书城科普自然的奥秘
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第4章 山川的奥秘(4)

珠穆朗玛峰旗云的形状千姿百态,时而像一面旗帜迎风招展;时而像波涛汹涌的海浪;忽而变成袅娜上升的炊烟;刚刚似万里奔腾的骏马;一会儿又如轻轻飘动的面纱。这一切,使珠穆朗玛峰增添了不少绚丽壮观的景色,堪称世界一大自然奇观。

由于旗云的变换可以反映出高空气流的变动,因此,珠穆朗玛峰旗云又有“世界上最高的风向标”之称。

不断上升的珠峰

珠穆朗玛峰并非“生来”就是这么高的。3000多万年前,珠峰所在的喜马拉雅山地区原是一片海洋,在漫长的地质年代,从陆地上冲刷来大量的碎石和泥沙,堆积在喜马拉雅山地区,形成了这里厚达3万米以上的海相沉积岩层。以后,由于强烈的造山运动,使喜马拉雅山地区受挤压而猛烈抬升,经过几千万年的变迁,才成为地球之巅。

随着时间的推移,珠穆朗玛峰的高度还会因为地理板块的运动而不断变化,据科学家证实,珠峰现在仍在慢慢地长高。据测算,珠峰平均每一万年大约升高20~30米。如今,喜马拉雅山区仍处在不断上升之中,每100年上升7厘米。

珠穆朗玛峰高大巍峨的形象,一直在当地以及全世界的范围内产生着巨大的影响。

珠峰是升了还是降了

1975年7月23日,中国政府授权新华社向全球宣布:中国测绘工作者精确测得世界最高峰珠穆朗玛峰的海拔高度为8848.13米。这一数据得到了全世界的认可,从此在权威的地图等出版物中,珠峰高度为海拔8848或8848.1米。

1954年,印度地理学家以珠峰南侧不同位置为基准测量,得出海拔8848米的结果。

1999年,美国全国地理学会运用当时全球卫星定位系统测量,博尔德科罗拉多大学在对测量数据进行分析后,计算出珠峰的海拔高度为8850米。

2005年10月9日,根据《中华人民共和国测绘法》,珠峰高程新数据经国务院批准并授权,由国家测绘局公布。正式宣布2005珠峰高程测量获得的新数据为:珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米。原1975年公布的珠峰高程数据停止使用。

中国1975年测出的高度是8848.1米,2005年测得的数据是8844.43米,珠峰是降低了吗?还是认为1975年测得不准,以2005年的为准呢?

当然,两个数据的差异并不说明珠峰降了,而是说现在的数据比以前更准确。毕竟,人类的科技在迅猛发展,测量技术水平和手段在快速提高,更先进的测量技术所获得数据自然更加准确。

大地的烟火——火山喷发之谜

“火山”是地球内部熔融岩浆等高温物质喷出地表堆积形成的高地。火山喷发时,地球表面就像被炸开了一条连接地下深处的通道,一根通向岩浆源地的“喉管”,一时间,大量炽热的岩浆、气体、尘埃和围岩碎屑、熔岩块、石块等,从“喉管”中喷射而出,冲向高空,形成了一根巨大粗壮的火。火柱冲至一定高度,体积急速膨胀,形成了似氢弹爆炸的蘑菇状烟云。烟云是由喷出的气体、水蒸气以及细小的火山碎屑物、岩屑物质等构成,其中带正电荷的大量水汽与带负电荷的火山灰在高空相遇,由于高空气温低,两者结合迅速凝结成雨滴,以暴雨形式降落,并伴有电闪雷鸣,形成了一幅既壮丽又可怕的自然景象。

暴雨挟带着火山碎屑物和岩屑物质倾注而下,形成火山泥石流,常和熔岩一起,急剧地顺地势向低处流动。

当火山喷出的是酸性岩浆时,熔岩所含的气体特别多,熔岩流很粘稠,流动速度较慢,气体不易散逸,容易堵塞“喉管”。此时,熔岩流犹似巨大的瓶塞,堵住了“喉管”,这样,就造成“瓶塞”,下面岩浆中的高压气体愈积愈多,压力愈积愈大,一旦熔融岩浆积聚的压力大于“瓶塞”的压力时,便冲破瓶塞而出,发生猛烈爆炸。与此同时,大量气体、火山弹、火山砾、火山豆、火山灰等固体喷发物被喷射入空中。

像这类大发“脾气”、爆炸式喷发的火山,属中心式喷发,岩浆性质以酸性、中性为多。酸性、中性岩浆喷发后,火山喷出物常常在火山口即“喉管”周围堆积,形成锥形火山。著名的日本富士山、意大利维苏威火山,都是锥形火山。

潮水洞预测天气之谜

湖北宜昌土城乡附近的崇山峻岭间有个潮水洞,洞内有两个半圆形深蓝色的水潭,它的总面积不过10平方米。水潭每三天涨一次水,千百年来从未改变过这一规律。不涨潮时,水面低于溢水道口70多厘米,平静得没有一点生息。每当临要涨潮时,原本宁静的潭水就会漩涡涌动,水浪一浪高过一浪,向洞壁猛烈地冲击。随后水位急剧上升,潮水如脱缰的野马,咆哮着冲出洞口,流向溢水道,顺着溪沟奔腾而下,几百米之内都能听见波涛汹涌之声。这个过程每次持续近4个小时,之后潮水渐渐回落,波浪逐渐减小。待潮水完全退去后,山岭又恢复了宁静。

这个潮水洞还有一个让人称绝的功能,那就是人们可以通过潮水洞水流的变化,来准确无误地预测天气。降雨前,涨潮流出的水浑浊;干旱前,潮水清澈透明。人们根据对潮水洞水流的观察结果,进行抗旱或防涝的准备工作。潮水洞预报天气的功能,至今无人能给予明确、科学的解释。

湖南辰溪县境内的沅水边上,有一个深藏于水下的奇特洞穴,叫波罗洞,每逢久晴变雨或雨转晴的前夕,洞边的水里便翻出大水泡,一个接一个连续不断,并能听到“噗噗”的响声。距此洞一千米的沅水上游,也有一个类似的洞,其响声没有波罗洞大,人们称这两个洞为“气象洞”。

广西富川县石脚寨山上的岩洞里有一个水潭,呈扇形,长约10米,宽8米,潭水浅处过膝,最深处3~4米。晴天潭水清澈明净,即将下雨时则水面泛起一层金黄色,当你用双手一捧,那颜色就不见了,水波裂开处依然清澈见底。

湖南洞口县竹市镇荷池村,有一口深两米的石井。几百年来井水一直清亮透明,供人饮用。1979年以后,每逢下大雨前两天,井水便会变成棕红色,有涩味。每次持续3~5个小时,然后恢复清亮。

广西灵川县海洋乡苏家村有一眼奇特的泉。当泉水很清时,天气晴朗,几天内都是好天气。当泉眼里涌出一股乳白色“米汤水”时,三天内肯定会下雨。下雨的前一天,看看从泉眼里涌出的浑水有多少,就可知道这场雨有多大。当泉水开始转清后,天气也随之转晴。所有这些奇特的现象,都等待着我们进一步去探寻。

死海之谜

地球上的最低的水域

死海位于以色列和约旦之间的内陆盐湖,是地球上最低的水域,有“世界肚脐”之称。

死海的有趣处和独特处在于它的四个“四百”:第一,它低于海平面400米,是世界的最低点;第二,它的水最深处是400米;第三,死海水所含的各种矿物质达400亿吨;第四,据说死海底有大约400米厚的盐的沉积层。

死海几乎没有生物,《圣经》中罗得之妻的故事就发生于此。传说当罪恶的所多玛城和蛾摩拉城被天上降下的火和硫磺烧毁时,罗得之妻不听上帝劝告而在逃跑途中回首后顾,竟变成死海的一根盐柱。据考古学家考证,这两座城已埋在死海南部的浅底中。

死海位于东非大裂谷北面的约旦谷的谷底,其水面比海平面低大约400米。大裂谷起始于约旦河上游,往南延伸穿过死海、红海和东非。

死海西接干燥不毛的犹地亚丘陵,东临《圣经》中所记载的摩押和以东高原,沿谷底伸展约80千米,最宽处达18千米。

埃尔利垒半岛(舌头半岛)伸入死海之中,将其分为两部分。北半部较大较深;南半部平均只有6米深,矗立着白色的盐柱。盐柱是300多万年前开始形成的沉淀层的顶部。

死海水源问题

来自约旦河及一些小河的河水在夏天50摄氏度的气温下很快蒸发,留下泥土、砂石、盐和石膏等沉淀于海底。在多雨的冬季,每天有650万立方米以上的雨水流入死海。

如果湖水不蒸发,水面每年将上升大约3米。但从20世纪初以来,水面其实已经下降。原因是气候改变,以及约旦和以色列从约旦河和其他河流抽水灌溉,使注入死海的水量减少。

死海动植物及矿物质

死海几乎没有动植物,只有少数单细胞生物可在其中生存,因为死海的含盐量比海水高6倍。由于不断蒸发,死海水面往往浓雾深锁。中世纪的阿拉伯人认为雾气有毒,因此鸟儿无法飞越。但是,一种被称作特里斯特兰八哥的椋鸟为死海带来了生气。这种鸟以英国博物学家特里斯特兰的姓氏命名,以湖岸四周的昆虫和野果为食。

死海除了含盐之外,还富含其他矿物质,如钾、镁、镍等。这些矿物质据说可用于治疗各种疾病,尤其对皮肤病、关节炎、呼吸道疾病具有显著疗效。死海里的黑色淤泥据说可以使皮肤变得细嫩。今天已从死海提取有用矿物质,加以利用。其实,早在公元4世纪当地人就提取沥青售予埃及人作为尸体防腐剂。自1930年以来,已提取钾盐用作农业肥料。

死海在历史上的作用

死海这样一个面积不大且无生物的湖泊,在历史上却起过举足轻重的作用。在西岸,雄峙着玛萨达城堡。登上城堡即可俯瞰死海。因此,犹太国王希律曾以之作为防卫要塞。城堡最初由麦克比阿斯建造,后来希律王又加以扩建。玛萨达城堡北面,是艾因盖迪,意为“羊泉”。根据《旧约》记载,大卫被以色列王扫罗追捕时,就躲在艾因盖迪。因为该处有泉水,植物繁茂,是沙漠中的一片绿洲,据说还有大角羊和豹在那里栖息。再往北就是库姆兰山洞,古代犹太教徒曾把死海稿卷藏匿于此。稿卷记录的时间从公元前3世纪中叶至公元68年,其中有记载教士隐居的生活。

繁华的热带雨林

热带雨林的分布

热带雨林主要分布于赤道南北纬5~10度以内的热带气候地区。这里全年高温多雨,无明显的季节区别,年平均温度25~30摄氏度,最冷月的平均温度也在18摄氏度以上,极端最高温度多数在36摄氏度以下。年降水量通常超过2000毫米,有的竟达6000毫米,全年雨量分配均匀,常年湿润,空气相对湿度95%以上。

热带雨林是一种茂盛的森林类型。进入到森林之中,你仿佛来到一个童话世界。在这里抬头不见蓝天,低头满眼苔藓。

密不透风的热带雨林中潮湿闷热,脚下到处湿滑。这里光线暗淡,虫蛇出没,人们在其间行走,不仅困难重重,而且也很危险。但是,这里却是生物的乐园,不论是动物还是植物,都是陆地上其他地方所不可比的。

热带雨林分布的地区,年降雨量很高,通常高于1800毫米,有些地方达3500毫米。这里无明显的季节变化,白天温度一般在30摄氏度左右,夜间约20摄氏度。

雨林地区的地形复杂多样,从散布岩石小山的低地平原,到溪流纵横的高原峡谷。多样的地貌造就了形态万千的雨林景观。在森林中,静静的池水、奔腾的小溪、飞泻的瀑布到处都是;参天的大树、缠绕的藤萝、繁茂的花草交织成一座座绿色迷宫。

热带雨林的作用

热带雨林是人类乃至整个生物界生存活动所不可缺少重要条件,如果它不复存在,地球的环境气候都将产生重大的变化,而那样的变化将无疑是一场毁灭性的灾难。

雨林里茂密的树木,在进行光合作用时,能吸收二氧化碳、释放出大量的氧气,就像在地球上的一个大型“空气清净机”,所以热带雨林有“地球之肺”的美名。

除此之外,热带雨林水汽丰沛,蒸发后凝结成云,再降雨,成为地球水循环的重要部分;不仅有助于土壤肥沃与生物生长,也有调节气候的功能。

热带雨林急需保护

由于人们对森林木材资源的大量消耗,地球上的森林面积在逐年变小,这引起了多方面的环境问题,例如:干旱少雨、气候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加重等。因此,森林对环境和生态的价值远远高出了它提供木材的价值。

因此,植树造林,扩大森林面积,增加森林资源,是关系到经济效益、社会效益、环境效益及人类能否生存的大事。

但是人类为了要扩张土地、贩卖木材,每年有将近2~3个台湾大小面积的雨林遭到砍伐,二氧化碳无法为雨林利用,而有加速全球“温室效应”的可能。

热带雨林的盛衰不仅关系到生物资源前途,更与全球气候变化关系密切。当前滥伐滥垦热带雨林愈演愈烈,已引起各国人民极大关注。保护生物圈和保护大自然最紧迫的问题,便是保护热带森林,特别是热带雨林。

现在,全世界都在为保护热带雨林而努力,中国雨林的面积虽不大,但人们同样可以为保护雨林而有所作为。比如,人们为保护雨林而大声疾呼,比如,人们拒绝购买和使用以热带雨林中资源制造的产品。相信有大家的努力,地球上的这条美丽的绿色颈链会永远光彩四射。

沙漠产生之谜

据统计,地球上沙漠总面积约1500多万平方千米,占地球陆地总面积的1/10,而且这个数字还在不断增大。那么,面积如此大的沙漠究竟是怎样形成的呢?

传统的观念认为,沙漠是地球上干旱气候的产物。从地球上沙漠的分布来看,也证实了这一观点。目前世界上的大部分沙漠都集中在南、北纬之间,如北非的撒哈拉大沙漠、澳大利亚的维多利亚大沙漠、南亚的塔尔沙漠、阿拉伯半岛的鲁卜哈里沙漠等等。这是因为地球自转使得这一地带长期笼罩在大气环流的下沉气流之中,气流下沉破坏了成雨的过程,形成了干旱的气候,造就了茫茫的大漠。

然而,这一理论并不能解释所有沙漠的成因,比如塔尔沙漠,它的上空湿润多水,而且当西南季风来临时,那里的空气中水汽的含量几乎能与热带雨林地区相比。于是,有人认为,尘埃是形成塔尔沙漠的主要原因。

科学家们发现,塔尔沙漠上空的空气浑浊不堪,尘埃密度超过芝加哥上空几倍。白天因为尘埃弥漫使得地面缺少加热,空气就不能上升。夜间,尘埃以散热冷却为主,空气下沉,同时也减弱了地面的散热。于是此地既无降雨条件,又无成露可能。尘埃在这里竟制服了湿气,使地面只能形成沙漠。

那么,这么多的尘埃又源于何处呢?有的学者指出,塔尔沙漠的尘埃最初是人类制造的,人类是破坏生态环境、制造沙漠的真正凶手!正如200多年前法国哲学家夏多布里昂所说的:“野蛮时期是森林、草原,到了文明时期却成了沙漠。”持这一观点的人还以世界上最大的沙漠——撒哈拉沙漠的演变为例,证明自己的观点。

撒哈拉沙漠的大部分地区在远古时代曾是一片植物茂盛的肥沃土地,绿叶葱翠,禽兽成群,万木竞荣……后来,由于人类破坏了原有的生态环境,才“制造”了沙漠。干旱的气候不是元凶,它只是提供了形成沙漠的适宜条件。

但也有人不完全同意上述观点,认为撒哈拉沙漠的形成最初是很缓慢的,直至公元前5000年,不知从什么地方飞来铺天盖地的黄沙,才使此地变成了辽阔无际的沙漠瀚海。然而这突如其来的黄沙又是从哪里飞来的呢?没有人能确切地回答这一问题。