Fairbanks距离北极圈大概两百公里，是北美洲最接近北极圈的城市，也是全世界最适合观测极光的城市之一。一般每年的12月到来年的2月是北半球的冬季，期间Fairbanks的气温能低到零下四五十度，平均气温大概零下三十多度，全年有一半以上的时间被积雪覆盖。
在北半球的冬季，北极圈以内会出现极夜现象，靠近北极圈的Fairbanks也有明显的极夜现象。冬天的时候，早上11点多才日出，下午1点多就会日落，太阳在地平线上刚冒出头就落下去了，稍不留意一整天就看不到太阳了。
于是，我对Fairbanks最初的期待就是“极夜”、“极寒”和“极光”，当然最期待的就是极光了，因为传说中她实在太漂亮了。
2015年11月初，我去美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校进行为期3个月短期交流访学，就此开始了一段神奇的生活。
Fairbanks国际机场是一个非常有趣的地方。
我们的飞机是在Fairbanks国际机场满是积雪的跑道上降落的。夜里飞机降落的时候，借着昏黄的灯光，我看到跑道上全是压实的不知道多厚的积雪，光滑如镜面，我心里不禁发怵，难道他们不清积雪吗？
没有一丝丝防备，“嘭”的一声飞机就降落了。
飞机在凹凸不平的积雪上滑行的时候，我感觉自己就像是在坐过山车。万幸最后飞机没有滑出跑道，心想果然越是北方的民族越是彪悍，跟战斗民族有的一拼了。
图一：Fairbanks国际机场内景
在没去之前我就听说那里很冷，于是我囤积了大量的厚羽绒服帽子手套等等，心想作为在我大中国北方长大的汉子，有啥冷是没见过的。
不过，刚从Fairbanks机场走出的瞬间，我还是懵圈了，果然自己还是太天真，这里冷的让人没脾气，我感觉我的脸抖了两下之后就没有知觉了。因为太冷，当地居民一般每人都有一辆车，冬天的时候他们几乎不会在室外长时间行走。
在那边老师和学长的帮助之下，我很快安顿了下来，开始了平静新奇而充满期待的生活。
我住在离学校两公里远的公寓，因为室外太冷，每天只能坐Bus来回实验室。Fairbanks只有几万人口，所以公交车一般一个小时才有一趟，运营时间也比较短，大概从早上六点运营到晚上六点，等公交车的时候一旦错过时间就会非常凄惨。所以有好多次我是走去实验室的，虽然冷的刺骨，但一路上的风景还是特别好的。
图二：我走去实验室的路，路两边是被白雪覆盖的一望无际的树林
有好多次由于工作太晚忘记了时间，我经常在凌晨的时候从实验室走回公寓，在零下三四十度的气温下需要走大概半个小时。一路上我一直担心旁边的丛林中会不会突然窜出一只北极熊或者狼吃了我，因为之前看报道说Fairbanks有熊出没。在那一刻我感觉我是冒着生命危险在做科研，瞬间对自己肃然起敬。不过每次一回到公寓我就会开始鄙视自己，这脑洞也太大了吧。
走回公寓之后我经常感觉自己的脸已经冻僵而失去知觉，于是室友总是会在我刚回来的时候抱怨看不到我的笑容，那个时候我才真正体会到什么叫做“哭笑不得”。
GI（Geophysical Institute）的官网上有预报极光的指数，我一直关注着这个指数，期待我与极光的第一次约会。
由于城市有灯光污染，只有极光比较强的时候才能用肉眼看到。
终于有一天，极光指数达到了可见量级，预报在晚上十二点左右的时候能看到极光。我怀着激动的心情在实验室一直等到晚上十二点，拿着早已经准备好的单反相机和借来的三脚架来到了实验室大楼外。
抬头一看，没有极光啊？
看网上的图片，一般极光的颜色应该是绿色的，可是我在夜空中啥都没看到。心想是不是预报不准，或者是周围灯光太强烈了，遮盖了极光。
边纳闷边向校园边上的黑暗小树林走去，猛然一抬头发现一股绿色的光芒从漆黑的夜空中倾泻而下，像缓缓流动的绿色瀑布。我感觉自己的灵魂像是被眼前的景象镇住了，愣了好久，缓不过神来，仿佛自己突然置身于幻境之中一般。
图三：极光照片（然而不是这次拍的）
绿色瀑布时而强烈，时而微弱，从漆黑的天幕倾泻下来，形态变幻莫测。那一刻我深深的被大自然的奇妙所震惊，天幕不再是漆黑的样子，而是一个绚丽的动画，仿佛整个世界都变渺小了，只剩下天幕上跳动的动画，那景色美的无法用语言来描述。
震惊之余，我赶紧拿出相机，架起三脚架，对着天空拍了起来。零下三十多度的寒冷我已经完全抛之脑后了。不过旁边漆黑的小树林还是让我警觉了起来，我又开始担忧会不会有熊突然从树林里窜出来（再次鄙视自己一刻钟），于是一边盯着相机，一边不时回头看身后的小树林，心里感觉又紧张又刺激。这真是一种非常特别的人生体验。
遗憾的是，由于极光的拍摄需要设置特殊的相机参数，而我当时还没有经验，所以拍到的照片大都很模糊。不过这次经历为我第二次成功的拍摄提供了宝贵的经验。这就是我第一次看到极光时的奇妙场景，看完之后，心情久久不能平静，兴奋了好几天，迫切期待下次条件好的时候能去灯光污染小的郊外拍摄出高质量的极光照片。
在Fairbanks的时光非常美妙且有趣。GI的师兄师姐会组织大家开家庭party，其实主要就是宅在家里吃火锅瞎扯，浓浓的中式风味。对于吃烦了美国式快餐的我来说，这简直解救了我的胃。
实验室有一个天天喊着过几天再找不到女朋友就出柜的博士后师兄，为人特别开朗热情，经常带我去那边的中国超市买日常用品，非常感谢他。虽然他才学会开车几个月，我还是放心的把命交给了他。（以及，他最终还是没有出柜，也还是单身。非常可爱且乐观的师兄。）
在极寒的环境下，总是会有一些奇特的现象出现，比如说，在室外的时候眼睛一眨上下睫毛就会冻在一起，用鼻子吸气的时候能明显感受到鼻毛会变弯，特别有意思。校园里有个显示实时温度的显示屏，很多人都会来这里跟它合影，以炫耀自己经历过多么冷的环境。
我曾经在内心种下小小的愿望，等到气温降到-40摄氏度的时候，我就脱了上衣光着膀子在显示屏前拍个果照，用来发朋友圈。无奈天不遂人愿，自从我有了这个心愿之后气温就再也没有低到-40摄氏度了，最后连这么朴素的愿望都没有实现，不过，谢谢老天！
图四 校园内实时温度显示屏
“在极夜环境下，还是有很多不适的地方。对于外地人来说，最初对于极夜的感受可能就是新奇与兴奋，感觉整天都是黑夜，好奇怪好特别。
然而，时间久了之后，整个人就会出现一些不适的感受，比如说会感觉到压抑，仿佛整个世界都很消沉，可能会出现轻度抑郁症的症状。听当地人说吃维生素B可以缓解这些症状，有助于外地人度过漫长的极夜期。我试了一下，感觉效果一般。到后来，我最大的愿望变成了，能够好好看看太阳，能够沐浴在阳光之下。
在极夜中，由于没有了白天和黑夜的概念，作息时间就变得特别奇怪，睡觉和起床只能靠闹钟。然而，闹钟管不了太久，没过几天，作息就已经完全混乱了，阿拉斯加时间被我过成了北京时间，或者别的地区时间。
阿拉斯加大学费尔班克斯分校有个叫Poker flat的研究中心，位于Fairbanks东北方向大约50km的郊外，是一个发射探空火箭的基地，也是观测极光的绝佳地点。
在我快要离开Fairbanks的时候，在老师们的协调组织下，我有机会跟随老师们去Poker flat参观并观测极光，心情非常激动。我在北大同实验室的一个同学郭兄当时正在达拉斯进行为期一年的交流学习，趁着圣诞节假期来Fairbanks看我（其实是来看极光的），刚好赶上了这次去Poker flat看极光的机会。
Fairbanks整个冬天路面都是被冰雪覆盖的，汽车经常发生侧滑事故。去往Poker flat的路非常难开，有一段长达几公里的直直的斜坡，一眼望不到头，一旦汽车打滑，有可能以匀加速直线运动直到坡底，很多老司机都表示不敢开那条路。
这里就不得不提到一位在Fairbanks同实验室的一位华裔美国人师姐了。作为一个会开车，会开飞机（是真的飞机），会潜水，会冰雕的女汉子，我着实被师姐开挂的人生惊讶到了。师姐本科毕业于美国南部某大学（不好意思，实在忘了），毕业之后，来Fairbanks读博士。她不是坐飞机过来的，而是自行驱车带着自己所有的行李从美国南部穿越整个美国和加拿大来到Fairbanks的，开了几天几夜，行程几千公里，一路上人迹罕至。师姐也拿到了飞机驾驶执照，曾独自开着小型飞机在阿拉斯加的上空飞翔。至于给自己汽车换轮胎这种事，师姐也都是亲力亲为，并表示毫无压力。对于师姐的人生，我只有一个大写的“服”字。于是乎，开车带我们去Poker flat的重任就理所当然的交给师姐了，师姐也是欣然接受。
2016年1月31日，两位老师，我，郭兄以及师姐一行五人开车前往Poker flat。刚开出市区还是一片平原，道路也不算崎岖艰险。我们路过了从阿拉斯加往美国本土输送石油的巨型输油管道，甚为壮观。也经过了那段长长的“死亡斜坡”，坐在师姐的车上，我内心十分淡定。
图五 （上）从阿拉斯加往美国本土输送石油的巨型输油管道（下）穿行在山舞银蛇中
没过多久，就进入山区了，山上光秃秃的，整个世界一片雪白，汽车在山丘之间穿行。极地山区的气候十分奇特，天气经常会瞬变。有时看到前方视野开阔，天气非常晴朗，下一秒就突然进去一大团浓雾之中，能见度能够用“伸手不见五指”来形容，我非常惊讶于这团浓雾是哪来的，就像是突然从天而降一般。过不了多久，又一瞬间变得天气晴朗，令人猝不及防。
汽车就这样在浓雾与晴朗之间穿行，每次经历浓雾都让我们提心吊胆，因为看极光最怕有雾了，我们只能寄希望于晚上的时候天气是晴朗的。
傍晚的时候，我们到了Poker flat。在工作人员的带领下，我们参观了火箭发射场，看到了各种型号的火箭（模型），以及发射场内各种吊装火箭的设备（废弃）。由于离极光出现的时间还有几个小时，我们一行五人开车来到山脚下一个很有特色的饭店吃饭。这个店是方圆几公里内唯一可以吃饭的地方，内部装饰极具地方特色。
图六：Poker flat山脚下的饭店
店内的墙壁上挂满了熊皮，鹿皮等稀奇古怪的东西，还有鹿头，牛头，甚至半整只moose的标本（注：moose是当地一种既类似鹿又类似马的神奇动物，脾气暴躁，会踢人，有一定危险性）。
比这些动物标本更吸引人眼球的是，屋内到处贴满了纸币，刚开始我还以为是这家店的老板太有钱了，用钱当墙纸。后来仔细看，才发现墙上的纸币有各个国家的，主要是美元和人民币，人民币上还赫然写着“某某某到此一游”“姐要不要买下来这？”等等字样，我才恍然大悟，原来我国的土豪到处都是，连北极圈都已经被占领了。
跟饭店老板聊天的时候，老板跟我抱怨说他每过几月就得清理一次墙壁，不然就没地方贴钱了，还说好烦啊。我闪着星星眼一脸感动地表示，这样的工作，请给我。
图七 饭店内饰
吃完饭之后，我们来到饭店外面看星星。山区没有一点灯光污染，黑的通透，黑的让我震惊。极地的空气质量简直好到无法无天，可见范围只取决于你眼睛的质量。
一切都是那么清晰的，不带任何杂质。凝视星空的时候，我又一次被震惊了。
我才发觉，只有这里的星空能用满天繁星来形容，以前我看过的所有星空都只能被形容成天空中稀稀落落的散落着很多星星。
这里的星空密密麻麻的全是星星，我感觉我的眼睛似乎达到了普通天文望远镜的级别，很多光度很小的星星在这里都能用肉眼看见，视觉效果就像各种网络上流传的单反相机长时间曝光拍到的星空图一样，银河星系清晰可见。而且这里的星星是不眨眼的，视觉效果完全就是一张完美的星空图。我完全被眼前的星空美景陶醉了，惊讶的张大了嘴巴。
我很好奇为什么这里的星空这么的特别，作为一个学物理的人，我总是试图给出解释。后来想了想，我认为这主要是因为极地环境具有空气质量极好，温度极低和无风（Fairbanks位于谷地之中，冬天几乎不吹风）的特性。
首先我们应该知道，我们平时看到的星星会眨眼是因为大气层的对流与扰动使得星光在大气层中的折射轨迹不停变化，人眼逆着光路寻找光源，所以看到星星时有时无，仿佛是在眨眼睛。在Fairbanks这样的极地环境，由于无风且温度极低，空气流动很小且扰动很小，大气层可以被认为是一个稳定的高质量的透镜，星光透射轨迹很稳定，看到的星星就是稳定的清晰的。
另一个因素是空气质量极好，没有空气中尘埃，雾霾等杂质的散射效应，所以能看到光度非常小的平时肉眼不可见的星星。用个形象的比喻就是，Fairbanks地区上空的大气层就像是一块完美的透镜，而平时我们头顶的大气层就像是一锅加了杂质的沸腾的水。正是这样独特的特点，造就了Fairbanks独特的夜空景象。看着这样的星空美景，我只能不停的赞叹，不停的向身边的师姐诉说着自己的惊奇，像一个没见过世面的孩子。
GI官网预报极光会在晚上11点多的时候开始。在饭店休息好之后，我们一行五人开车前往山顶的观测楼准备观测极光。虽然已经看过几次极光了，但这次还是非常期待的，因为以前都是在市区看的，灯光污染比较严重，而这次的灯光污染几乎等于零，不知道会看到怎样的效果，所以满心期待。
车开到观测楼前面空地，一下车我们就看到巨大的绿色极光卵挂在头顶。郭兄这家伙瞬间就失控了，大喊一声极光，就跑出去了，完全不顾及自己作为学生在老师面前的形象。不过考虑到五人里面我们四个都看过极光了，就他没看过，毕竟是人家的人生初体验，可以理解。为了防止这家伙被北极熊叼走，我马上跟了上去（我肉多，要吃也是先吃我），带着三脚架和相机。
我和郭兄在大楼后面的雪地上架起三脚架开始拍了起来。拍摄极光需要调很多参数，带着手套实在是不方便操作相机，于是我们都是光着手在零下三十多度的气温下摆弄着相机。有时手不小心会摸到三脚架的金属外壁，瞬间皮肤就会粘在上面，拔下来的时候特别危险，有可能会撕掉一层皮。
拍了很久，虽然冷的受不了，但仍然很激动很兴奋（主要是郭兄，我自己已经比较淡定了，只想赶快回去楼里拥抱暖气）。拍了大概半个多小时吧，我感觉我的耳朵和手快要冻掉了，在我一再的央求下，郭兄终于同意先回楼里休息下。
上楼之后才发现，二楼有个巨大的观测台，从楼里伸向外面，用玻璃包围着，与室内连通，充满了温暖的空气。老师们已经坐在这里看了好久了，都怪我们下车之后跑太快了。于是，我们也开始了坐在沙发上，喝着温热的咖啡，看着绚丽的极光的美好生活，我不禁感慨这里才是人间天堂啊。回看刚刚拍的照片，发现由于视野的限制，拍的效果并不好。于是，我们计划就在这里隔着玻璃拍，毕竟就不用挨冻了。不过，遗憾的是，拍出来会有玻璃的影响，照片里总会有一个若影若现的玻璃。无奈只能暖够了再出去拍。这次我们去了天台拍摄，那里视野足够开阔，不会受到影响，不过依然冷的厉害。
这里透露一下拍极光的要领，相机需要设置的参数大致是这样的，曝光时间30秒以上，曝光补偿ISO尽量小，光圈越大越好。有了这样的设置，再加上有很明显的极光，就能拍出美美的极光照片了。
在天台上看极光效果非常好，整个极光卵都能尽收眼底。极光在缓慢的变化着，有时是从上往下的投射状，有时是波浪状，形态各异，变化无穷。
为了拍出极光的动态变化，我们用了延时摄影的方法。每30秒拍一张为一帧，一共拍上百张连在一起就是一个极光动画了。我们在室外就这样守着相机，每隔30秒按一次快门，冷的实在受不了了就回去暖暖再出来拍。在拍的过程中，偶然看到旁边不知道是谁也架了一把单反相机，没人看护。刚开始还以为相机主人冷的扛不住放弃拍照了，心中不免冷嘲热讽。
后来才发现，那个相机每隔几十秒会自动响一声，仔细一看，连着一个自动快门。发现这个真相时候，我的内心是沮丧的。原来人家这么机智，自己真是蠢到家了，都没想到带个自动快门。又过了很久，这个相机的主人来了，定睛一看，原来是师姐。此刻，我对师姐的膜拜之情已经突破天际了。
拍了两个多小时之后，已经凌晨一点多了，极光强度也慢慢降下来了。回到楼里，看了看拍出来的两百多张极光照片，老师们夸赞我们拍的很好，都可以拿去做教学演示了。看到这样的成果，着实很开心。最后，大家心满意足的离开了Poker flat，剩下的只有慢慢的品味自己的作品。
Now, it's big time.
Aurora is coming!
gif版极光动画
“阿拉斯加，美如童话，看见极光，幸福一生”
从Poker flat回来之后，没过几天，我便按期离开Fairbanks回国了，带着在Fairbanks留下的美好回忆。郭兄则回到了达拉斯，继续他的交流学习。这次观看极光的经历让我和郭兄一直记忆深刻，那种第一次看到极光的心情美妙到无以言表。
引用一位曾经看过极光的朋友的话作为对那段记忆的怀念。
“离开Fairbanks之后，再抬头看夜空，总觉得天上少了一些东西！”
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