第三篇追蹤奇妙的地理秘境
■ 地球是怎樣形成的
地球是我們人類世世代代生存的家園,但生活在地球上的我們是否知道地球是怎樣形成的呢?
大約在幾十億年以前,我們的太陽係還隻是一團不斷旋轉的像盤子似的一塊星雲。盤中的星雲微粒在互相碰撞、吸附和旋轉的過程中不斷壯大,最後形成了幾個原始星球的胚胎,其中一個就是地球。剛剛形成的地球不斷地旋轉著,使重的物質沉到地心,輕的物質留在表層,從而形成了由地殼、地幔、地核三部分組成的地球內部層圈。
早期的地球在不斷地熔融和凝結過程中釋放出大量的甲烷、氨、水和氫氣,它們被地球捕集,形成了原始的大氣和海洋。在陽光的沐浴下,地球逐漸變暖,接著產生了風暴和電閃雷鳴、火山爆發、岩漿奔流這樣的現象。在這個過程中,經過分子的組合和複雜的化學變化,逐漸形成了能不斷自我複製的分子,又經過了漫長的不斷演化,最終形成了原始的生命。
小資料 太陽係
太陽係在銀河係之中,是以太陽為中心,由包括我們地球在內的八大行星、矮行星、太陽係小天體圍繞它不停旋轉而形成的一個天體係統。
■ 地球的年齡有多大
地球有多大歲數?從人類的老祖先開始,人們就一直在苦苦思索著這個問題。
地球的地質年齡,我們現在一般是根據放射性元素的衰變規律來估算它。科學家們通過這種方法測得了地球上許多古老岩石的年齡。近年來,科學家們又測得了一些落到地球上的隕石年齡是44~48億年,而從月球取回的岩石樣品的年齡是46億年左右。
經過科學家們大量的測算和必要的校正,現在國際上普遍以45.5億年作為地球的地質年齡。
小資料 放射性元素的衰變規律
有一種化學元素可以自己發出一股射線然後變成另外一種元素,它就是放射性元素。而這種放射性元素發出射線變成另一種元素的規律就叫做放射性元素的衰變規律。
■ 地球為什麼是球形的
人們對地球形狀的認識經曆了一個漫長的過程。早期,人們憑直覺認為天是圓的、地是方的,所以有“天圓地方”的說法。公元1522年,麥哲倫和他的夥伴完成繞地球一周的航行,證實了地球是球形體形狀。今天,通過地球衛星拍攝的照片,我們可以清楚地看到圓球形的地球。
地球的形狀跟它的成因、重力和自轉有關。地球在形成過程中,外部先冷卻固化,地幔以下仍處於高溫熔融狀態,在重力作用下,地層中輕重不同的物質逐漸分層,呈現出同心圈的結構。距地心相同距離處基本上由同一種物質構成,因此重力也一致,而隻有圓球形才能保證各方向上的重力平衡。同時,地球自轉產生的慣性離心力在赤道上最大,就使得地球由兩極向赤道逐漸膨脹,形成了稍扁的圓球體。科學家們通過實際測量,測得地球從地心到赤道的半徑長為6378千米,從地心到兩極的半徑長6357千米,二者相差21千米。
小資料 地球衛星
地球衛星指的是人造地球衛星,就是用火箭發射到天空中一定高度,用於觀測、研究用的儀器,在那裏它的速度能抵消地球對它的引力,使它能夠按一定軌道繞地球運行,而不會掉下來。
■ 地球的總麵積是怎樣知道的
世界上第一個用測量的方法推算出地球大小的人是古希臘學者埃拉托色尼。
在亞曆山大港以南的阿斯旺有一口很深的枯井,每年隻有夏至那一天的正午,太陽才能夠一直射到井底,也就是說,這一天的正午,太陽位於阿斯旺的天頂;而與此同時的亞曆山大港正午的太陽並不是直射的。
埃拉托色尼用一根垂立地麵的長柱,測得亞曆山大港那天太陽的入射角為7.2度,而這7.2度的相差,正是亞曆山大港和阿斯旺兩地的地麵弧距。據此,他求得地球的圓周為25萬斯台第亞(相當於39816千米),這個數值已經很接近目前計算出來的地球圓周。此後,科學家們分別運用相似法、三角測量法做了精密的測算,算得地球的平均半徑為6371千米,然後根據幾何公式推算出地球的總麵積大約是51000萬平方千米。
小資料 地球的表麵
地球表麵分布著黃色的陸地和蔚藍色的海洋。浩瀚的海水占據了地球三分之二以上的表麵。陸地分散在海洋中間,把廣大的水麵分成了四大塊,即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。陸地表麵凹凸不平的地方則是平原、盆地、山脈等。
■ 為何我們感覺不到地球轉動
大家知道,地球在永不停息地繞著地軸自西向東自轉,同時它也在繞著太陽公轉。在赤道上,物體隨地球自轉的運動速度每秒鍾能達到465米,一天大約會移動4萬千米,而地球繞太陽公轉的速度則每秒可達到30千米。這麼快的速度早已遠遠超出了我們在地球上搭乘的任何一種交通工具,但是我們就生活在地球上,為什麼感覺不到地球在轉動呢?
其實,這是由於缺少參照物以及慣性的緣故。乘車的時候我們能感覺到車在前進,是因為有路邊的樹或建築作為參照物;而在茫茫的大海中,幾乎沒有參照物,坐在船上的人就很難感覺到船在前進和前進的速度。事實上,日月星辰的東升西落就說明了地球是在不停地自轉。
另外,由於地球是永不停息地運動著,運動的速度也基本保持均勻,並沒有忽大忽小,從而使我們保持慣性,所以就感覺不出地球在動了。
小資料 物體的慣性
物體保持自己原有的運動狀態或靜止狀態的特性叫做物體的慣性。例如,我們乘車的時候隨著汽車一起前進,當突然刹車時,汽車停止運動,但我們還會保持原來運動的狀態,就會向前倒去,這時如果不扶好就會摔跤,這就是因為慣性惹的禍。
■ 地球上的氧氣會用完嗎
氧是人和動植物呼吸所必需的氣體,他們不能離開氧氣,但是,地球上的氧氣會有用完的一天嗎?
從科學的角度講,地球上的氧氣在短期內是不會缺乏的,因為氧氣是可以再生的。大自然中,森林及其他綠色植物就是製造氧氣的工廠。這些植物通過光合作用,吸收大氣中的二氧化碳、土壤中的水分和溶解在土壤溶液中的無機礦物養料,製造有機物,儲存太陽能,同時釋放出新鮮的氧氣。每天,當陽光照射在植物葉子上時,這種光合作用就開始了。這樣的製氧工廠能源源不斷地供應新鮮氧氣。
但是,人們也不無憂慮,因為我們周圍的空氣在不停地老化。空氣老化的標誌就是空氣中的氧氣含量及其質量下降。科學家忠告人們,應加強危機意識,不要人為地破壞生態環境,要大力植樹造林,增加綠化麵積,治理“三廢”,減少大氣汙染,保護好我們的生存環境。
小資料 三廢汙染
工業三廢指廢水、廢氣、廢渣。三廢不加處理排入環境,會破壞生態環境,導致人及其他生物中毒,影響人們的身體健康和生活環境,所以說三廢是十分嚴重的公害。
■ 地殼中什麼金屬最多
許多人常常以為鐵是地殼中含量最多的金屬,但實際上,地殼中含量最多的金屬是鋁,其次才是鐵。科學家對地下16千米以內的大量岩石樣品進行了分析。結果表明,地殼中鋁的含量是7.45%,而鐵的含量隻有4.2%。在自然界中,含鋁的礦物分布十分廣泛。地球上到處都有鋁的化合物,像最普通的泥土中,就含有許多氧化鋁。
說了這麼多,鋁到底是一種什麼樣的金屬呢?
鋁是一種銀白色的輕金屬。純淨的鋁很軟,質輕,化學性質活潑,延展性強,導電、導熱性能好,是重要的工業原料,用途廣泛。
然而,在一百多年前,鋁卻被認為是一種稀罕的貴金屬,價格比黃金還貴,甚至還被列為“稀有金屬”之列。
小資料 地殼中的礦物
地殼中的各種化學元素,在各種地質作用下不斷進行化合,從而會形成各種礦物。地殼中的礦物質是非常豐富的,現在已探明的礦物就有2000多種,其中金、銀、銅、鐵、錫、鎢、錳、鉛、鋅、汞、煤、石油等,都是人類物質文明不可缺少的資源。
■ 地心溫度有多高
地球作為一個整體是由同心圈層構成的,從表麵向地心依次為地殼、地幔、地核。它們的溫度都不相同,越往地心溫度越高。
最外層的地殼平均厚度為33千米,地殼的底部溫度能達到1000℃左右。地殼往下是地幔,地幔為固體層,厚度2900千米左右。地幔再往裏就是地核,它的半徑約3500千米,成分主要是鐵。地核可分為“外地核”和“內地核”兩層。處在地表以下2900~5120千米的部分叫外地核,是液體狀態。從5120千米直到地心則為內地核,是固體狀態。
科學家通過模擬的方法來推測地心的溫度。由於地球中心是熔融狀態的鐵,通過製造與地球內部相同的壓力條件,在此條件下測出鐵熔化的溫度就可以測出地球中心的溫度。經過500次試驗,科學家們得到鐵在這種高壓條件下的熔化溫度是7300℃,但由於地心還存在硫等其他元素,會降低鐵的熔化溫度,因此最終結論是地心溫度約為5500℃~6000℃。
小資料 物質的狀態
物質一般有固態、液態、氣態三種狀態:固態是物體有一定體積和形狀,比較堅硬的狀態;液態是物體有一定體積、沒有一定形狀、可以流動的狀態;氣態是物體沒有一定體積和形狀,可以流動的狀態。隨著溫度和壓力的改變,物質的不同狀態可以相互轉化。
■ 地球上為何有生命存在
在太陽係的八大行星中隻有地球上有生命存在,這究竟是為什麼呢?因為地球上具備生命賴以生存的條件。
生命要生存下去,必須有陽光、水和適宜的溫度,這樣生命才能進行新陳代謝,繁衍生息。地球距離太陽不遠不近,接受的太陽光照適中,植物可以隨時隨地進行光合作用,儲存生命活動需要的能量,而依賴植物生存的動物也可以獲得食物,得以生存。
地球上適宜的溫度,也是生命存在必需的條件。大氣層就像一床厚棉被起著保溫的作用,使照射到地球表麵的太陽光與熱不會立刻散發到太空中去,溫度才不會劇烈變化。同時,大氣層也擋住了來自宇宙空間強烈的紫外線,使地球上的生命免遭傷害。
最重要的是,地球上有大量的水,為生命的延續提供了源泉。
小資料 新陳代謝
新陳代謝就是有生命的物體不斷從外界獲得維持生命存活所必需的物質,同時把體內產生的廢物排出體外的過程。新陳代謝是維持我們能夠存活生長最基本的生命活動。
■ 人類起源於大海嗎
地球已經存在了近46億年。在地球形成的初期,熔融的地球熱量使水化為蒸汽,變成包圍地球、宇宙射線不易穿透的雲層。隨著地球的逐漸冷卻,雲中的蒸汽變成水開始降雨。大雨連續下了幾千年,於是誕生了生命起源的海洋。
大約在30億年以前,大雨停止了。地球原始大氣中的水、二氧化碳、氫氣、氨氣等氣體在宇宙射線、閃電、高溫等作用下生成了一些有機化合物。這些小分子在適當的條件下聚集成大分子,又經過長期的、複雜的變化,最終形成了能和外界交換能量的原始生命。隨著生命的不斷演變、進化,海洋生物有了越來越複雜的結構。隨著地質的變遷,海洋生物中的一部分開始生活在陸地上,又經過漫長的進化發展,原始人類開始出現,並不斷進化為現在的人類。所以可以說,人類的生命是源於海洋的。
小資料 有機化合物
有機化合物也稱有機物,通常指含碳元素的化合物,其中很多能夠為生命體提供營養,支持生命活動,甚至構成生命體本身。在地球形成以後,有機物是對生命起源起著重要作用的物質。
■ 經緯線是怎樣確定的
打開任何一張地圖,或者轉動一下地球儀,我們都會發現,上麵布滿了縱橫交錯的線條,橫的叫緯線,縱的就叫經線。通過這些經緯線,我們可以方便地確定地球上任意地點的位置,這對於航海和航空過程中的定位十分有用。
我們已經知道,地球是繞著地軸旋轉的,地軸是一根假想的連接南北兩極並穿過地球中心的線。沿著地軸,從北極到南極,可以畫上360個半圓圈,把地球分成360等份,這些半圓圈就是經線。國際上統一規定,以英國倫敦的格林威治天文台的經度為零度經線,從這條線向東向西各分180度,向東的稱為東經,向西的稱為西經,所以東經180度和西經180度實際上是同一條線,一般就叫它180度經線。地圖上用來區分日期的國際日期變更線,就是以這條線為標準的。
緯線是與經線相垂直的線,以赤道為零度緯線,向南向北各定到90度,赤道以南是南緯,以北是北緯。北緯90度是北極,南緯90度是南極。
小資料 經線和緯線
為了方便描述我們地球表麵上各地點的位置,人們假定出一條環繞地球表麵距離南北兩極相等的圓周線,這條線就叫做赤道。沿地球表麵跟赤道平行的圓周線叫做緯線,而連接南北兩極跟赤道垂直的線則叫經線。這樣一來,地球上任意一點都可以用經緯來表示了。
■ 東南西北是怎麼確定的
當你在海上或森林裏迷路時,最需要的就是指南針,用它來認清東南西北方向。但是你想過沒有,地球上的四個方向是根據什麼來確定的呢?
地理上的東是指與地球自轉方向一致的方向,西就是與地球自轉方向相反的方向。有了東西,就產生了南北。地球上南北的終點是南北兩極,如果我們從地球中間的赤道出發,向北走去,最終會走到北極。站在北極點,你不管向哪個方向走,都是向南方行走,不存在向東或者向西的可能。因為北極點的四麵八方都是南方。同理,南極的四周也都是北。但是,東西方向是沒有終點的,如果我們從地球的某一點出發,一直向東行走,你總會走回原地,那時候你就是繞了地球一周。
如果你拿著一張沒有特別標記的地圖,就可以依據公認的規則認為是:上北下南,左西右東。
小資料 北極點
我們居住的地球每天都在不停地自轉著,它所旋轉的軸是用眼睛看不到的,但是我們假想它是一條由兩端穿過地球中心的線,並稱之為地軸。地軸的兩端就是南北兩極,而地軸的北端,北半球的頂點就叫做北極點。
■ 四季是怎樣劃分的
大家都知道,一年有春夏秋冬四季,但是這四季究竟是怎樣劃分的呢?
其實對四季的劃分,我國與西方有不同的標準。我國的四季強調季節的天文特征,分別以立春、立夏、立秋、立冬為四季的起點,但這樣的四季,與實際的氣候情況並不相符。西方的四季劃分,則較多地側重於氣候方麵,他們把春分、夏至、秋分、冬至看作四季的起點。這樣的四季劃分比我國的天文四季各推遲一個半月。但是,要使春夏秋冬四季反映地麵上的氣候條件,就要采用氣候本身的標準來劃分四季。
氣候學上通常以氣候平均溫度(每5日的平均氣溫)作為季節的劃分標準:氣候溫度高於22℃的時期為夏季,低於10℃為冬季,介於二者之間的為春季和秋季。這樣,各地的春夏秋冬四季,都有共同的溫度標準。但是這樣一來,同一地點,四季可能長短不一;不同地點,同一季節也是長短不一的,而且,並不是到處都有四季。
小資料 節氣的天文特征
24節氣中的春分和秋分分別為每年的3月21日和9月23日,此時太陽剛好直射在赤道,這一天的晝夜時間相等。而夏至為6月22日,此時的太陽直射在北回歸線上,是一年中白天最長的日子;相反,一年中白天最短的日子則在12月22日,為冬至,此刻太陽直射在南回歸線。
■ 為何秋天會感到“秋高氣爽”
秋季是由夏到冬的過渡季節,這時太陽照射的角度由大變小,地麵所受的太陽光熱比夏季顯著減少。在9月初,就有冷空氣頻頻南下,長驅直入長江中下遊地區,促使夏季滯留在此地的南方暖濕空氣迅速南移。因此,在9~10月份,長江中下遊地麵上往往已為冷高氣壓所控製。而在高空,夏季盤踞在這裏的太平洋副熱帶高氣壓,還沒有向南退卻,所以這時地麵和高空都在高氣壓控製之下。在高壓區,下沉氣流盛行。
在氣流下沉過程中,空氣的體積要受到壓縮,氣溫因而增高,這就使得空氣的相對濕度變小,空氣變得幹燥,不利於雲和雨的形成。這是長江中下遊地區產生秋高氣爽天氣的主要原因。過了10月以後,高空的副熱帶高氣壓南移,長江中下遊在西風帶的控製下,成雲降雨的機會就比秋季多了。
小資料 華西多秋雨
我國有些地區,因為地形崎嶇起伏,既延緩了南方暖氣流南撤,又減弱了北方冷空氣入侵。所以在秋季,冷暖氣團在此交鋒滯留的機會較多。在冷暖氣團交鋒時,空氣的體積膨脹,氣溫逐漸冷卻,容易使水汽形成降雨。所以,我國華西地區經常是秋雨綿綿,天氣遠不如長江中下遊那樣好。
■ 24節氣劃分的依據是什麼
我國的節氣就是把一年內地球圍繞太陽公轉在軌道上的位置變化,以及因此而引起的地麵氣候演變次序分為24段,每段約隔半個月時間,分列在12個月裏,然後規定出各段名稱。24節氣依次為:立春、雨水、驚蟄、春分、清明、穀雨、立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。
節氣是我們華夏祖先曆經千百年的實踐創造出來的寶貴科學遺產,是反映氣候和物候變化、掌握農事季節的工具。
24節氣是根據地球在黃道(即地球繞太陽公轉的軌道)上的位置來劃分的。地球繞太陽公轉一周是360度,以春分為起點定為0度,每前進15度是一個節氣,例如清明、穀雨、立夏、小滿分別對應15度、30度、45度、60度。這樣運行一周又回到春分點,為一回歸年,總共360度,因此分為24個節氣。
小資料 節氣歌
春雨驚春清穀天,夏滿芒夏暑相連。
秋處露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
上半年來六、廿一,下半年是八、廿三。
每月兩節不變更,最多相差一兩天。
■ 大氣層究竟有多厚
大氣層到底有多厚?天到底有多高?長期以來,人們一直在思考這個問題。人類經過不懈地探索和追求,對大氣層的認識越來越清晰了。
整個大氣層可以分為對流層、平流層、中間層、熱層、外層。從地麵到地麵以上20千米處是對流層。在這一層裏,氣溫隨高度的升高而不斷降低,風、霜、雨、雪、雲霧、冰雹等變化多端的天氣現象都發生在這一層。從距地麵20千米往上到50千米的高空是平流層。平流層裏空氣稀薄,氣流十分平穩,很適合飛機飛行。從距地麵50千米至85千米的高空是中間層,這一層的氣溫隨高度升高而降低,最高處氣溫低至零下90℃。從中間層往上到距地麵500千米的高空是熱層,熱層的下部氣溫隨高度的升高而升高,在距地麵250千米的高空,氣溫可達2000℃,並恒定下來。再往上就是外層,這裏大氣極其稀薄,高速的氣體粒子經常會掙脫地球引力,逃逸到外層空間,所以外層又稱散逸層。因此,地球大氣層能延伸到地球的幾個半徑那麼遠。
小資料 大氣層
我們地球的外麵包圍了厚厚的一層氣體,包括我們生存必不可少的氧氣,還有氮氣、二氧化碳等氣體。這些包圍著星球的氣體叫做大氣,而包圍星球的氣體層叫做大氣層。
■ 雲彩是怎麼形成的
“藍藍的天上白雲飄,白雲下麵馬兒跑……”歌聲中我們經常聽到對藍天、白雲的讚美,那麼雲彩是怎麼形成的呢?
形成雲彩的主要原因是由於潮濕空氣的上升造成的。暖濕氣流在上升的過程中,因為外界氣壓隨高度降低,而它的體積逐漸膨脹,膨脹必然要消耗能量,消耗能量導致的結果就是降溫。
上升空氣的氣溫降低了,它裏麵所含水汽的壓力就會減少,於是就會有一部分水汽以空氣中的塵埃為核形成小水滴。這些小水滴體積非常小,但濃度很大,因為它下降的速度很小,所以被上升的氣流托著,形成浮雲。
我們已經知道,雲彩是由於潮濕空氣上升造成的,那麼怎樣才會發生潮濕空氣的上升運動呢?
首先是熱力作用。夏天,太陽光輻射強烈,近地麵的空氣被急劇加熱,熱而輕的空氣很容易產生上升運動。
其次是冷暖空氣交鋒,暖空氣在冷空氣上麵上升也會形成雲層。
最後是因為地形的作用,平流的濕空氣遇到山脈、丘陵的阻擋,就會被迫上升而形成雲。
小資料 雲彩的種類
雲彩有很多不同種類,主要包括層雲、卷雲、積雲、積雨雲、雨層雲等。層雲指偏平的低空灰色雲層;卷雲是由冰晶構成的縷縷浮雲;積雲是一團白色絮狀雲;積雨雲指帶雨的黑暗風暴雲;雨層雲則是低層的雨雲。
■ 梅雨是怎樣形成的
我國江南地區,在梅子成熟的季節會陰雨連綿,通常要好多天才會停止下雨,這時候的雨被稱為“梅雨”。
梅雨是怎樣形成的呢?
在我國南方,每年從春季開始,暖濕空氣勢力增強,從海上進入大陸以後,與北方南下的冷空氣相遇,由於從海洋上來的暖濕空氣含水汽很大,冷暖交鋒,就形成了長長的雨帶。
如果冷空氣勢力比較強,雨帶則向南移動;如果暖空氣比較強,雨帶則向北移動。但是,在梅子快要成熟的這段時期,冷暖空氣的勢力相當,你追我趕互不相讓,兩種空氣就在江南地區展開了“拉鋸戰”,因此就形成了長期陰雨綿綿的天氣,也就是江南地區的“梅雨”天氣。
小資料 梅雨的地域
世界上,隻有中國長江中下遊流域、日本的東南部和朝鮮半島南部有梅雨現象出現,因此梅雨是東亞地區特有的氣候現象。在中國,則是長江中下遊地區所獨有的氣候現象。
■ 為什麼人工可以降雨
我們知道,隨著世界人口的增加和農業的高度發展,人類對淡水的需求量急劇上升,許多地區出現了嚴重的水資源危機。因此,人工降雨就成為增加淡水量的一種有效途徑。
為什麼人工可以降雨呢?降雨的形成需要三個條件:大量的凝聚核、過飽和的水蒸氣和溫度的下降。雲是由水汽凝結而成,而雲的厚度以及高度通常由雲中水汽含量的多少以及凝結核的數量、雲內的溫度所決定。一般來說,雲中的水汽膠性狀態比較穩定,不易產生降水,而人工降雨就是要破壞這種膠性穩定狀態。
通常的人工降雨是通過一定的手段在雲霧厚度比較大的中低雲係中播散催化劑(碘化銀),增加雲中的凝結核數量並降低雲中的溫度,這樣有利於水汽粒子的凝結增大並產生對流。當空氣中的上升氣流承受不住水汽粒子的飄浮時,便產生了降雨。
小資料 人工降雨對人無害
人工降雨時,飛機或高炮將碘化銀打入有積雨雲的高空,碘化銀擴散為肉眼難以分辨的小顆粒,使水滴凝聚後降落。和巨量的水滴相比,碘化銀隻是滄海一粟,太多了不僅不會增雨反而會把積雨雲“嚇跑”。所以,在如此懸殊的情況下,人們絕不會感覺到碘化銀的存在。
■ 為什麼說“風調”才能“雨順”
我國是著名的季風氣候國家之一,夏季盛行東南風,冬季盛行西北風,春秋季分別屬於從冬季風至夏季風以及從夏季風至冬季風的過渡季節。通常的年景,5月時分,夏季風前哨到達至南嶺山脈,6月中旬至7月中旬迂回至長江中下遊地區,7月底竄至華北、東北平原。假如夏季風根據這種規律,一步步地由南向北移動,不徘徊也不跳躍,這就是所謂的“風調”了。
雨帶的活動與季風前哨是息息相關的,夏季風前哨到達哪裏,哪裏就開始出現雨季。在農業上,華南、長江中下遊、華北、東北等地區農田裏的作物正是需要雨水的時候,雨水就源源而來,滋潤了作物的生長。等到農作物不太需要雨水的時候,季風的活動正好已經過去了,雨水減少,陽光增多,這就是“雨順”。
如果季風前哨在一個地區停留太久,或者一躍而過,就風不調雨不順了。這樣,常常會出現洪澇災害或者幹旱天氣。
小資料 季風氣候
季風是指隨季節而改變風向的風,主要是海洋和陸地間溫度差異造成的。冬季由大陸吹向海洋,夏季由海洋吹向大陸。季風氣候指受季風影響較顯著的地區的氣候,其特點是夏季受海洋氣流影響,高溫多雨;冬季受大陸氣流影響,低溫幹燥。我國大多地區是季風氣候。
■ 為什麼會形成寒潮
冬季的時候,我們經常會受到寒潮的侵襲。那麼,寒潮是怎麼形成的呢?
冰雪封凍的北極地區和高緯度寒冷地區,是北半球寒潮的發源地。在冬季,北極地區很少得到陽光的輻射,便逐漸消耗夏季積存的熱量,導致溫度逐漸下降,這樣高緯度地區就成了冰雪世界。冰雪又把太陽輻射的熱量反射回去,極地便更加寒冷,冷空氣就越積越多。
隨著冷空氣的逐漸增多,此處的氣壓大大高於南方。遇到適當的條件,冷空氣就大舉南下,形成寒潮。影響我國的寒潮主要來自於西伯利亞,從西北方來的寒潮途經西伯裏亞的時候,冷空氣得到加強,就形成冬季我國的大風和雨雪天氣。
小資料 地球上的緯度
地球表麵南北距離的度數,以赤道為零度,以北為北緯,以南為南緯,各90度。通過某地的緯線跟赤道相距的度數,就是該地的緯度。緯度越高越接近兩極,氣候也就越冷。
■ 為什麼西北風總是特別冷
在我國,北方的人常有這樣的感覺,一到冬天,西北風吹得人臉如刀割一樣疼。這是因為,越是在北方,空氣也就越冷。而且,空氣這種越北越冷的現象,在春季與秋季表現得最明顯,而在夏季與冬季卻差別不大。
但是,居住在我國東南部的人們,一到春、秋季節,西北風總是讓他們感覺非常寒冷。為什麼會這樣呢?
我國西北部地區多為沙漠,並且距海遙遠,那裏的空氣比較幹燥。在春秋季節,我國西北部的空氣大舉南下,幹冷的空氣替代了南方的暖濕空氣,並且帶來大麵積降雨,這就使東南部的人們感到非常寒冷。
所以,長期這樣,東南部的人們就感覺西北風總是特別冷。
小資料 風級歌
零級煙柱直衝天,一級青煙隨風偏,
二級輕風吹臉麵,三級葉動紅旗展,
四級枝搖飛紙片,五級帶葉小樹搖,
六級舉傘步行艱,七級迎風走不便,
八級風吹樹枝斷,九級屋頂飛瓦片,
十級拔樹又倒屋,十一、十二級陸上很少見。
■ 為什麼雨點有小有大
雨點的大小取決於空氣中水汽含量的大小和雲中垂直運動是不是劇烈這兩種情況。
夏天,風從海麵上吹來,空氣中的水汽非常豐富,並且地麵上的溫度很高,空氣的對流運動非常強烈,大量的水汽被帶到高空之後,由於溫度降低,凝結成了水滴,天空中就出現了雲塊;如果對流運動很強烈,雲塊就會變得很厚很大,就會像座大山。假如它的頂部生成了纖維狀且具有蠶絲光澤的雲絲,這就說明雲塊已發展到了最盛的階段,氣象上也稱這種雲為“積雨雲”。在積雨雲當中,雨滴非常大,並常常形成雷雨,雷雨的雨滴最大直徑可達到6~7毫米。
最小的雨點要數毛毛雨了,它的直徑在0.5毫米以下。因為毛毛雨的雲層非常薄,空氣非常穩定,水汽也不很豐富,所以雨點就極小,下降時漂浮不定,落到水麵上也不會激起波紋。
小資料 大氣運動
風是人們最熟悉的一種大氣運動形式,但它隻是反映了空氣的水平運動。空氣除了水平運動,還有垂直運動、上升運動和下降運動。有時我們看見白雲越長越高,說明那裏的空氣在蒸騰直上;而雲消雨散的時候,空氣又在做下降運動了。
■ 為什麼說雨水是髒的呢
首先我們要知道雨水是怎樣形成的。空氣中的水汽遇冷後凝結成小水滴,漸漸發展成厚厚的雲層,當不斷上升的空氣托不住雲層時,水滴就落到地麵上,形成雨水。
雨水在下降的過程中,要經過大氣層。我們知道,工廠排出的廢氣和我們生活中的汽車尾氣等大量有害氣體,都排在大氣中。在刮大風的時候,地麵上許多浮土也被大風帶進大氣中。這些氣體中含有大量的二氧化硫、氮氧化物、碳化合物等。當雨滴降落時會經過大氣層中的氣體和粉塵,這些東西和雨水黏附、溶解在一起,然後和雨水一起降落到地麵。
因此,我們戲稱雨水是一名勤勞的“清潔工”。每次下過雨之後,我們都會感到空氣比較清新,大氣層中的許多有害物質,伴隨著雨水被清除掉,天空也變得格外藍。
現在你們知道雨水為什麼不能喝了吧?
小資料 生活中的“雨”
我們在浴室洗澡時,常看見水汽會依附在鏡子上,使光亮的鏡子變得模糊。而當水汽慢慢積累時,凝結在鏡子上的小水滴也會漸漸變大,最終落下來。這同雨形成的道理,其實是一樣的。
■ 為什麼地球上經常鬧水荒
我們知道,地球被稱為“水球”,可是,為什麼地球上還經常鬧水荒呢?
地球上水的儲量在140億億立方米,這是一個多麼龐大的數字啊!可是,這些水94%都分布在海洋中,不能被人們直接利用。根據聯合國1997年的統計,全世界的淡水儲量隻有3.5億億立方米。
雖然淡水資源有限,人均還是比較多的。可是,為什麼有的地方會鬧水荒呢?其實,淡水資源在世界上分布很不均衡。多水的地區,比如東亞、南亞,大量的淡水隨著地表白白流入大海。而在幹旱的地區,比如南非、蘇丹、肯尼亞等地區,到處都是荒漠,嚴重缺乏淡水資源。
我國水資源的分布也很不均勻,內蒙古及大西北是十分幹旱的地區,那裏到處是沙漠和戈壁灘,水資源相當缺乏,而在南方的大部分地區,水量充足。因此,我國正在實施南水北調工程,期望能以此解決北方缺水的問題。
小資料 珍貴的淡水
海水在陽光下蒸發形成雲,被吹到陸地上空,水分凝結後降落到大地,形成江河、湖泊等生命所需的淡水資源。陸地上的淡水也會因日曬而蒸發,或從江流回歸大海,因此地球上的可供使用的淡水資源非常緊缺。盡管極地冰川所含淡水最多,但人類目前還無法利用它們。
■ 為什麼雨會從天空落到地上
天空中會下起雨是一種很常見的自然現象。
當陽光照射在大地上時,江河湖海裏的水會不斷地蒸發到空氣中,花草樹木以及地麵上的水也會蒸發,生成水蒸氣。水蒸氣隨同空氣一起升到高空。在不斷上升過程中,水蒸氣會越變越冷,變冷的水蒸氣凝結成許多小水滴,小水滴越積越多就變成了天上的雲。
雲層裏的小水滴越聚越多,會結成許多更大的水滴,當雲中的水滴超過飽和狀態時,雲就不能承受水滴的重量,水滴就會從天上降落下來,這就是下雨了。這時,我們就能看見雨從天空中落下來了。
小資料 雨有什麼用
雨水落到地麵,滲入地下,滋養了植物的生長,同時又補充了地下水的儲量。雨水順地麵流到江河湖泊以及水庫,可以為我們提供飲用水和生活用水,還可以為水力發電提供有利的條件。
■ 夏季為何會出現東邊日出西邊雨的景象
炎熱的夏季會發生這樣的景象:在同一個城市,一邊是陽光高照,一邊卻是大雨傾盆。我國古代早就把這種景象寫入詩中,“東邊日出西邊雨”就是其中的一句。
在大自然中,為什麼會出現“東邊日出西邊雨”這種奇特的景觀呢?原來,這是由於降水量水平分布的不連續性造成的,尤其是在夏季更為突出。夏季降水量水平分布的差異,主要與產生降水的雲本身特點及當地的地形、地貌等因素有關。在夏季,降雨多為對流雨,產生降水的雲多半為雷雨雲,這是一種垂直發展十分旺盛、而水平範圍發展較小的雲。由於這種雲體積較小,在它移動和產生降水時,隻能形成一片狹小的雨區,這就比較容易造成雨區內外雨量分布的顯著差異從而出現“東邊日出西邊雨”的奇妙景觀。
小資料 雨為什麼常斜著下
雨是從雲裏落下的,而雲會隨著風在天空中飄動。雨點在慣性的作用下會隨著雲移動一些距離,再加上風也會吹動雨點,所以它就斜著落下來了。
■ 為什麼雷雨前很悶熱
夏天的時候,經常打雷下雨,雷雨來臨之前,通常會天氣悶熱,讓人覺得透不過氣來。但是,為什麼雷雨前會很悶熱呢?
因為雷雨的形成需要兩個條件:一是地麵上溫度要高,二是大氣層裏濕度要大。地麵上熱了,靠近地麵的空氣溫度能升得很高,變得輕輕地浮向高空。但是如果隻是熱,空氣很幹燥的話,雷雨也不會發生的,隻有當濕度大了,有潮濕的空氣上升到了高空,才會形成雷雨雲。天空裏有了雷雨雲,就可能有雷雨發生。
大氣裏溫度高了,水汽多了,這時候地麵上的水不易蒸發,人身上的汗也不容易幹,這樣我們就會感到十分悶熱。誰都有這樣的經驗,當我們在浴室裏洗澡時感到又熱又悶,這就是由於浴室裏溫度高、水汽多的緣故。所以,悶熱是大氣裏水汽多、溫度高的表現,也就是雷雨發生的預兆。
小資料 降雨的分類
最常用的對降雨的分類方法是按降水量的多少來劃分降雨的等級。根據國家氣象部門規定的降水量標準,將雨分為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨六種。我國暴雨強度最大、雨量最多的地方是台灣省。
■ 為什麼夏天會出現雷陣雨
夏季經常會出現這樣的天氣,本來烈日炎炎,轉眼間卻狂風大作、雷雨交加,這就是雷陣雨天氣。雷陣雨天氣輕則可以飛沙走石,重則拔樹倒屋。那麼,雷陣雨是怎麼形成的呢?
雷陣雨的發生需要有強對流的雷雨雲係。
夏季,由於氣溫高,蒸發量大,含有大量水汽的熱空氣不斷上升,隨著海拔高度的增加,溫度會逐漸下降(每上升100米,氣溫降低0.6℃),空氣也就漸漸變冷。這時,空氣中的一部分水汽凝結成小水滴,天空就會起雲。隨著含有大量水汽的熱空氣的不斷增加,雲就越堆越大,越堆越高。這樣的雲,在氣象上叫積雨雲,其雲底離地麵約1000米。
雲中水滴合並增大,直到上升熱氣流托不住了,就從雲中直掉下來。下層的熱氣流被雨淋後,驟然變冷,不再上衝,轉而向地麵撲下來。此時,空中的電荷開始放電,並伴隨著轟隆隆的雷聲。於是,雷陣雨就發生了。
小資料 為什麼會打雷
夏季,天空中大塊的積雨雲受到地麵熱氣流的衝擊,產生了強大的電荷。當兩種帶不同電荷的雲接近時,便互相吸引而出現閃電。在閃電的衝擊下,周圍的大氣和水汽劇烈膨脹從而產生了“轟轟”的雷鳴聲。
■ 為何雷雨時先看到閃電後聽到雷聲
夏天雷雨天氣時常常先看見閃電,後聽見雷聲,這是什麼原因呢?
首先讓我們了解一下雷電的形成過程。天空中的雷雨雲(主要是積雨雲)在形成過程中,由於大氣電場以及溫差起電效應、破碎起電效應的同時作用下,正負電荷分別在雲的不同部位積聚。當電荷積聚到一定程度,由於所帶的電荷性質相反,就會在雲與雲之間或雲與地之間產生瞬間劇烈放電的現象。在這放電過程中,往往伴隨著強烈耀眼的閃光和震耳欲聾的轟響。所以,在空中,閃電和雷聲是同時發生的。由於閃電的速度是每秒30萬千米,而雷聲是每秒340米,閃電傳播的速度要比雷聲快得多,雷聲總是落在閃電後麵。因此,我們總是先看見閃電,後聽見雷聲。
小資料 閃電的能量
閃電雖然隻有幾十厘米寬,但它是一個巨大的放電過程,一次閃電電擊的能量是300萬兆瓦,它可以將局部的空氣加熱到3000℃。
■ 為何雷容易擊中高聳孤立的物體
我們知道,在高大的建築物,如高聳的煙囪、摩天大樓等上麵裝上避雷針,可以避免遭受雷擊。可是,為什麼雷容易擊中高聳孤立的物體呢?
由於雷雨雲的雲底部帶電,能使地麵發生感應,並使地麵產生與雲底電性不同的電荷,這稱為感應電荷。這種感應電荷在小範圍的地麵上是同一性質的,由於同種性質的電荷是相互排斥的,這種排斥力造成的沿地麵方向的分力,在彎曲得厲害的地方比平坦一些的地方小,於是電荷就會移動到彎曲得厲害的地方去,所以在彎曲得厲害的地麵上,感應電荷就多一些。高聳的物體,作為地麵的組成部分,成為地麵上最彎曲的一部分,當地麵受到雷雨雲的感應產生感應電荷時,在高聳的物體上就集聚了較多的電荷,對閃電的引力大,很容易把閃電拉過來。
所以,大雷雨天氣時,不要在大樹、電線杆等高聳物體下躲雨,否則有可能遭到雷擊。
小資料 雷電天氣的自我保護
我們遇到雷電天氣時一定要注意保護自己,遠離危險。如果在室內,要避免使用電話等連接外界管線的物品;如果在室外,要遠離孤立、高聳的物體;在曠野中要盡量蹲在地上,降低高度且使身體少接觸地麵。
■ “魔鬼穀”為什麼多雷雨
在青海省西部昆侖山脈與新疆阿爾金山脈交界的山區,有一個神秘的魔鬼山穀。它東起青海茫崖的布倫台,西至新疆若羌的沙山,長約百餘千米,寬約2~30千米,穀地海拔約3200米。
這個狹長的穀地氣候濕潤,加上冰川遍布,湖泊沼澤眾多,所以林木茂密,牧草蔥綠,是理想的高山牧場。但是,這裏的高山天氣多變。天氣晴朗時,風和日麗,春意盎然;天氣驟變時,烏雲密布,雷電交加。刹那間,原本嫵媚的山穀,就會變成恐怖的地獄,漫山遍野留下了無數遭雷擊的焦木殘樹和牛羊的屍體,因而被人們稱為“魔鬼穀”。
我國地質科學工作者經過地質勘察,初步揭開了“魔鬼穀”神秘的麵紗。原來,魔鬼穀是個雷擊區。這裏的地層主要由強磁性玄武岩體構成,還有幾千個鐵礦脈及石英岩體。這些岩體和鐵礦帶的電磁效應,引來了雷電雲層中的電荷,因而產生了空中放電,形成了炸雷。雷電一旦觸到地麵凸出的物體,就會產生尖端放電的現象,因而牧場上的人與羊群就成了雷電轟擊的目標,這就是“魔鬼穀”的神秘所在。
小資料 電磁效應
電生磁指電流通過導線時,導線的周圍產生磁場的現象。如果把導線做成螺旋線管的形狀,電流通過時產生的磁場與一根磁鐵產生的磁場相似。而磁生電是指在磁場中也能產生一種被稱為“感應電流”的電流,就是發電機的原理。這就是電磁效應。
■ 為什麼說“瑞雪兆豐年”
“瑞雪兆豐年”是我國廣泛流傳的一句諺語,意思是說冬天下幾場大雪是來年莊稼獲得豐收的預兆。
冬季天氣冷,下的雪往往不易融化,蓋在土壤上的雪比較鬆軟,雪花和雪花之間留有空隙,空隙中充滿空氣,加上不容易散熱,這樣就像給莊稼蓋了一條棉被,外麵天氣再冷,下麵的溫度也不會降得很低。等到冷空氣過去以後,天氣漸漸回暖,雪才慢慢融化,這樣既保住了莊稼不受凍害,而且雪融化的水留在土壤裏,給莊稼積蓄了很多水,對春耕播種以及莊稼的生長都很有利。
另外,下雪還能凍死害蟲,由於雪在融化時要從土壤中吸收許多熱量,這時土壤會突然變得非常寒冷,溫度降低許多,土裏的害蟲就會凍死。所以說,冬季下幾場大雪是來年豐收的預兆。
小資料 美麗的雪花
冬天,我們會發現雪花都是六角形的,非常美麗,這是因為空氣中的水汽在0℃以下就會結成冰晶,冰晶很小很小,呈六角形。冰晶在空氣中飄浮,碰到水汽就會不斷變大而成為雪花。由於冰晶是六角形的,所以冰晶結成的雪花也是六角形的。
■ 高山上的積雪為何終年不化
大家都知道,我國著名的喜馬拉雅山,山上白雪皚皚,銀裝素裹,十分壯觀。其實世界上還有許多高山和喜馬拉雅山一樣,積雪終年不化。這究竟是為什麼呢?
原來,在地球上,從地麵算起,每上升100米,氣溫就下降0.6℃,山越高,氣溫就越低。到了一定的高度,氣溫就降至0℃以下,這個界限就稱為雪線。超過雪線,山上的冰雪就終年不化了。盡管夏天強烈的陽光會使一些冰雪融化一些,但到夜間溫度下降,水和雪就凍在一起,而且不時會有雪花落在冰峰上,日積月累,冰雪融了又凍,永遠不會消失。雪線以上冰雪的不斷融凍,最終形成了冰川冰。晶瑩的高山冰雪就像一麵大鏡子,有很強的反射力,絕大部分的陽光和熱量都被它反射掉了,所以冰川冰的溫度始終很低,這就是為什麼高山上的冰雪會終年不化的原因了。
小資料 喜馬拉雅山
喜馬拉雅山在藏語中的意思為“冰雪之鄉”,被稱為“世界第三極”。它的主峰珠穆朗瑪峰,是世界第一高峰,在藏語中意為“女神”,自古以來就被藏族同胞看作崇高的“女神”。
■ 雪崩是怎樣發生的
在電視上我們曾看到這樣的景象:雪山上巨大的雪堆以排山倒海之勢鋪天蓋地而來,十分壯觀。雪崩常常會給人們帶來災難,是登山愛好者的大敵。那麼,雪崩是怎樣發生的呢?
雪崩是大量積雪迅速向下滑動的自然現象。高山地區,降水較多,山頂有大量積雪,由於新、老積雪層變質程度不同,密度也不一樣,雪層表麵的蠕動速度比底層快,這就造成雪層錯落地裂開。春季氣候回升,融雪開始,雪水沿裂隙下滲,在黏聚力薄弱的地方,起到了潤滑劑的作用,降低了積雪與山坡之間的摩擦力,由此發生雪崩。另外,地震和大量的動物踩動雪麵時也可能引發雪崩,而砍伐森林也能使山坡積雪的穩定性減弱。森林和灌木,客觀上起著阻止積雪下滑的作用。因此,應該嚴禁砍伐易發雪崩地區的林木。
小資料 如何預防雪崩
為了降低雪崩的危險,人們可以在山坡上栽種樹木,或者修建防雪牆來阻擋雪崩滑落之勢,也可興建防雪橋來保護道路和鐵路。在滑雪運動勝地,雪地巡邏隊會提高警惕,隻要發現一點危險征兆,就會發出警告並封鎖道路。
■ 為什麼會有地下水
地下水是指埋藏在地麵以下,存在於岩石和土壤的孔隙中可以流動的水體。地下水的來源主要是滲透水,是由大氣降水、冰雪融水、地表流水、湖水及海水等從地麵滲入地下積聚而成的;其次是空氣中的水汽因降溫在地麵凝聚成水滴後滲入地下積聚而成的凝結水;湖水或海水伴隨沉積物一起沉積而保存起來的古水;由岩漿活動過程中冷卻析離出來的水積聚而成的原生水。
地下水有氣、液、固態三種,但以液態為主。當含有地下水的岩層或土壤中的地下水含量過高達到飽和時,水就從高處滲漏,飽水帶中的水即為地下水。常見的井水、泉水都是地下水。地下水分布廣泛,水量也較穩定,是工農業和生活用水的重要水源之一。
地下水位過高對農作物生長不利,會造成災害,如果地下水含鹽量較高,則會產生土地的次生鹽堿化。
小資料 土地的次生鹽堿化
由於人類不合理的灌溉、施肥等農業措施,以及洪澇等自然災害,使地下水的水位上升,透過地表加劇了水分的蒸發,使得土壤中鹽分積累,含鹽量增加而不適宜農作物生長,這種現象叫做土地的次生鹽堿化。
■ 青海湖是怎樣形成的
我國最大的內陸鹹水湖是青海湖。它是國際重要濕地,作為青藏高原的重要組成部分,一直為人們所矚目。
在青藏高原由海洋隆起為陸地時,部分海水被四周的高山環繞起來,形成許多湖泊。青海湖就是其中一個巨大的湖泊,湖水從東麵注入黃河。大約距今100萬年前,青海湖東麵的日月山發生了強烈的隆起,攔截了青海湖的出口,使它成了閉塞湖。
青海湖是一具富有神奇色彩的遊覽地,也是一個為全世界科學家所注目的巨大寶湖。政府曾對青海湖進行了多次綜合考察,發現青海湖裏有豐富的礦產資源。湖中盛產湟魚,是我國西北地區最大的天然魚庫。四五月間,魚群遊向附近河流產卵,布哈河口密密麻麻的魚群鋪蓋水麵,使湖水呈現黃色,魚兒遊動有聲,翻騰跳躍,異常壯觀。
小資料 青海湖鳥島
青海湖最誘人的奇觀是馳名中外的鳥島。它在湖的西北部,麵積僅0.8平方千米,每年五六月份是觀光鳥兒王國盛況的最好時期。來自我國南方和東南亞等地的多種候鳥,春天後成群結隊返回故鄉,棲息在這個小島上,最多可達10萬隻以上。
■ 為什麼錢塘潮特別壯觀
錢塘潮,又叫“海寧潮”,以每年農曆八月十八在浙江海寧的錢塘江邊所見到的海潮最為壯觀。湧潮襲來時,潮頭高度可達3.5米,潮差可達8.9米,氣勢磅礴,十分壯觀。
錢塘江海潮的形成和湧潮的壯觀景象與杭州灣得天獨厚的地理環境有關。杭州灣位於亞洲大陸東部邊緣,形如喇叭口,外寬裏窄,麵向遼闊的太平洋水域,潮水由東向西推趕。每逢潮來,大量海水一湧而進,越往裏越擁擠,促使水位很快被抬高,並在灘高水淺的地方激起一堵水牆。這種壯觀景象,在中秋時節更加顯著。因為這時東南季風盛行,風助潮勢,潮借風威,滾滾江水與潮頭頂撞,更加激起潮湧。從天文因素上說,每逢初一、十五的時候,受太陽和月球的引力影響,形成大潮,因此有“初一、十五漲大潮”的說法。就這樣,眾多天文和地理因素相互配合,共同製造了聞名中外的錢塘怒潮。
小資料 季風
季風是大範圍盛行的、風向隨季節變化的風係,它的形成是由冬夏季海洋和陸地溫度差異所致。季風在夏季由海洋吹向大陸,在冬季由大陸吹向海洋。季風活動範圍很廣,它影響著地球上1/4的麵積和1/2人口的生活。
■ 湖水為何有的鹹、有的淡
在地球陸地上,分布著許許多多大大小小的湖泊,這些湖泊多為淡水湖,但也有的湖水是鹹的。
大多數湖泊的水,都是由河水流入的。在流動的過程中,河水把所經過地區的土壤和岩石裏的一些鹽分溶解了,當河水流入湖泊時,就把鹽分帶給了湖泊。如果湖水能從另外的出口繼續流出,鹽分就會跟著流出去,如北美的五大湖和我國的洞庭湖,最終都流入了大海,所以它們都是淡水湖。
假如有些湖泊排水非常不便,而且氣候幹燥,蒸發消耗了很多水分,鹽分便會越積越多,湖水也就越來越鹹,成為鹹水湖。在荒漠和草原地帶,因為降水稀少,蒸發強烈,排水不暢,鹹水湖往往分布較多,如世界著名的大鹹水湖——死海。但也有人認為,在地質時期,鹹水湖原是海的一部分,海水退了以後,有一部分海水遺留在低窪地方,成為現在的湖,所以湖水保留了很多鹽分。
小資料 中國的淡水湖和鹹水湖
我國最大的淡水湖是鄱陽湖,位於江西省北部,長江中遊的南岸。它南北長170千米,東西最寬處達70千米,麵積為3583平方千米。我國最大的鹹水湖為青海湖,位於青藏高原東北部祁連山腳下。湖麵海拔3196米,形狀近似菱形。
■ 世界上最大的淡水湖群在什麼地方
世界上最大的淡水湖群位於北美大陸的美國和加拿大之間,這個湖群包括五個大湖,它們像親兄弟一般手拉手連在一起,構成五大湖區。
按麵積排列:最大的是蘇必利爾湖,占了五大湖儲水量的一半以上,麵積比世界第二大淡水湖維多利亞湖大得多。其次是休倫湖,第三是密歇根湖,第四是伊利湖,最小的是安大略湖。其中除密歇根湖為美國獨有外,其他都是美國、加拿大兩國共有。
五大湖是世界上最大的淡水湖群,因此人們用“淡水的海洋”、“北美大陸的地中海”來形容它們水量之大。五大湖總麵積達24.2萬平方千米,大約相當於一個英國。五大湖流域約為766100平方千米,南北延伸近1110千米,從蘇必利爾湖西端至安大略湖東端長約1400千米。湖水大致從西向東流,注入大西洋。除密歇根湖和休倫湖外水平麵相等外,各湖水麵高度依次下降。
小資料 中國四大淡水湖
我國第一大淡水湖是江西北部的鄱陽湖,麵積3583平方千米;第二大淡水湖是湖南北部的洞庭湖,麵積2820平方千米,是全國重要的商品糧基地之一;第三大淡水湖為江蘇南部的太湖,麵積2425平方千米;第四大淡水湖為安徽中部的巢湖,麵積820平方千米。
■ 沸湖是什麼樣的湖
沸湖位於加勒比海列斯群島的多米尼加島上,藏身於島南部火山區的山穀中。湖長不過90米,但是又陡又深,離岸不遠處,湖水已深達90米。
沸湖是由一眼間歇泉形成的。在湖底有一個圓形噴孔,當噴泉停歇時期,湖水因缺乏水量補給而幹枯。然而一旦噴發,則地動山搖、群山轟鳴,熱流從湖底湧出,湖麵煙霧繚繞,熱氣騰騰,有時還會形成高達二三米的水柱,衝天而起,蔚為壯觀,“沸湖”也由此得名。
沸湖的這些熱水是從哪裏來的呢?原來,沸湖坐落在一個古火山口上,在地球深處的帶有大量礦物質和含硫氣體的熾熱熔岩水,在上升時遇到古火山口通道,就會猛烈地向地表噴出,結果就形成了這個大自然的奇觀。
由於沸湖周圍地區長期受含硫氣體及其他一些有害氣體的影響,動植物的生長繁殖受到很大影響,大片植被被毀,景色荒涼,所以被稱為“荒穀”。
沸湖間歇泉的奇觀常常令遊人驚歎不已,它和特立尼達島上的瀝青湖被並稱為加勒比海地區的兩大奇跡,吸引著世界各地的科學家和遊客前去考察和觀賞。
小資料 瀝青湖
瀝青湖是南美洲特立尼達和多巴哥島國的一個小湖,學名叫“拉布裏亞瀝青湖”,它的“湖水”是一種黏稠度很大的天然瀝青礦,呈暗灰色。瀝青湖麵積約40公頃,深90米,蘊藏著1200萬噸天然瀝青。
■ 羅布泊湖為什麼死而複生
位於塔裏木盆地東部的羅布泊,是一個典型的內流湖。在地質曆史時期,由於受氣候變化的影響,它曾幾度死而複生。
羅布泊最初形成於上新世,當時氣候濕熱,雨水充沛。但到了上新世晚期,氣候轉向幹熱,羅布泊第一次幹枯消失。等到早更新世,氣候轉為溫涼多水,周圍山地也繼續上升,羅布泊死而複生,麵積達到2萬平方千米。從晚更新世晚期到全新世初期,氣候又趨幹燥,羅布泊第二次幹枯消失。中全新世是一個多水期,羅布泊再度充水成湖。
進入人類曆史時期,羅布泊仍有“廣袤三百裏”之說。在漢代,羅布泊周圍水草豐盛,農牧業興旺發達,樓蘭古國位於湖泊的西部。後來,由於氣候變化,湖泊逐漸退縮,繁榮昌盛的樓蘭古國也因缺水及其他原因成為一片廢墟。新中國成立後,由於塔裏木河與孔雀河流域的農牧業不斷發展,兩河幾乎全被攔截耗盡。因此,到了1964年,羅布泊由於水量不足,第三次徹底幹枯了。此時,我們不僅要問,羅布泊湖還能死而複生嗎?科學家告訴我們,那要看人類對它的影響了。
小資料 上新世、更新世、全新世
地質年代上將地球的生命劃分為古生代、中生代和新生代。新生代則劃分為第三紀和第四紀。上新世是第三紀最新的一個世;更新世是第四紀的第一個世;而全新世是第四紀的第二個世。地質時代的最新階段,開始於12000~10000年前持續至今。
■ 貝加爾湖為何會有海洋動物
俄羅斯的貝加爾湖並不大,但它卻是世界上最深的湖泊。湖中不僅有2000多種特有的淡水湖動物,還生活著大量的海豹、鯊魚、龍蝦、海螺等隻有在海洋中才能見到的動物。
為什麼海洋動物會出現在淡水湖中呢?
科學家們對此進行了不斷探索,認為貝加爾湖以前是“北方的海洋”,後來發生地殼運動,周圍高山隆起,它卻下降,形成了湖泊。後來,周圍眾多的河流流入湖泊,漸漸地衝淡湖水,使之成為淡水湖,結束了它作為海洋的曆史。原來大多數生活在海洋中的海洋生物,在貝加爾湖變遷為淡水湖的過程中絕滅。
但是,有些生存能力特別強的動物,慢慢地適應了淡水環境,成為世界上特有的淡水動物,如貝加爾湖海豹等。也有學者認為,貝加爾湖中的淡水類海洋動物,原先生活在海洋中,以後不安於海洋生活,進入葉尼塞河,並不斷地向河流上遊運動,最終到達貝加爾湖,逐漸習慣了在淡水中生活,繁衍後代,便形成了在淡水湖中的“海洋動物”。
小資料 世界最深的淡水湖
貝加爾湖是世界上容量最大、最深的淡水湖,但就麵積而言,它隻居世界第9位。它容納了地球全部淡水(指河湖的淡水)的五分之一,相當於北美洲五大湖的總水量。湖上風景秀美、景觀奇特,湖內物種豐富,是一座集豐富自然資源於一身的寶庫。
■ 為何有些泉水是熱的
我國的許多地方都有溫泉。陝西西安的驪山腳下,有個著名的華清池,泉水中含有多種礦物質,水溫達到43℃,很適合沐浴療養,是唐朝時唐明皇楊貴妃的沐浴之所。我國雅魯藏布江的一些河流中有溫泉,有時候熱水翻滾,會將河中的魚燙死。
這些泉水之所以是熱的,主要是由於來自地殼深處的熱量造成的。地殼深處的熱量通過火山爆發以及岩漿運動,沿岩層的斷裂帶向上運動和擴散,而降水、地表水和地下水沿著地層中的裂縫以及斷裂帶向下滲漏,熱量就被傳輸給水,滲得越深,水溫就越高,這樣就形成了地下熱水,這種地下熱水流出地表,就成了溫泉。一些溫泉甚至還會出現噴泉現象,這是因為有的泉水下部接近熱源,由於通道狹小,底部的水溫度高而難以發生對流,於是壓力增大就將上麵的水頂出地麵,形成噴泉。
小資料 溫泉產生的條件
地下必須有熱水存在;
必須要有上升的熱水與下沉的較遲受熱的冷水產生的對流,導致熱水上湧;
岩石中必須有深長的裂縫或空隙供熱水通達地麵。
■ 冷水泉為什麼是冷的
夏日在山間,常能見到流淌著的小溪,溪水十分清澈,掬一捧溪水清涼而凜冽,這些山泉就是冷水泉,如杭州的虎跑泉、濟南的趵突泉、北京的玉泉等都是有名的冷水泉。
冷水泉的水為什麼會這麼冷呢?這是因為二氧化碳作用的結果,就如同夏日喝汽水會覺得涼爽一樣。當泉水在地下流動時,由於具有較高的壓強,溶解了大量的二氧化碳氣體分子。地下水流出地麵時,周圍壓強減小,水中二氧化碳的溶解度變小,促使過量的二氧化碳從水中溢出,從而帶走大量熱量,於是水溫就下降了。
冷水泉不僅可以灌溉、飲用,而且在醫療和工業上也有著極重要的用途。一些冷水泉含有多種對人體有益的礦物質,飲用這種冷水泉對人體健康十分有利,因此冷水泉是很有價值的地下寶藏。
小資料 中國的名泉
我國的名泉有很多,曾先後被稱為“天下第一泉”的名泉有:江西廬山的穀簾泉、江蘇鎮江的中泠泉、北京西郊的玉泉、山東濟南的趵突泉、四川的峨嵋玉泉等。
■ 為什麼有的泉水能治病
有的泉水能夠治療某些疾病,這已經得到了證實。但是,泉水不是藥物,怎麼會有這麼神奇的本領呢?
原來,由於地下含有許多種礦物質,地下水在地下流動時,溶解了它所流經地區的可溶礦物質,而泉水恰恰就是從地下湧出地麵的地下水,所以泉水裏含有不同的礦物成分。我們把含有大量礦物質的泉水,叫做礦泉。礦泉裏不僅含有礦物質,還含有氣體。這就是有的泉水可以治療某些疾病的原因。
我國內蒙古呼倫貝爾盟有一處泉水,它含有較多的二氧化碳和鐵質,這就是它能夠治好胃病等某些疾病的主要原因。出產石油的地區,礦泉水裏含有比較多的硫化氫,這種礦泉水能輔助治療心髒病和風濕病。
但相比之下,溫泉具有更高的醫療效用,因為溫泉裏不僅含有礦物質,而且還有熱力。人們常用溫泉來洗澡,可以治好皮膚病和風濕病。