第一章 地球奇觀4
20、南極比北極多冰奇觀
南極洲為什麼有這麼多冰蓋,且比北極多這麼多?
南極大冰庫
地球最南端,有一塊常年被冰雪覆蓋的陸地,連同附近的島嶼在內,總麵積達1350萬平方公裏,這就是地球上的“冰庫”——南極洲。白茫茫的冰原覆蓋著南極洲麵積的93%以上,冰層平均厚約1700米,最厚的地方達4200米。南極大陸內冰的總儲量約有2400萬立方公裏。巨厚的冰蓋使南極洲的平均海拔高度達到2400米,成為世界上最高的大陸。據科學家分析,南極洲有可能不是一整塊陸地,而是巨大的冰蓋把下麵的一些小島嶼蓋住了。地球上70%的淡水集中在這裏,假如這些冰全部融化,將使地球海平麵升高60米。南極海域中的冰山達22萬個之多,比北冰洋冰山多14倍。
南北極冰庫儲水差異比較
當然,南極洲地處地球南端,幾乎所有的部分都位於南極圈之內,氣候極度寒冷。這裏的降水以冰雹為主。大陸的年平均降水量約55毫米。由於氣溫極低,蒸發極其微弱,冰需逐年積累,終於形成了巨厚的冰原。可是大家一定要問,北極也幾乎都在極圈之中,氣溫同樣極度寒冷,為什麼沒有這麼多的冰呢?這可從南北兩半球的海陸分布中找到答案。
北半球陸地麵積占北半球總麵積的39%,且北冰洋周圍幾乎為陸地所包圍。我們很容易知道,假如隻是寒冷而缺少水分,那麼是不可能發生降雪而隻能出現幹冷的氣候環境。北冰洋周圍的環境正是如此,因為加拿大、北歐和蘇聯西伯利亞大片幹冷的陸地,不會給北冰洋供應更多的水汽,所以北極降雪極少。
南半球陸地麵積占南半球總麵積的19%,南極洲周圍被廣闊的海洋包圍著,這些海洋的年平均溫度均在攝氏零度以上。南緯40~60°之間的廣大海洋平均蒸發量在340~840毫米之間,在大氣環流的作用下,大量被蒸發的水汽不斷輸送到南極洲上空。所以,南極洲的降雪要比北冰洋多得多。
21、自然界的水循環
水是自然地理環境中的基本組成要素,也是分布最廣泛的物質之一。它不僅存在於江、河、湖、海之中,而且還被蒸發變為水汽,浮遊於空中,有的還滲入土壤和岩石之內,在地下流動。按水在自然地理環境中所處的範圍和活動過程的不同,可以歸納為三大類:大氣水、地表水和地下水。地表水可以再分為海洋水和陸地水。
自然水體循環
自然界的各類水體不是孤立的,而是通過水分循環聯成統一的整體。地球上廣大的水麵、土壤表層及植物莖葉中的水分不斷蒸發和蒸騰,化為水汽,上升至空中被氣流帶走,傳播到各處,遇冷凝結、以降水的形式降落到地麵。到達地麵的水重新進行蒸發、凝結、降落和流動。自然界水分的這種往複運動過程,稱水分循環。
水分循環
水分循環依其規模又可分為小循環與大循環兩類。小循環是海洋表麵蒸發的水汽,以降水形式又回到海洋,或從陸地蒸發的水汽,以降水形式再降落到陸地的水分循環過程。小循環規模較小,往往是局部性的。而大循環呢?則是海洋上蒸發的一部分水汽,被氣流帶到大陸上空,在適當的條件下,遇冷凝結,降落到地麵。其中一部分經過蒸發回到空中;另一部分經過地表和地下又流回到海洋。這種海陸之間的水分循環過程具有全球性,所以也叫全球性循環。
在水分循環過程中,天空與地麵、地下之間,通過降水、蒸發和下滲進行水分交換;海洋與陸地之間也進行水分交換。海洋向陸地輸送水汽,而陸地則向海洋彙入徑流。在水汽輸送過程中,因有一部分降水變為徑流而流走,以致空氣向內陸輸送的水汽越來越少。所以,遠離海洋的大陸內部往往降水量很少,徑流量也很小。河川徑流並不全部注入海洋,有的河流注入內陸湖泊或消失在沙漠之中。水分循環過程在地球上無所不在,而且永不休止地進行著。
22、地球上的生物圈
在地球上大氣和海陸相互接觸的地帶,遍布著動物、植物、和微生物,這就是地球上生命物質和生命活動的圈層,我們稱它為生物圈。生物圈的厚度約20公裏。在太陽係中,隻有地球上有生物圈,其他行星上沒有動物,沒有植物,或者說根本沒有生命的存在。
溫度
為什麼太陽係的其他行星上沒有生物圈呢?這要從生命存在的條件談起。首先,生命的存在需要有適當的溫度。如果溫度太高,原子的運動過於強烈就難以聚合成分子;如果溫度太低,蛋白質和核酸就會凍結起來,也就無所謂生命了。
從溫度的角度看,地球與太陽的距離可謂是得天獨厚。地球表麵平均溫度大約是22攝氏度,絕大部分適於牛命的生長和繁殖。在太陽係的各行星中,地球的近鄰是金星和火星。金星離太陽的距離比地球近,表麵的溫度比地球高出約400攝氏度;火星比地球離太陽遠,表麵的溫度比地球平均低四五十攝氏度,且晝夜溫差大。其他行星,或者比金星更接近太陽,或者比火星更遠離太陽,所以都不具備適於生命生存的溫度條件。
液態水
其次,生命的存在需要有液態水,地球上有大量的水,而且絕大部分的水是液態的。而在其他行星上,即使有水也不是液態的。
合適的大氣
此外,生命的存在需要有適當厚度和密度的大氣層,以保護生命不受宇宙射線的傷害,並提供適量的遊離氧。地球的大氣層滿足了這一條件。其他行星如金星、火星、木星、天王星、海王星、甚至土星的第六顆衛星上都有大氣層,但是這些行星或衛星上的大氣幾乎沒有氧,因此這些行星上即使可能出現某種形式的生命,也隻能是極其原始的。
獨一無二的地球
根據以上分析,地球上這樣的生物圈在太陽係中是獨一無二的。但是,很多人相信,在廣漠的宇宙中,具有生物圈的天體,甚至生活著像人類的這樣高智能生命的天體肯定是存在的。
23、地球上的方向
太陽每天都要升起、落下。人們把日出的方向稱為東,日落的方向稱為西。
地球自轉決定東西
經過長期的觀察,人們發現太陽東升西落的現象,不是由於太陽繞著地球旋轉,而是因為地球本身在自轉。地球上的方向是根據地球自轉的方向來確定的。順著地球自轉的方向是東,逆著地球自轉的方向是西。
地球繞著地軸自轉,地軸的兩端叫兩極。如果在地軸一端的上空,看到地球自轉的方向是逆時針的,那麼這一端就是北極;如果看到地球自轉的方向是順時針的,這一端就是南極。這樣,有了東、西、南、北四個基本方向,就可以方便地定出東北、東南、西北、西南等其他方向了。
東西無盡頭
因為地球是個球體,所以東方和西方是沒有盡頭的。如果我們從地球上的某個地方出發,一直向西走,可以繞地球一圈,仍回到原來出發的地方,而且還可以繼續向西,永遠沒有盡頭。向東走情況也是一樣的。所以,地球上的東方、西方是沒有盡頭的。