发生在地球南北极区上空的极光，是来自磁层或太阳风的高能带电粒子注入高层大气时撞击该区域的原子和分子而激发的绚丽多彩的发光现象。它涉及太阳风一磁层一电离层相互作用而传输能量的过程，是日地物理研究的重要课题之一。人们对北极光的认识，开始于几千年前。例如，北极圈土著爱斯基摩人和拉普兰人长年感受、传说很多。其后文人雅士或作诗文，或绘画木刻，流传不绝。但对南极光认识的历史甚晚，这是由于南半球的海洋面积宽广，陆地与居民稀少，而且南北半球寒暑相反，因此南极光地面观测成效不多，有关论述还要晚百年之故。按照极光的生成理论，北极光和南极光可在地球磁力线的两端同时发生，纯属孪生产物，因此有许多相似的地方，加上南北极地的地理环境各异，又会带有若干非本质的差异。

本书按照对极光的认识和研究过程分上下两篇。上篇(早期与中期)包括极光的原始传说，南北两极探险与定居，中期的文字记载，以及关于极光起源的早期学说。下篇(近代)包括有关极光科学的先驱与国际合作，极光的高度分布、亮度、类型、结构、光谱等特征，极光亚暴与解读极光之谜，太阳活动以及极光预报及观测方法等内容。

引 言

一、极光的古代传说

§1．1爱斯基摩人(Eskimos)的传说

§1．2拉普兰人(Lapps)的传说

§1．3美国印地安人的传说

§1．4东亚古代北方人的传说

二、古极光的雕刻、图画与文字记录

§2．1有关极光的雕刻、图画与文字

§2．2古代的极光记录

§2．3极光年表的比较

三、极光与极圈航行探秘

§3．1北极航行探秘

§3．2北方定居与极光文学

§3．3极光与南极航行

四、关于极光起源的早期学说

§4．1概况

§4．2典型示例

1．E．哈雷(1656一1742)

2．J．麦兰(1678—1771)

3．B．富兰克林(1706—1790)

4．S．特罗姆豪特(1851—1896)

5．T．诺克斯(1835—1896)

6．K．莱姆斯特朗(1838—1904)

五、近代极光科学先驱与国际合作

§5．1极光科学先驱

1．K．伯克兰(1867—1917)

2．C．斯笃姆(1874一1957)

3．S．查普曼(1888—1970)

4．H．阿尔文(1908一1995)

5．J．范阿伦(1914年生)

6．杰出的后来者

§5．2国际合作计划

六、关于极光的基本事实

§6．1极光可见概率和极光的亮度

§6．2极光的真实分布——极光卵圆

§6．3极光形状、高度和光的性质

§6．4极光的声音

七、解读极光之谜

§7．1极光亚暴

§7．2破解极光之谜

1．太阳与太阳风

2．磁层结构与太阳风(S)一磁层(M)发电机

3．极光放电电路

4．其它行星的极光现象

§7．3极光与其它大气现象

八、太阳活动

§8．1日地关系

§8．2太阳风～磁层能量耦合函数

§8．3关于太阳活动的规律

§8．4古极光研究

九、极光研究与极光预报

§9．1为何研究极光

§9．2极光预报

十、极光观测方法与典型极光照片

§10．1观测极光的科学仪器

§10．2低纬度极光观测记录

§10．3典型极光照片示例

关于极光参阅书籍

后记