半岛、日本、越南等国家的正史大部分使用汉语写作，内容和体例也有一大部分承袭自我国，因此也保留了许多具有重要科学价值的资料。我国学者应当发挥自身文化优势，投入到这一研究领域中来。”魏勇说。https://t.cn/A6Mh4zxY
这种现象很多时候与地球磁场异常有关。人们都知道地球有南北两个对称的磁极，不过，地球上还有一些少为人知的地磁异常区——高于或低于同纬度地区磁场强度的正异常区或负异常区。赤道极光就与地磁负异常有关。
先别对飞往赤道看极光感到欣喜，地磁异常也是地球南北磁极倒转的一个潜在“先兆”。地磁倒转会削弱对地球系统的保护，甚至造成生物大灭绝。
南大西洋异常区（SAA）是今天地球唯一的负地磁异常区，能否通过历史上类似的异常区，增进人们对这一动力学过程的理解？在日前发表于美国《国家科学院院刊》的一项研究中，中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）魏勇研究员带领的团队与英国利兹大学的合作团队利用一把“新钥匙”——千年古籍中记录的赤道极光，首次展示了地球内部与空间的协同演变。
“不安分”的地磁场
在地球系统46亿年演化进程中，磁场的出现和演化，与其他因素共同作用塑造了今天生机勃勃的宜居地球。
“地磁场穿越厚达3000公里的地幔与地壳达到地表，并远远地延伸到太空中去。太空中的这一部分地磁场包裹的空间即‘磁层’，在靠近太阳的一侧能达到10个地球半径（地球半径为6371公里）那么远，而在远离太阳的一侧可能达到上千个地球半径。”论文第一作者、地质地球所研究员何飞向《中国科学报》解释。
相关论文信息：
https://t.cn/A6Mh4zxT
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他表示，由于带电粒子遇到磁场后运动方向会发生偏转，巨大的磁层把地球包裹于其中，对地球生物圈产生了双重保护作用：避免外来的高能带电粒子入侵；减少大气层中的带电粒子逃逸。
地球磁场可以分为四大部分：主磁场、地壳异常磁场（也称岩石圈磁场）、外源变化场和地球内部感应磁场。这些磁场组份的物理起源和时空分布特征各不相同。现今主磁场——偶极磁场占地球磁场的97%。
在众多地球主磁场起源假说中，今天科学家们更认同“地核发电机”假说——地心外核中处于熔融状态的金属铁的持续对流过程。“如果说磁流体对流过程能够产生或增强磁场；那么磁扩散过程则恰好相反，它使磁场趋于均匀分布，并总是趋于衰减。这两个过程决定了偶极磁场的变化。”该项研究方案的设计者兼共同通讯作者、地质地球所研究员魏勇解释说。
图1：地磁场来自于地球内部这台发电机 地质地球所供图
他表示，如果外地核某些区域的流动因地幔运动状态和热力学状态的改变出现异常，不足以补偿磁扩散引起的衰减，在长时间积累下，该区域就会表现出磁场强度明显低于其他区域，即负磁异常区。一旦磁层变小了，对该区域的保护作用也会随之变小。
“除了负地磁异常区，地球磁场也存在正磁异常区。”他说，目前地球磁场的三个正磁异常区分别位于北美洲北部、西伯利亚，以及南极大陆与大洋洲之间的海洋。
不止如此，他指出，“发电机”过程的剧烈变化还可能导致全球性磁场减弱，或是磁偶极子减弱、磁多极子增强，甚至发生南北磁极的倒转。
“当南北磁极调换，导致地磁保护层消失，宇宙辐射就会直接穿越到大气层里，其中就包括致命的射线。”魏勇说。此外，候鸟南飞北迁要依靠地磁场进行全球定位，人类的导航、卫星系统不少都是根据磁极判断方向。“一旦颠倒，天上飞的、地上爬的各种交通工具，就会‘碰碰车’，给人类带来巨大麻烦。”
古籍中的那束光
磁场的起源和长期演化一直是地球系统科学关注的重点和难点。赤道极光为破解这一难题照亮了一束光。
“事实上，极光（aurora）的本意是曙光，与南北极并没有任何关系。”魏勇解释说，现代科学之父伽利略在1619年率先使用了“aurora borealis”一词来称呼北极光，其后又有人使用“aurora australis”称呼南极光，久而久之， 它就具有了“极光”之义。天空中的大气发光现象种类繁多，但空间物理学家对极光现象有明确的界定：由太空中的带电粒子轰击大气粒子而产生。
“极光是高层大气中的一种特殊发光现象。从广义来讲，所有高能粒子与中性大气碰撞激发的光辐射都可称为极光。”何飞也表示，传统认为极光只发生在南北两极环绕磁轴的椭圆环带中（又称极光卵），这主要取决于偶极磁场在南北两极汇聚形成的特殊漏斗状结构。
偶尔在极端空间天气事件期间，极光卵会扩展到中低纬度。不过，他表示，正常情况下，在低纬度区域，高能粒子很难跨域磁力线穿透高层大气，因此极少会观测到极光现象。
“但在负地磁异常区内，磁场强度比同纬度的其他地区至少低一半，保护作用被减弱，导致更多的内辐射带高能带电粒子进入高层大气，并通过碰撞激发类似极光的发光现象。”何飞说，科学家已经在SAA异常区观测到了红色的极光。
在2020年发表于《国家科学评论》的一项研究中，中科院院士万卫星与魏勇、何飞等系统总结了以SAA为代表的负地磁异常区高能带电粒子沉降特征、粒子碰撞发光现象和历史观测研究现状，在上世纪六七十年代空间物理研究的基础上重新聚焦赤道极光研究。
由于现今地球只有一个负地磁异常区，科学家希望通过历史上发生的其他负地磁异常区增进对地磁演化过程的理解。利用古代航海数据建立的全球地磁模型，他们认为16-18世纪期间，西太平洋地区存在明显的负地磁异常，即西太平洋地磁异常区（WPA）。有趣的是，研究表明正如SAA位于非洲低剪切速度地幔异常体（LLVP）的西边缘，WPA在地理上位于太平洋LLVP的西边缘，这表明WPA也可能像SAA一样，是由地幔驱动的特征。
“除了从地球内部寻找WPA的证据外，大气异常现象提供了获取WPA演化线索的另一个路径。”魏勇说，在WPA的北方，古代中国、朝鲜和日本保存了大量的历史古籍，特别是在16-18世纪古朝鲜大量官方日记持续且详细地记载了天气、天象等信息。其中一种夜间大气发光现象——“有气如火光”被频繁记录。
图2：朝鲜半岛观察赤道极光示意图 地质地球所供图
图3：古朝鲜极光记录 地质地球所
对此，魏勇认为这正是由朝鲜半岛南方的负磁场异常引起的高能粒子沉降产生的赤道极光。他带领团队对朝鲜古籍进行了系统的整理，共发掘出公元1012-1811年800年间的2013条极光记录。
这些赤道极光与WPA存在怎样的联系？它能够告诉人们关于WPA的哪些演化特征？魏勇、何飞和地质地球所研究员朱日祥院士联合英国利兹大学教授菲利普·利弗莫尔（Philip Livermore）团队，开展了赤道极光和地球发电机模拟的交叉研究工作，揭示出WPA百年时间尺度的震荡特征。研究表明太平洋和朝鲜半岛下部的上升流可能是引起磁场震荡的关键：大约每100年发生一次，每一次之后都有下降流或其他机制来重新增强磁场。
多位审稿人认为对这项予以高度评价，认为研究结果首次清晰地展示了地球内部与空间的协同演变，为今后相关区域考古磁学工作提出了新方向，也为当今SAA区域研究提供了新思路。“作者利用古代朝鲜的历史极光记录，为地球发电机提供了一个令人兴奋的新视角。”一位审稿人说。
破译历史 预测未来
科学研究表明，近数十年来，SAA的磁场还在持续减弱，范围也在不断移动和扩大，磁暴期间越来越频繁地观测到赤道极光，一些地方甚至肉眼可见。
那么，地球是否可能发生磁极倒转的情况？“如果全球性的磁场减弱持续发展，则有可能迎来下一次地磁倒转。”何飞对本报说，“但这只是推测，因为历史上地磁倒转的发生并没有固定的规律，每次磁极倒转需要的时间也是几千年不等。地球历史上已知的地磁倒转发生间隔在几十万年到上百万年不等，上一次倒转发生在78万年前。
科学家已经通过“蛛丝马迹”发现地磁倒转和地磁异常带来的影响。例如，美国卡耐基研究所的科学家在分析远古岩石中的磁场极性时发现，在距今6.5亿到10亿年之间，地球出现了多个磁极，导致地球磁场出现混乱。而恰巧在这段时间中，地球出现了雪球事件、寒武纪灭绝事件等与生命有关的重大自然事件。他们推测，磁场的混乱可能是导致这些事件发生的原因。
近日，利物浦大学的研究人员对苏格兰东部古熔岩流的岩石样本进行热微波古地磁分析后发现，在4.16亿至3.32亿年前，这些岩石中保存下来的地磁场强度不到今天的1/4。而科学研究表明泥盆纪-石炭纪（4.19亿~2.86亿年前）的大规模灭绝与较高的紫外线（UV-B）辐射有关。作者表示这说明了弱磁场对地球生命的影响。
由此可见，破译过去地磁场强度的变化具有重要意义，它可以提供数亿年来地球深部过程的变化，进一步丰富和完善地球发电机过程，并为未来地磁可能如何波动或倒转提供线索。
“我们的这项工作只是初步的，未来应加强在我国南海、东南亚地区、孟加拉湾地区的考古磁学和古地磁研究，丰富和完善公元1800年之前的地磁记录，为构建准确的WPA演化模型提供基础数据，从而也为预测地球磁场的未来演变提供坚实的依据。”何飞说。
“中华文明源远流长，我国的正史和地方志中保存着丰富的自然现象记录，是研究人类周围各种环境变量长期变化的宝贵资料，甚至经常是唯一资料。朝鲜半岛、日本、越南等国家的正史大部分使用汉语写作，内容和体例也有一大部分承袭自我国，因此也保留了许多具有重要科学价值的资料。我国学者应当发挥自身文化优势，投入到这一研究领域中来。”魏勇说。https://t.cn/A6Mh4zxY
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