地球上的极光是由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）与高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。一般来说，极光的型态可分为弧状极光、带状极光、幕状极光、放射状极光以及片状极光等。极光会因为打入电子能量不同,放出的频率也不同,而造成所产生的极光颜色也会有所差别。通常，极光呈现黄绿色、赤红色和青蓝色等。图一是摄影师将所拍摄的照片进行数字合成处理，得到了这张360度的全景图像，整个天空宛如一颗水晶球。

最近，我们利FSMI地面台站的427.8 nm和白光全天空极光成像仪对极光涡旋现象进行了观测分析（427.8 nm极光是较高电子能量的电子将较下层氮分子打至不稳定的游离态氮分子离子，而激发态氮分子离子回到基态氮分子离子便放出青蓝色的光）。研究发现，在较弱的地磁活动期间出现的顺时针极光涡旋（图二）与近磁尾出现的大尺度顺时针等离子体涡旋流（带有较高能量的电子）是紧密联系的。这对我们进一步认识磁尾动力学与极光形态演化之间的物理关联有重要的意义。

图（二）FSMI地面台站白光全天空极光成像仪对极光涡旋的观测

该研究成果已经被Ann. Geophys正式接受发表(C.L. Tang(2012) , A plasma flow vortex in the magnetotail and its related ionospheric signatures, Ann. Geophys, been accepted)。该项研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助以及空间天气学重点实验室开放课题和国家海洋局极地科学重点实验室开放研究基金资助。最后，感谢北京大学的濮祖荫教授，加拿大卡尔加里大学的J. Liang博士和加州大学洛杉矶分校的V. Angelopoulos教授在本研究中给予的帮助。