大家心中的陶行知|陈鹤琴：近百年来的伟大教育家https://t.cn/A6Mw6HBf今年是陶行知先生诞辰130周年，同时也是上海市陶行知纪念馆建馆35周年。为了让广大民众走近陶行知、了解陶行知，纪念馆微信公众号将推出系列文章，以兹纪念。[鼓掌]十年前，我同尚仲依衣先生谈论到近百年来的中外教育家。我说，陶先生要算伟大的教育家中的一个，尚先生听了愕然说:“你这个话不会过分吗？”我说：“你不相信，我们就来讨论讨论看。”那时候，我便举出了很多事例来跟他讨论。时过十年，如今，陶先生竟已与我们长辞了!“盖棺定论”，今天我更可肯定地说:“陶行知先生是近百年来一个伟大的教育家。”
这并非我个人说的感情话，这完全是根据陶先生本身的特点而得出的结论。陶先生是一个即知即行、能知能行的实践教育家。他很少空谈理论，总是老老实实地硬干。只要我们看看他办晓庄师范的精神，就可以知道他的个性喜实干，是任何其他教育家所不及的。晓庄师范经费少，条件差，陶先生除了独立支持之外，还要使她不断地发展起来，艰难困苦的情形，谁堪忍受!
陶先生具有特异的思想，“小先生”“教学做合一”“学校与社会打成一片”……所有这一切，没有一样不表现出他的伟大创造力与特异的思想。记得在晓庄的时候，因为水井太少，用的人太多，以致水源的供应，接济不来，陶先生看到这种情形不对，于是便想出了一个解决的办法。他的办法，就是召集一个民众大会来讨论水的问题，大会推选了一位十二岁的女孩子做主席，有一位老太婆开始发言。她说:“种田的人要有休息，做工的人要有休息，所以，水井也应该有休息。”于是大会便通过了汲水的时间，不在规定的时间内，任何人不准到井里去汲水，水井应该有休息的机会。这样，水源就不再断绝了，水的问题也就解决了。在十几年前，陶先生就运用了民主的方式来解决大众的问题，这不能不叫人佩服。
记得民国十六年，陶先生的试验乡村师范学校招生广告中，末了有这样一行:“学费免，膳宿杂费详简章，小名士、书呆子、文凭迷，最好不来！”像这样的思想风格，的确只有他才能想得出来，陶先生思想力的特异，真有举不尽的例子。
我还记得，晓庄开学的那一天的情形，几百个学生，几千个乡下男女老百姓在一个空旷的黄泥地上，举行开学典礼，陶先生指着蔚蓝的青天作为学校的天花板，踏着金黄色的泥土作为学校的地板，向着同学老百姓报告筹备经过，办学宗旨，教学方式，将来计划，我听了几乎被感动得流下泪来。陶先生艰苦卓绝的精神，创造力的伟大，思想的前进，确是空前的。
陶先生自己独创风格的文章与有力动听的口才，他的儿童的诗和故事的体裁，都是不朽的文学创作。跟作文章一样，他在一讲演的时候，也喜欢背上几首诗，使他的演讲，分外有色。
陶先生不仅有特异的思想和独创的文笔，而且，他的热情与纯爱，凡跟他接近过的人都感觉得到的，他热爱儿童，热爱大众，热爱一切弱者。这种伟大的博爱精神，使他成为艰苦奋斗、公而忘私的勇士，为了追求真理，他从来没有休息过一天。在教育理论方面，陶先生虽然是承继了杜威的衣钵，但杜威所提倡的还只是“教育即生活”与“学校即社会”，而陶先生却更进一步地提出“生活即教育”“社会即学校”的主张。在字面上“教育即生活”与“生活即教育”或“学校即社会”与“社会即学校”只不过是先后次序不同而已，实际上，陶先生的主张，正是现代最前进的生活教育理论。
在教育实践方面，陶先生的贡献非常宝贵。最初，他把欧美的教育介绍到中国来，但是重要的还是他后来的努力，使中国教育史上展开了三大教育运动:
第一，教育入乡运动，创办乡村师范学校。
第二，普及教育运动，提出小先生制与工学团制，创立山海工学团。
第三，天才教育运动，创办育才学校，成为全国多灾多难儿童的保姆。
接着陶先生还发动了社会大学与民主教育的运动。然而，陶先生还不及看到自己事业的全部成功，不及看到大众教育的自由解放，竟就突然的死去了。这位近百年来的伟大教育家——陶行知先生的死，实是中国苦难人民不可补偿的损失，也是全世界善良人民的重大损失，行知先生的死，不仅全国教育工作者在哭，全国人民在哭，就是全世界的人民，也都为这巨星陨落而挥泪!
如何完成陶行知先生未竟的事业，正是我们哀悼陶先生的意义。
本文选自1981年10月《行知研究》第三期
这并非我个人说的感情话，这完全是根据陶先生本身的特点而得出的结论。陶先生是一个即知即行、能知能行的实践教育家。他很少空谈理论，总是老老实实地硬干。只要我们看看他办晓庄师范的精神，就可以知道他的个性喜实干，是任何其他教育家所不及的。晓庄师范经费少，条件差，陶先生除了独立支持之外，还要使她不断地发展起来，艰难困苦的情形，谁堪忍受!
陶先生具有特异的思想，“小先生”“教学做合一”“学校与社会打成一片”……所有这一切，没有一样不表现出他的伟大创造力与特异的思想。记得在晓庄的时候，因为水井太少，用的人太多，以致水源的供应，接济不来，陶先生看到这种情形不对，于是便想出了一个解决的办法。他的办法，就是召集一个民众大会来讨论水的问题，大会推选了一位十二岁的女孩子做主席，有一位老太婆开始发言。她说:“种田的人要有休息，做工的人要有休息，所以，水井也应该有休息。”于是大会便通过了汲水的时间，不在规定的时间内，任何人不准到井里去汲水，水井应该有休息的机会。这样，水源就不再断绝了，水的问题也就解决了。在十几年前，陶先生就运用了民主的方式来解决大众的问题，这不能不叫人佩服。
记得民国十六年，陶先生的试验乡村师范学校招生广告中，末了有这样一行:“学费免，膳宿杂费详简章，小名士、书呆子、文凭迷，最好不来！”像这样的思想风格，的确只有他才能想得出来，陶先生思想力的特异，真有举不尽的例子。
我还记得，晓庄开学的那一天的情形，几百个学生，几千个乡下男女老百姓在一个空旷的黄泥地上，举行开学典礼，陶先生指着蔚蓝的青天作为学校的天花板，踏着金黄色的泥土作为学校的地板，向着同学老百姓报告筹备经过，办学宗旨，教学方式，将来计划，我听了几乎被感动得流下泪来。陶先生艰苦卓绝的精神，创造力的伟大，思想的前进，确是空前的。
陶先生自己独创风格的文章与有力动听的口才，他的儿童的诗和故事的体裁，都是不朽的文学创作。跟作文章一样，他在一讲演的时候，也喜欢背上几首诗，使他的演讲，分外有色。
陶先生不仅有特异的思想和独创的文笔，而且，他的热情与纯爱，凡跟他接近过的人都感觉得到的，他热爱儿童，热爱大众，热爱一切弱者。这种伟大的博爱精神，使他成为艰苦奋斗、公而忘私的勇士，为了追求真理，他从来没有休息过一天。在教育理论方面，陶先生虽然是承继了杜威的衣钵，但杜威所提倡的还只是“教育即生活”与“学校即社会”，而陶先生却更进一步地提出“生活即教育”“社会即学校”的主张。在字面上“教育即生活”与“生活即教育”或“学校即社会”与“社会即学校”只不过是先后次序不同而已，实际上，陶先生的主张，正是现代最前进的生活教育理论。
在教育实践方面，陶先生的贡献非常宝贵。最初，他把欧美的教育介绍到中国来，但是重要的还是他后来的努力，使中国教育史上展开了三大教育运动:
第一，教育入乡运动，创办乡村师范学校。
第二，普及教育运动，提出小先生制与工学团制，创立山海工学团。
第三，天才教育运动，创办育才学校，成为全国多灾多难儿童的保姆。
接着陶先生还发动了社会大学与民主教育的运动。然而，陶先生还不及看到自己事业的全部成功，不及看到大众教育的自由解放，竟就突然的死去了。这位近百年来的伟大教育家——陶行知先生的死，实是中国苦难人民不可补偿的损失，也是全世界善良人民的重大损失，行知先生的死，不仅全国教育工作者在哭，全国人民在哭，就是全世界的人民，也都为这巨星陨落而挥泪!
如何完成陶行知先生未竟的事业，正是我们哀悼陶先生的意义。
本文选自1981年10月《行知研究》第三期
【北欧雄狮 雅集】
性价比超高
俄罗斯刀匠耶夫杰尼.雅斯特洛夫全手工制作，孤品。耶夫杰尼有超过十年的制刀经验，善于锻造大马士革，作品性能优越。此把作品全长27.5厘米，刃长15.5厘米。刀刃弯曲上扬使用自锻大马士革制作，纹理细密，刀背带有锤纹肌理。固化木手柄，天然枫木与复合材料的结合，护手处的木纹酷似雄狮的鬃毛。镍银护手与尾帽，浮雕具有北欧特色的图腾，刀尾配合图案做了立体的尾孔，可悬挂个性吊坠。另配有雕花皮鞘收纳，性能卓越，绝佳的户外伴侣。
性价比超高
俄罗斯刀匠耶夫杰尼.雅斯特洛夫全手工制作，孤品。耶夫杰尼有超过十年的制刀经验，善于锻造大马士革，作品性能优越。此把作品全长27.5厘米，刃长15.5厘米。刀刃弯曲上扬使用自锻大马士革制作，纹理细密，刀背带有锤纹肌理。固化木手柄，天然枫木与复合材料的结合，护手处的木纹酷似雄狮的鬃毛。镍银护手与尾帽，浮雕具有北欧特色的图腾，刀尾配合图案做了立体的尾孔，可悬挂个性吊坠。另配有雕花皮鞘收纳，性能卓越，绝佳的户外伴侣。
【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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