极光与太阳活动有关:

　　极光下边界的高度,离地面不到100公里,极大发光处的高度约110公里左右,正常的最高边界为300公里左右,在极端情况下可达1000公里以上.大多数极光出现在地球上空90---130千米处,但有些极光要高得多.1959年,一次北极光所测得的高度是160千米,宽度超过4800千米.在地平线上的城市灯光和高层建筑可能会妨碍我们看光,所以最佳的极光景象要在乡间空旷地区才能观察得到.在加拿大的丘吉尔城,一年在有300个夜晚能见到极光；而在罗里达州,一年平均只能见到4次左右.我国最北端的漠河,也是观看极光的好地方.

　　　在太阳活动盛期,极光有时会延伸到中纬度地带,例如,在美国,南到北纬40度处还曾见过北极光.极光有发光的帷幕状、弧状、带状和射线状等多种形状.发光均匀的弧状极光是最稳定的外形,有时能存留几个小时而看不出明显变化.然而,大多数其他形状的极光通常总是呈现出快速的变化.弧状的和折叠状的极光的下边缘轮廓通常都比上端更明显.极光最后都朝地极方向退去,辉光射线逐渐消失在弥漫的白光天区.

　　极光不仅是个光学现象,而且是无线电现象,可以用雷达进行探测研究,它还会辐射出某些无线电波.有人还说,极光能发出各种各样的声音.极光不仅是科学研究的重要课题,它还直接影响到无线电通讯、长电缆通讯,以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目.极光还可以影响到气候,影响生物学过程.当然,极光也还有许许多多没有解开的谜.

　　长期观测统计结果显示,极光最经常出现的地方是南北地磁纬度67度附近的两个环带状区域内,分别称为南极光区和北极光区.在极光区内,差不多每天都会发生极光活动.在极光区所包围的内部区域,通常称为极盖区,在该区域内,极光出现的机会反而比纬度较低的极光区来得少.在中低纬度地区,尤其是近赤道地区,很少出现极光,但并不是说完全观测不到极光,只不过要数十年才难得遇到一次.1958年2月10日夜间的一次特大极光,在热带地区都能见到,而且显示出鲜艳的红色.这类极光往往与特大的太阳耀斑爆发和强烈的地球磁爆有关.

　　在寒冷的极区,人们举目了望夜空,常常可见到五光十色、千姿百态、各式各样形状不同的极光.毫不夸大地说,在世界上简直找不出完全一样的极光形体来.从科学研究的角度,人们将极光按其形态特征分成五种：一是底边整齐微微弯曲的圆弧状极光弧（或称为弧状极光）（图1）；二是有弯扭折皱的飘带状极光带（或称为带状极光）（图2）；三是如云朵一般的片朵状极光片（或称为片状极光）（图3）；四是像面纱一样均匀的帐幔状极光幔（或称为幕状极光）（图4）；五是沿磁力线方向的射线状极光冕（或称为放射状极光）（图5）.

　　极光形体的亮度变化也是很大的.从刚刚能看得见的银河星云般的亮度,一直亮到满月时的月球亮度.在强极光出现时,地面上物体的轮廓都能被照清楚,甚至会照出物体的影子来.最为动人的当然是极光运动所造成的瞬息万变的奇妙景象.有些人形容事物变化得快时常说：「眼睛一眨,老母鸡变成鸭.」极光可真是这个样子.名符其实的翻手为云,覆手为雨,变化莫测,而这一切又往往发生在几秒钟或数分钟之内.极光的运动变化,是自然界这个魔术大师,以天空为舞台演出的一出光的话剧,上下纵横成百上千公里,甚至还存在近万公里长的极光带.这种宏伟壮观的自然景象,好象沾了仙气似的,颇具神秘气氛.令人叹为观止的则是极光的色彩,早已不足以用五颜六色去描绘.说到底,它的本色不外乎红、绿、紫、蓝、白、黄,可是大自然这一超级画家用出神入化的手法,将深浅浓淡、隐显明暗搭配组合,一下子变成天际的万花筒啦!这些色彩完全掌控在高层大气的气体成份,氧和氮是最重要的主角.根据非正式的统计,目前能清楚分辨的极光色调已达一百六十余种.

　　根据近年来关于极光分布情况的研究,极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状,而是更像卵形.

　　太阳风带来的极光

　　产生极光的原因是来自大气外的高能粒子（电子和质子）撞击高层大气中的原子的作用.这种相互作用常发生在地球磁极周围区域.现在所知,作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时,被地球磁场俘获,并使其朝向磁极下落.它们与氧和氮的原子碰撞,击走电子,使之成为激发态的离子,这些离子发射不同波长的辐射,产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩.

　　造成极光动态变化的机制尚示完全明了.在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中,有一种能量被称为"太阳风".这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流,该太阳风在地球上空环绕地球流动,以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场,磁场使该颗粒流偏向地磁极,从而导致带电颗粒与地球上层大气发生化学反应,形成极光.在南极地区形成的叫南极光.在北极地区同样可看到这一现象,一般称之为北极光.