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第18章 自然探索(1)

为何冬天的早晨时常有雾

空气中所能容纳的水汽是有一定限度的,达到最大限度时,就称为水汽饱和。气温愈高,空气中所能容纳的水汽也愈多。譬如,在1立方米的空气中,气温在4℃时,最多能容纳的水汽是636g;气温在20℃时,1立方米的空气中最多就可以含水汽173g。如果空气中所含的水汽多于一定温度条件下的水汽量时,多余的水汽就会凝结出来,变成小水滴或冰晶。

假如在4℃,1立方米的空气中含有736克水汽,这时,多余的1克水汽就会凝结成水滴。所以空气中的水汽超过饱和量,就要凝成水滴,这主要是随着气温的降低而造成的。

地面热量的散失,会使地面温度下降,同时会影响接近地面的空气层,使空气的温度也降低下来。如果接近地面的空气层是相当潮湿的,那么当它冷到一定的程度时,空气中一部分的水汽就凝结出来,变成很多小水滴,悬浮在近地面的空气层里。如果近地面空气层里的小水滴多了,阻碍了人们的视线时,就形成了雾。

白昼温度一般比较高,空气中可容纳较多的水汽。但是到了夜间,温度下降了,空气中能容纳的水汽就减少了,如果那时空气中的水汽较多,就会使一部分水汽凝结成为雾。特别是在冬天,由于夜长,而且出现晴天,风小的机会较多,地面散热比夏天更迅速,接近地面的温度急剧下降,这样就使得近地面空气层中的水汽,容易在后半夜到早晨达到饱和和过饱和而凝结成小水滴,并且浮在近地层的空气中,形成雾。所以,冬天晴朗的早晨常常有雾。这种雾气象学称为“辐射雾”。

恒河恒河水的自动净化之谜

在印度教徒的眼里,恒河是净化女神恒迦的化身,而恒河里的水就是地球上最为圣洁的水,只要经过它的洗浴,人的灵魂就能重生,身染重病的人也可以重获健康生命。每年都有众多的朝圣者虔诚而来,在恒河水里举行自己的重大宗教仪式。更有甚者在恒河水里自尽,以期洗去此世的罪孽和冤狱。于是,恒河上有时会漂浮着尸体。人们将尸体打捞起来火化后,会遵死者遗嘱将骨灰洒在恒河里。就这样年复一年,恒河水受到了严重污染,成了印度污染最严重的河流之一。可印度教徒依然我行我素,他们沐浴在此,饮用在此,却很少中毒或者得病。难道恒河水真的因为其神圣而具有了某种自我净化的能力吗?

事实还真的如此。科学家曾经有意将一些对人体极为有害的病菌放入恒河的水中,可没过多久,这些病菌通通都被杀死。恒河水的这种净化能力从何而来呢?有人推测是河底的奥秘,河床里可能具有某种能杀死病菌的放射性元素,只是这个推测还未被证实。当然,恒河水的污染有目共睹。它的水质在以前要纯净优良得多,装上一壶河水,即使过了几个月,它也依旧澄清、新鲜,像刚打上来时一样可以放心喝下。只是现在的恒河水已经被污染了,即使它具有自动净化能力,也无法承受人类这样无休止的侵害与折磨。人们相信,只要停止或者减轻对它的危害,它一定还能回到当初的模样。

南极不冻湖的奇怪现象

南极是人迹罕至的冰雪世界,素有“白色大陆”之称。在南极,放眼望去,皑皑白雪、银光闪烁。这片1400万平方千米的土地,几乎完全被几百至几千米厚的坚冰所覆盖,零下50~60℃的温度,使这里的一切都失去了活力,丧失了原有的功能。石油在这里像沥青似的凝固成黑色的固体,煤油在这里由于达不到燃点而变成了非燃物。然而,有趣的自然界却奇妙地向人们展示出它那魔术般的本领:在这极冷的世界里竟然奇迹般地存在着一个不冻湖。围绕不冻湖的问题,科学家提出了种种推测和猜想,然而到现在为止还没有一个科学家能拿出令人满意和信服的结论。这南极的不冻湖的确太神秘了,要早日揭开这层神秘的面纱,还需要做进一步的探索。

极洲绝大部分地方覆盖着很厚的冰层,大陆冰层的平均厚度为1880米,许多地方冰层厚达4000米以上,被称为“冰雪大陆”。南极大陆气候酷寒,年平均温度仅—25℃,最低温度达到—90℃,所以又被称为“世界寒极”。然而,就在这片寒冷的冰天雪地上,却存在着不冻湖,实在令人费解。

1960年,日本学者鸟居铁分析测量资料后发现,该湖表面薄冰层下的水温为0℃左右,随着深度的增加,水温不断增高。16米深处,水温升至77℃。这个温度一直稳定地保持到40米深处。在40米以下,水温缓慢升高。至50米深处,水温升高的幅度突然加剧。至66米深的湖底,水温竟高达25℃,与夏季东海表面水温相差无几。

在1974~1976年间,从人造地球卫星多次拍回的照片中,科学家们发现在南极洲冰的世界中,有一个面积约4836万平方公里的不冻湖。这个湖时隐时现。1981年,前苏联和美国派出由26人组成的南极考察队。他们按照人造卫星照片上显示湖所处的位置寻找,可没有找到。队员们只是在不冻湖水域内发现无数气温较高的气泡。

这一奇怪的现象一经揭示,引起科学家们的极大兴趣,他们对此进行了深入地考察,提出了各种各样的看法。有的科学家提出这是气压和温度在特殊条件下交织在一起的结果。他们认为,在南极地区,由于500米深处的海水不直接与寒冷的空气接触,因此水温高于地面上的温度。这种温差作用使得海水产生垂直方向的运动,这样就形成一股漩涡。靠这股漩涡的力量,500米深处的海水就被卷到海面上,形成了不冻湖。另一种观点认为,在南极濒海地区,存在着一些奇特的咸水孔。这些咸水孔会散发热量,由此而凝结成巨大冰块。冰块的重量太大时,便会整块下沉至海底。在巨大冰块的挤压下,深层温度较高的海水上升到表面,于是形成不冻湖。湖水与寒冷空气接触一段时间后,湖水又结成大冰块,于是不冻湖又消失了。很多科学家推测外星人在南极建立秘密基地。甚至还有一些科学家则认为:在南极的冰层下,极有可能存在着一个由外星人所建造的秘密基地,是他们在活动场所散发的热能将这里的冰融化了。还有的科学家指出:这是个温水湖,很有可能在这水下有个大温泉把这里的水温提高了,把冰给融化了。

海底是人类未来的家园吗

地球作为一颗行星,在浩瀚的宇宙中是微不足道的。但它独有的特点令宇宙中的大多数天体黯然失色,那就是,它是太阳系中惟一拥有大量液态水的星球。1969年2月,美国四位青年科学家进行了一项“玻陨石一号”海底生活实验计划。他们住在海下约15米深的一所坚固的小型复式房屋内。实行研究计划的海底屋沉在维尔京群岛中的莱姆舒湾内,围绕海底屋的珊瑚墙长满了茂密的海洋生物,形成一座海底花园。科学家们穿上蛙鞋,潜过这些礁脊,便可以探索这片斜向海湾深处的平坡。这次实验后,世界上先后又进行了5次海底生活实验,均取得不俗的成绩。这个陆地人口过分膨胀的地球,需要更大的空间来满足人们日益增长的各种需求。海洋作为一个庞大的资源宝库,也许在不久的将来,会成为人类安居乐业的美好家园。

近几十年来,高级生物在地球各大水域出现的传闻层出不穷,一些科学家推测,海底可能有高度文明的生物存在,即在海洋深处的某些地方可能生活着一些智力高度发达的生命体——“海底人”。在众多传闻之中,最令人惊奇的是1959年初,在波兰丁尼亚港发现的海底人。当时他正筋疲力尽地走在沙滩上,人们把他送到附近的学校医院进行治疗时,发现这古怪的病人穿着没有开口的金属衣裳,此人的手指和脚趾与普通人不同,他的血液循环系统和器官并非人类所有。当人们打算对他进一步研究时,这个怪人突然之间杳如黄鹤,一去不复返。深不可测的神秘海底到底拥有多少不为人类所知的秘密?海底人自何方而来,又到何方而去?

科学家猜测所谓的“海底人”是史前人类的另一分支,他们不仅能在空气中生存,还能在海水的氛围下存活。人类起源于海洋,现代人类的许多习惯及器官明显地保留着这方面的痕迹,诸如“喜食盐、身无毛、会游泳、爱吃鱼腥”等等。当人类进化时,很可能形成了水中、陆上两个分支。上岸的称为“人类”;下水的被称为“海怪”。也许“海怪”还为人类感到新鲜呢。然而,持不同观点的学者认为,这些智能动物的能力超乎人类,很可能是栖身于深水中的外星人。外来文明藏匿于人类不可望亦不可及的海洋深处,关注着人类的一举一动,或许那里还有他们的基地。如果在遥远的未来,人类的科技发展到能够清楚地解释地下的文明,那么这些“海底底人”会不会友好地与人类建立友谊呢?抑或是发生一场地上文明和水下文明之争呢?

地球挤压出钻石

1868年,一个年轻的非洲部落男子在位于今天南非地域的橙河流域附近,发现了一块让他着迷的玻璃状石头。这个年轻人把这块晶莹的石头拿给一个喜欢彩石的当地人,希望以此作为抵押换一夜的住宿费用。但是这个当地人的举动,却让年轻人大为震惊。当地人竟然愿意用他所有的家畜来交换这块石头。他的家畜包括500头绵羊、10头奶牛和一匹马。原来这块石头是一块钻石。许多年以后,科学家对蕴藏在地球中形成钻石的神奇力量一直迷惑不解。为了揭开这个谜,一个科学家考察小组对发现这块钻石的地区进行了全方位的考察。

科学家借助82个地震检波器,对这个地区地表以下约240公里深的地方进行探测。在4年的时间里,这些地震检波器记录下了超过200次地震时的地震波。据地震学家马特介绍,这些资料被用于制作一个盛产钻石地质结构的三维图像。钻石是一种在地幔上层形成的纯碳晶体,也就是说,在紧贴着地壳之下的地幔上层有可能找到钻石。科学家认为这是一个承受压力极大的地层。钻石和其他地表的岩石一样,是被一种巨大的力量推到地表的。科学家们认为,在强大力量的推挤之下,钻石被带到了地表。其实,成千上万的钻石已在地表沉睡了若干世纪。有一些被河水带走数米远,有的甚至被冲到大西洋。直到有一天,年轻的非洲部落男子发现了其中的一块大钻石。于是,世界各国的觅宝者蜂拥至南非,几乎把这片土地“耙”了一遍,苦苦搜寻能够圆自己发财梦的几颗石头。但是,他们并不知道这些钻石到底是从哪里来的。

海水从何而来

起初,科学家们坚信,海水是地球固有的。它们开始以结构水、结晶水等形式贮存在矿物和岩石之中。以后,随着地球的不断演化,它们便从矿物、岩石中释放出来,成为海水的来源。然而,一些科学家却有不同看法。他们认为,这些“初生水”就是从地面渗入的。近代兴起的天体地质研究表明,在地球的近邻中,无论是距太阳最近的金星、水星,还是距太阳更远一些的火星,都是贫水的,惟有地球得天独厚,拥有如此大量的水。所有这些,都让科学家倍感奇怪,纷纷探讨地球水的真正来源。其实,所有这些观点还都是猜测,离真正揭开地球水源之谜的日子还很遥远。

火山口上的冰川之谜

在冰岛的巨大冰原瓦特那冰川上,冰块之多几乎相当于整个欧洲其他冰山的总和。它覆盖的面积差不多等于威尔士或美国新泽西州的一半,其平滑的冠部更伸展出许多条巨大的冰舌。在上次冰河时期的200万年间,冰岛上的火山表被厚逾1600米的冰川凿开。冰期在约1万年前才告结束。冰岛的心脏地带满布火山、火山口及熔岩,1/10的土地被熔岩覆盖着。这些熔岩是由200个火山爆发时所喷出来的。冰川大约以每年800米的速率流转入较温暖的山谷中,当它在崎岖的岩床上滚动时,裂开而形成冰隙。冰块抵达低地时逐渐融化消失,留下由山上刮削下来的岩石和砂砾。火山口上为何会有冰川呢?真令人百思不得其解。

火山喷发的火焰与冰川移动的冰块构成瓦特那冰川变幻莫测的气氛。搭乘飞机鸟瞰冰冠,偶尔可看见蔚为奇观的景象:有一个湛蓝的湖直径3公里,湖水是由冰冠底下隆隆作响的格里姆火山融化冰块而来;湖泊经常被冰覆盖,湖水藏在冰块下,仍然保持融化的状态。初冬的阳光和风霜替冰川刻画了万千条纹理,令它面目一新。在晨曦和夕阳下,冰冠犹如沐浴在火焰之中:在不停移动的冰块深层里,融水形成了透明如镜的洞穴,渗入冰洞幻化成不同层次的蓝色。上百条冰川河夹杂着由高地冲下来的污秽火山泥石,从冰川鼻破裂的冰层下冲涌出来,激流的翻滚声或冰块坠落的隆隆声随时可闻。

蛋卷一样的博苏姆推湖

博苏姆推湖具有鸡蛋卷一样的形状,湖面的直径达7千多米,而湖的中心只有70多米,周壁逐渐向中心倾斜,就像是人类精心打造出来的一个圆锥形。这个鸡蛋卷形状的湖不会真的是人类用手一寸一寸挖出来的吧?可博苏姆推湖从表面上根本看不出它的特色,挖这么大个的湖需要挖走几亿立方米的泥土,如此浩大费事的工程会有什么目的呢?再者,7千米直径的湖面周边没有任何凸出和凹下,圆滑无比,这根本不似人力所为啊。那会不会是火山喷发后造成的蛋卷湖形状呢?

地质学者对该地区调查的结果却表明,这里在历史上并没有火山活动过的痕迹。接着有人推测这个奇特形状是由于陨石落地而形成的。人们辛辛苦苦地在湖泊附近搜寻,却没找到任何关于陨石碎片的消息。这些推测被一一否定了。但是人们并不就此甘心,合理的解释一定会找到,只是我们还需要一定的时间准备。

最使科学家感兴趣并且迷惑不解的是,贝加尔湖中生活着许多地地道道的海洋生物,如海豹、鲨鱼、海螺等,这也正是贝加尔湖的不同寻常之处。世界上的淡水湖中,只有贝加尔湖湖底长着浓密的“丛林”——海绵,海绵中还生长着奇特的龙虾。可是,人们始终不明白,贝加尔湖的湖水一点也不咸,为什么会生活着如此众多的“海洋生物”呢?对此,科学家们作了种种推测。最初的时候,一些科学家认为,地质史上贝加尔湖是和大海相连的,海洋生物是从古代的海洋进入贝加尔湖的。前苏联科学家维列夏金认为,这是地壳变动的结果。他根据古生物和地质方面的材料推测,中生代侏罗纪时的贝加尔湖以东地区,曾有过一个浩瀚的外贝加尔海。后来由于地壳变动,留下了内陆湖泊——贝加尔湖。随着雨水、河水的不断加入,咸水变淡,而现在的“海洋生物”就是当时海退时遗留下来的。

东瀛“圣山”——富士山

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