白天被太陽照亮或晚上被月亮照亮的雲層是一種常見的景象。然而，更罕見的是，在大氣層中形成的雲層如此之高，以至於在日落後數小時仍能繼續反射太陽光，在夜間的天空中創造出壯觀的景象。而有一種特殊的雲叫夜光雲，也被稱為極地中間層雲最常出現在兩極附近，偶爾也出現在低緯度地區。這種現象是季節性的，並取決於大氣條件的正確組合。
上面的圖片顯示了2021年6月16日基於衛星的夜光雲的視圖。該圖像以北極為中心，由美國宇航局的中間層冰層大氣學（AIM）航天器在幾個軌道上獲得的數據拼接而成。該衛星的雲成像和顆粒大小（CIPS）儀器測量反照率，或雲層反射回太空的光量。研究人員利用AIM的數據來更好地了解中間層的複雜性，以及它與大氣層的其他部分、天氣和氣候的關係。
科學家們稱夜光雲是 “地球上最高、最乾燥、最冷和最稀有的雲”。事實上，地球上的大部分雲都是在對流層形成的，對流層是最接近地面的大氣層，偶爾也在平流層。相比之下，夜光雲在中間層形成，高度剛剛超過50英里（80公里）。當水蒸氣聚集並凍結在漂浮在中間層的流星塵埃斑點周圍時，它們就會形成。塵埃的數量是波動的，但一般來說，當有大量的水蒸氣和中間層的溫度驟降時，就足以讓雲層生長。
鑒於雲層依賴於額外的寒冷條件，它們在春末和夏季出現在地球的極地地區，這似乎是反常的。科羅拉多大學博爾德分校AIM-CIPS的主要調查員Cora Randall解釋說，極地中間層的空氣在夏季上升，在冬季下降。”她說：”所以中間層的空氣在夏天變得更冷，在冬天變得更暖。”這與你可能期望的情況正好相反，如果溫度僅僅由陽光控制的話”。
CIPS儀器在地球極地地區上空短暫的季節性存在期間對夜光雲進行了持續的觀測。然而，地面上的觀察者只有在天空中沒有低層雲的時候才能看到它們。由於中間層雲非常微弱–比白天的天空更暗–只有當觀察者處於黑暗中，而太陽的角度可以從下面照亮雲層時，他們才能從地面上看到。
近年來，觀天者在特別低的緯度觀察到夜光雲，在2019年和2020年從最南邊的加利福尼亞南部發現了夜光雲。根據Randall的說法，美國宇航局微波肢體探測儀的數據表明，今年的條件再次有利於低緯度地區的觀測。高空溫度低於平均水平，水蒸氣高於平均水平，使得水蒸氣更有可能凝結成冰。
如果地面觀測條件有利，在下周看到更多關於北緯40度以下甚至更低的夜光雲的報告不會令人覺得驚訝。上面的照片顯示了2021年6月16日從華盛頓州班布里奇島（北緯47.7度）看到的夜光雲。
Randall指出，有利的雲層條件的一個原因可能是大氣環流的整體加強。更多的上升空氣既可以引起更強勁的冷卻，也可以引起水蒸氣的增加。另一個原因可能是微弱的太陽周期，這意味着在高海拔地區有較少的紫外線輻射來分解水分子。懷疑答案很複雜，可能涉及到大氣波活動。