珊瑚礁的生態環境平衡得異常微妙,稍有改變就會受到破壞。在20世紀六七十年代,刺冠海星的數量激增。由於刺冠海星會把消化液吐在珊瑚上,令珊瑚死亡,大堡礁的生態因而受到威脅。導致海星數目暴增的緣故是因為遊客撿光礁石上的海螺,而海螺這種食肉的軟體動物,經常吃掉刺冠侮星,減少其數量。保護海螺,就能減少刺冠海星,但部分珊瑚礁的生態平衡必須花上幾十年的工夫才能恢複。
大堡礁也是一座巨大的天然海洋生物博物館。在遼闊澄碧的海麵上,點綴著一個個色彩斑斕的島礁,大礁套小礁,環礁包著瀉湖,礁外波濤洶湧,礁內湖平如鏡。礁上海水淹不到的地方,已發育了較厚的土層,椰樹、棕櫚挺拔遒勁,藤葛密織,鬱鬱蔥蔥,一派絢麗的熱帶風光。
海平麵及海拔
海平麵是海的平均高度。指在某一時刻假設沒有潮汐、波浪、海湧或其他擾動因素引起的海麵波動,海洋所能保持的水平麵。其高度係利用人工水尺和驗潮儀長期觀測而得。按觀測的時間長短不同分為:日平均、月平均、年平均和多年平均海平麵。日平均海平麵不但隨天氣狀況而變化,且具有季節、半年、一年和多年周期變化。
中國於1956年規定,以青島驗潮站觀測所得的多年平均海平麵為全國統一的高程起算麵,稱為青島平均海麵或黃海基準麵。中國地形圖上所指的海拔高度,就是從這個海平麵起算的。
海平麵變動受多種因素的控製和影響,主要有:冰川—海平麵變動,構造-海平麵變動,大地水準麵—海平麵變動,水壓均衡作用,冰川均衡作用和流變均衡作用等。
海底的地形是十分複雜的,它不僅分布有巍峨的海底山脈、平緩的海底平原,而且還有許多陡峭的海底深溝。由於受海底地形的影響,一個海區的海麵會低於或高於另一個海區幾米、甚至十幾米。
此外,有時海麵的高低還與附近的巨大的山脈或山脈所組成的物質的積聚有關。這種物質的積聚,可以使其表麵引力彎曲,從而形成一種動力,驅使水離開一個地區而流向另一個地區。
盡管風、海底地震和潮汐總是引起的海麵漲落,但是人們還是認為海麵是平坦的。隨著人造衛星測量技術的發展,人們發現,甚至風平浪靜的海麵也是坑坑窪窪的。有些地區海麵凸起,有些地區海麵凹陷。兩者最大可以相差100多米。但是,因為海平麵凹凸的變化在1000千米以上的廣泛範圍內逐漸變化,所以不容易被航海者察覺。
顧名思義,所謂海拔就是超出海水麵的高度。但海麵潮起潮落,大浪小浪不停,可以說沒有一刻風平浪靜的時候,而且每月每日漲潮與落潮的海麵高度也是有明顯差別的。因此,人們就想到隻能用一個確定的平均海水麵來作為海拔的起算麵。海拔也就定義為高出平均海水麵的高度。這就是通常人們所說的高程或絕對高程。
由平均海平麵起算的地麵點高程,稱為海拔高度或絕對高程。平均海平麵,也稱大地水準麵。由於地球內部質量的不均一,地球表麵各點的重力線方向並非都指向球心一點。這樣就使處處和重力線方向相垂直的大地水準麵,形成一個不規則的曲麵。因而世界各國有各自確立的平均海平麵,即大地水準麵。
台灣名字的由來
台灣位於中國東南海麵,麵積3.6萬平方公裏,包括台灣島(麵積3.58萬平方公裏)、澎湖列島、綠島、釣魚島、蘭嶼、彭佳嶼、赤尾嶼。
“台灣”這兩個字如何來的,據有關史籍資料記載,可謂眾說紛紜。事實上,台灣除了有“台灣”的名稱之,還有10多個以上的名字。比較具體的有以下幾種:
第一,早在殷商時代,把台灣稱作“岱輿”、“員嶠”,把澎湖列島叫做“方壺”。
第二,戰國初期成書的《禹貢》中說,“淮海惟揚州……島夷卉服,厥篚織貝。”這裏說的“島夷”就是現在的台灣。
第三,戰國時代的《山海經》“海內南經”中,關於“凋題國”有這樣的說明:“其國之人在臉上點涅,身體則畫鱗采,也就是鮫人。”由於台灣的原住民到1960年左右仍還有臉鯨藍紋的情形,同時身上刺青的也不少,因而推斷“凋題國”就是台灣。
第四,《漢書》中記載說:“會稽海外,有東鯷人,分為二十餘國。”“東綴”即指台灣。
第五,《三國誌》“孫權、陸遜傳”中都說:“吳王孫權,遣將士浮海,求夷州和亶州”。亶州是海南島,孫權的將士沒有去成;夷州是台灣,孫權的將士曾經去過。
第六,《隋書》“流求列傳”中記載,隋煬帝派大將朱寬到流求國,又派陳陵率兵征服流求。那時候的台灣大都是原住民(高山族)。朱寬到台灣時,可能是從鹿港上岸,鹿港的高山族語就叫流求。因而研究古時所稱的流求,並非現在的琉球,而是台灣。隋、宋時稱流求;元時稱琉求;肯初部分史書及私人著作還使用過留仇、琉球、流虯等稱呼;明後期稱小琉求。
第七,國民黨主席連戰家的開台祖、《台灣通史》的作者連橫先生說,閩南人剛到台灣,因為水土不服,很多人得病死了,埋在台灣,因此他們稱台灣是“埋冤”。
第八,明朝萬曆年間,陳第所寫的《東番記》,第一次提出“大員”二字,從此,大員、台員,演變成今天的“台灣”的名字。
第九,鄭成功收複台灣後,在沿用“台灣”稱呼的同時;又名其為“東都”,其子鄭經繼位後,改稱“東寧”。
第十,日本人曾先後稱台灣為大惠國、高砂、高山國、多伽佐古等。
第十一,西方航海者及不少外國史地著作多用“福爾摩薩”來稱呼台灣,明萬曆元年(公元1573年),葡萄牙人駕商船航行東海。途經台灣時,眺望島上山勢雄偉,山嶽如畫,林木蔥鬱,不禁大聲讚歎“福爾摩薩”(意為美麗;太美之意),從此西方的航海圖上便有了“福爾摩薩”這個地名。
第十二,荷蘭侵占台灣期間,台灣因野生梅花鹿多,曾叫“鹿島”,當時地名帶“鹿”字者多達50餘處。明禎十一年(公元1638年)和清康熙十一年(公元1672年)由於大量捕殺野生梅花鹿,先後向日本出口15萬張和12萬張鹿皮,以致造成該亞種於1969年滅絕,僅餘數十隻在動物園內圈養,台灣地名今帶“鹿”字的僅有鹿港一處。
但是,真正把台灣全島稱為“台灣”,是清康熙二十三年(公元1684年)清政府將“東寧”複名“台灣”,設置台灣府(下置3縣),隸屬於福建廈門道。
冰花
冰花在冬、春季節,我國的不少地區都會出現冰花的自然現象。它是由空氣中的水蒸氣遇冷,凍結而形成。
由於冬天室內、外的溫差很大:室內比較暖和,而室外非常寒冷。當屋內空氣中的水蒸氣接觸到冰冷的玻璃時,就會在玻璃上的塵埃周圍結成冰晶。最初,這些冰晶也像雪花一樣,呈六角形;然後逐漸擴大向四周發展,形成冰窗花。
冰窗花的形狀與室內的溫度、濕度以及玻璃的光滑程度有關。如果室內濕度大,溫度偏低,水汽結晶快,窗上的圖案清晰,就容易形成樹枝形狀的冰窗花;反之則容易形成碎片狀、扇狀的;玻璃麵粗糙或者塵埃多的地方,冰窗花的圖案就會厚一些;玻璃麵光滑,冰花圖案就會薄一些。因此,就產生了千姿百態的冰花的形狀。冰花又名未央花,一種美麗的結晶體,它在飄落過程中成團攀聯在一起,就形成雪片。
髒雪先融化
髒雪反射率低,在同等條件下可以比幹淨的雪吸收更多的熱量。
這個也很容易理解,太陽光是白光,它包含各種顏色的光。我們看到的藍色的物體就是單獨把藍色的光反射回來被我們看到,而其他顏色的光都被部分或大部分吸收。黑色的物體則是把絕大部分的光都吸收掉。而各種顏色的光都帶有一定的能量。
我們看到的髒雪比幹淨的雪灰暗,便一定反射回來的光線少,光線的能連大部分被吸收,以至溫度升高,所以髒雪化的快。
霧凇
霧凇俗稱樹掛,在北方很常見,是北方冬季可以見到的一種類似霜降的自然現象,是一種冰雪美景。是由於霧中無數零攝氏度以下而尚未結冰的霧滴隨風在樹枝等物體上不斷積聚凍粘的結果,表現為白色不透明的粒狀結構沉積物。因此霧凇現象在我國北方是很普遍的,在南方高山地區也很常見,隻要霧中有過冷卻水滴就可形成。
過冷水滴(溫度低於零度)碰撞到同樣低於凍結溫度的物體時,便會形成霧凇。當水滴小到一碰上物體馬上凍結時便會結成霧凇層或霧凇沉積物。
霧凇層由小冰粒構成,在它們之間有氣孔,這樣便造成典型的白色外表和粒狀結構。由於各個過冷水滴的迅速凍結,相鄰冰粒之間的內聚力較差,易於從附著物上脫落。被過冷卻雲環繞的山頂上最容易形成霧凇,它也是飛機上常見的冰凍形式,在寒冷的天氣裏泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸霧也可形成霧凇。霧凇是受到人們普遍欣賞的一種自然美景,但是它有時也會成為一種自然災害。嚴重的霧凇有時會將電線、樹木壓斷,造成損失。
赤潮
“赤潮”,被喻為“紅色幽靈”,國際上也稱其為“有害藻花”,赤潮又稱紅潮,是海洋生態係統中的一種異常現象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定環境條件下爆發性地增殖造成的。海藻是一個龐大的家族,除了一些大型海藻外,很多都是非常微小的植物,有的是單細胞植物。根據引發赤潮的生物種類和數量的不同,海水可呈現紅、黃、綠等不同顏色。
潮是在特定環境條件下產生的,相關因素很多,但其中一個極其重要的因素是海洋汙染。大量含有各種有機物的廢汙水排入海水中,促使海水富營養化,這是赤潮藻類能夠大量繁殖的重要物質基礎,國內外大量研究表明,海洋浮遊藻是引發赤潮的主要生物,在全世界4000多種海洋浮遊藻中有260多種能形成赤潮,其中有70多種能產生毒素。他們分泌的毒素有些可直接導致海洋生物大量死亡,有些甚至可以通過食物鏈傳遞,造成人類食物中毒。
淩汛
淩汛,俗稱冰排,是冰淩對水流產生阻力而引起的江河水位明顯上漲的水文現象。冰淩有時可以聚集成冰塞或冰壩,造成水位大幅度地抬高,最終漫灘或決堤,稱為淩洪。在冬季的封河期和春季的開河期都有可能發生淩汛。中國北方的大河,如黃河、黑龍江、鬆花江,容易發生淩汛。
通俗地說,就是水表有冰層,且破裂成塊狀,冰下有水流,帶動冰塊向下遊運動,當河堤狹窄時冰層不斷堆積,造成對堤壩的壓力過大,即為淩汛。
產生淩汛的自然條件取決於河流所處的地理位置及河道形態。在高寒地區,河流從低緯度流向高緯度並且河道形態呈上寬下窄,河道彎曲回環的地方出現嚴重淩汛的機遇較多。這是因為河流封凍時下段早於上段,解凍時上段早於下段。而且冰蓋厚度下段厚上段薄。當河道下段出現冰淩以後,阻攔了一部分上遊來水,增加了河槽蓄水量,當融冰開河時,這部分槽蓄水急劇釋放出來,出現淩峰向下傳遞,沿程冰水越聚越多,冰峰節節增大。當上遊的冰水向下遊傳播時,遇上較窄河段或河道轉彎的地方卡冰形成冰壩,使上遊水位增高。淩汛嚴重於否,取決於河道冰淩對水位影響的程度,通常隻有在河道中出現嚴重的冰或冰壩後,才會引起水位驟漲,造成嚴重的淩洪。
垂直地帶性
垂直地帶性指山地自然景觀及其組成要素隨海拔高度遞變的規律性。
氣溫通常隨山地高度增加而降低,降水與空氣濕度在一定高度一下隨海拔升高而遞增。受溫度、水分條件製約的植被、土壤等也發生相應的變化,自下而上組合排列成山地垂直自然帶譜。通常隻要有足夠的相對高度(一般500米),山地就會出現垂直帶的分異。垂直地帶性是中尺度的地域分異規律,受大尺度地域分異規律的製約。
垂直帶的數量和順序等結構型式,稱為垂直帶譜。一個山體或一條山脈可以有多個帶譜。垂直帶譜的起始帶稱基帶。垂直帶譜的性質和類型主要取決於帶譜所處的緯度地帶性和非緯度地帶性中的位置,即基帶坐落的具體地點,以及山體本身的特點,如相對高度與絕對高度、坡向、山脈排列形式及局部地貌條件的變化等。
從低緯至高緯地區,隨著基帶的更替及其帶幅的變小,帶譜的性質也隨之變化,帶譜結構也逐趨簡單。垂直帶從基帶至永久冰雪帶的更替,其中熱量的變化類似於基帶至極地的水平更替,但兩者遞變的成因和梯度是不同的。垂直帶的溫度隨高度遞減不是因太陽光線入射角的變化而導致太陽輻射量和氣溫的降低,而是因長波輻射的熱輻射隨高度而迅速加強而導致輻射平衡和氣溫的下降。垂直帶隨著高度的增加,因大氣厚度、密度及塵埃和水分減少,太陽輻射和光照反而增強。所以高山與高緯地區的植物生長的限製因子是有所不同的。垂直帶的溫度梯度變化比緯度水平變化大一百倍左右。在高差幾千米之內便可出現從熱帶至極地的極大變化。