书城童书可怕的科学(大全集)
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第33章 冰天大雪地,惊险南北极

格陵兰岛最大冰川断裂2010年8月6日,科学家宣布,一块巨大的浮冰5日从格陵兰彼得曼冰川上崩离,形成一座260平方千米的巨大浮冰岛,其面积相当于4A1曼哈顿大小,浮冰岛的厚度为纽约帝国大厦高度的一半(近220米),含水量可以满足全美国120天的公共自来水需求。这是历史上有记录以来从冰川上崩离的最大一座浮冰岛。

彼得曼冰川是格陵兰岛上的一个冰川。位于北纬810、西经610附近,据北极点约有1000千米,从格陵兰西北方开始至内尔斯海峡东岸为止,是世界上最北端的冰川。

此外,2008年7月,一块面积达30平方千米的冰川也从彼得曼冰川上断裂人海。

冰川是水的一种存在形式,是雪经过一系列变化转变而来的。在高山地区,气候异常寒冷,山上常年积雪,年平均温度在0℃以下。随着降雪的不断增多,地表上的积雪逐年增厚,经过一系列的变化,积雪就会逐渐变成微蓝色、透明的冰川冰。

冰川冰具有可塑性,受自身重力作用沿斜坡缓慢运动,或在冰层压力下缓缓流动,就会形成冰川。冰川是塑造地表地形的强大外营力之一,它的增长和消融会引起海面升降和地壳运动,甚至海陆轮廓都会随之发生变化。

冰川是一直在运动的,速度十分缓慢,每天平均移动不过几厘米,最多也不过数米。但是,也有些冰川会在长期缓慢运动或退缩之后突然爆发式地向前推进。这种爆发式推进的冰川是周期性发生的,常常会引起特大洪水。在印度河上游就有一条冰川周期性地进入主谷,当它拦截河流时便形成大湖,以后湖水溃决又形成大洪水而造成灾害。

由于全球气候逐渐变暖,世界各地冰川的面积和体积都有明显的减少,有些甚至消失。据美国和加拿大的科学家宣布,北极地区的格陵兰冰盖自1993年以来,其南部和东部边缘正以每年1米的速度在变薄着。此外,南极的冰川也正在消融。据美国地理协会报告,南极三个最大的冰川在十年内变薄而减少了45米的厚度。

冰川的消融会直接导致海平面的上升,这将淹没世界上将近一半的大中小城市。除此之外,生态环境也将遭到破坏,给人类的生存造成威胁。因此,人类有义务和责任迅速采取措施,减少二氧化碳和其他温室气体的排放,以降低冰川消退的速度,拯救地球生态环境。

南极“无雪干谷”里的兽骸

在南极洲麦克默多湾的东北部,有三个相连的谷地:维多利亚谷、赖特谷和地拉谷。这段谷地周围是被冰雪覆盖的山岭,但奇怪的是,谷地中却异常干燥,既无冰雪也少有降水,到处都是裸露的岩石。这里就是“无雪干谷”。

无雪干谷里,到处可见散落着的一堆堆海豹等海兽的骨骸。这里距离最近的海岸也有数十千米,远一点的海岸则有上百千米。习惯于在海岸旁边生活的海豹怎么会死在这里呢?

一些科学家认为,这些海豹是在海岸上迷失了方向,才来到这个没有冰雪的无雪干谷地区的,因缺少可以饮用的水,最后干渴而死,变成了一堆堆白骨。

有些科学家则认为,这些海豹可能是受到了什么惊吓,在什么东西的驱赶下才来到了这里。那么,海豹到底是惧怕什么而慌不择路呢?这个问题至今无人可解。

南极冰消融将释放“史前杀手”

全球变暖已成为不争的事实,南极的冰川也将逐渐消融。我们知道冰川消融,将直接导致海平面上升。除此之外,更为可怕的是冰川消融的同时也就会释放出很多古代微生物。

极地冰芯微生物考察、科研计划的发起人和组织者斯科特·罗杰斯教授曾在记者采访中谈道:“南极洲沃斯托克冰湖被科学家们称为‘地球上的木卫二’,这个和北美的安大略湖一样庞大的冰湖深藏在4000米厚的冰层下。冰层起了毯子的作用,阻隔了湖泊与地表的低温,也保护了众多史前微生物。我们目前正对沃斯托克冰湖上覆盖的冰层进行微生物取样研究。我们已经分析了10根冰芯样本中的真菌、细菌。虽然里面的微生物数量稀少,但它们依然活着。最后我们总共在沃斯托克湖的冰芯中发现了36种不同的微生物。”

美国宇航局马歇尔空间科学实验室的理查德·胡佛说:“在冰里有多种微生物。一些是已知的如蓝藻、细菌、真菌、孢子、花粉微粒和硅藻类,但另一些是我们以前从未见过也无法辨认的。”

一旦释放出病毒,那么候鸟将成为最大的传播者。那后果是非常可怕的。那么这些病毒是否会在全球传播呢,是否会成为人类的“杀手”呢?目前这个问题还都很难说。中国科学院专家任贾文表示,如果能想办法“拖延”气候变暖的脚步,古代病毒再厉害,也终究将受制于冰川的封锁。

冰天雪地的南极居然有不冻湖

众所周知,南极大陆气候酷寒,年平均温度仅-25C,最低温度达到-90℃,因此,这里1400万-方-米的土地上几乎都是被冰雪覆盖着。但也就是在这冰天雪地上,却存在着不冻湖。这个不冻湖的面积约48.36万平方千米,更让人不可思议的是,这个不冻湖时隐时现。1981年,苏联和美国派出由26人组成的南极考察队却没有发现这个湖,但在不冻湖的水域内发现了无数气温较高的气泡。

这真是个奇怪的现象,到底是怎么回事呢?

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。在3000多米的冰层下,湖水所承受的压力可达到278个大气压。在这样强大的压力下,冰在一2℃左右就会融化。同时,冰层能有效地防止热量的散发,使南极大陆凹部的大量冰融化而变为“湖水”。

此外,还有科学家认为在南极濒海地区,存在着一些奇特的咸水孔。这些咸水孔散发热量,形成水汽而结成巨大冰块。当冰块的重量太沉时,便会下沉至海底。

由于冰块的下沉,势必会把一部分海水挤升到表面,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。

在众多的观点中,还有人认为不冻湖是个大温泉,温泉使得冰融化了。然而,这种观点也只是科学家们的猜测。

还有一些科学家认为湖水其实是被太阳晒热的。他们认为,这个湖实际上是一潭死水,四周被冰山包围着,它的热量很难发散。而冰层就像一个透镜一样,能够使太阳光线聚焦成为湖上的一个热源。久而久之,就形成了这一冰川上的不冻湖。

宇宙学家则认为是外星人说。他们认为,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。他们在活动场所散发的热能将这里的冰融化了。不过这也是一种猜测,究竟南极有没有外星人还需要进一步考证。

关于南极不冻湖的说法,众说纷纭,莫衷一是,还有待于科学家们进一步考察研究。

耐寒的极地冰虫

极地冰虫是少数活跃在极地低温下的生物之一。它们个头非常小,在雪地里就像一丝细细的小黑线。冰虫不仅抗冻,还耐饿。科学家曾把几只冰虫放在冰箱里,两年过去了,不吃不喝的冰虫在冷藏室里依然顽强地生存着。但冰虫很怕热,只要温度高于4℃,它们的细胞膜就会溶化,细胞内的酶也会化成一堆干草模样的黏稠物。

关于冰虫的谜团很多,最令人匪夷所思的是冰虫可以在固体冰块中自由穿行。

浑身赤裸的冰虫靠什么来保暖甚至穿冰呢?有的科学家说冰虫可能是顺着冰中的缝隙钻出冰面;有的人猜测冰虫有破冰术;一些生物学家猜想,冰虫体内可能含有化冰物质,每当它们穿冰而行时,体内细胞便释放能量使周围的冰块融化,就像是“滚烫的刀子切化了黄油”那样。

冰虫的生活方式也充满奥秘,它们总是生活在终年积雪的冰川地带,一到夏天就大规模地破冰而出,搜寻食物。据寻找冰虫的研究者说,稍不留神就可能踩死上万只缠绕在一起的冰虫。

到了冬天,冰虫的聚集地大都厚雪封山,没有海藻或者其他食物,这时它们就躲在地下。美国两名生物学家曾多次到终年积雪的雷尼克山中挖冰虫,他们找到的冰虫都藏身在3米以下的地洞中。但至今为止,没有人知道冰虫是如何在地底下过冬的。

冰虫被称为地球上唯一冻不死的生物。科学家认为,冰虫这种罕见的耐寒体质,可以说明或证明在外星球上也可能存在像冰虫一样的耐寒生物。美国宇航局的科学家认为,冰虫能够在如此恶劣的环境中生活自若,本身就证明了其他星球上可能也存在类似的外星生物。美国《国家地理》杂志的人员认为,冰虫在器官移植方面的价值远比外星生命更有现实意义。冰虫的细胞能够在低温下保持正常新陈代谢,而移植的器官在冷藏过程中却消耗能量并快速萎缩。如果能够将冰虫新陈代谢的秘密揭开,医生就可以用化学和药物更长久地保存器官。

神秘的极光

极光是自然界中最漂亮的奇观之一。如果我们乘着宇宙飞船越过地球的南北极上空,从遥远的太空向地球望去,会见到围绕地球磁极存在一个闪闪发亮的光环,这个环就叫做极光卵。由于它们向太阳的一边有点儿被压扁,而背太阳的一边却稍稍被拉伸,因而呈现出卵一样的形状。

极光卵处在连续不断的变化之中,时明时暗,时而向赤道方向伸展,时而又向极点方向收缩。处在午夜部分的光环显得最宽敞、最明亮。

在寒冷的极区,人们举目眺望夜空,常常见到五光十色、千姿百态的极光。人们将极光按其形态特征分成五种:一是底边整齐微微弯曲的圆弧状的极光孤,二是有弯扭折皱的飘带状的极光带,三是如云朵一般的片朵状的极光片,四是面纱一样均匀的帐幔状的极光幔,五是沿磁力线方向的射线状的极光芒。

极光形体的亮度变化也是很大的,从刚刚能看得见的银河星云般的亮度,一直亮到满月时的月亮亮度。在强极光出现时,地面上物体的轮廓都能被照见,甚至会照出物体的影子来。最为动人的当然是极光运动所造成的瞬息万变的奇妙景象。极光的运动变化,是自然界这个魔术大师以天空为舞台上演的一出光的活剧,上下纵横成百上千公里,甚至还存在近万公里长的极光带。这种宏伟壮观的自然景象,颇具神秘色彩。

然而,长期以来,极光的成因机理并未能得到满意的解释。在相当长一段时间内,人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。一种看法认为极光是地球外面燃起的大火,因为北极区临近地球的边缘,所以能看到这种大火。另一种看法认为,极光是红日西沉以后,透射反照出来的辉光。还有一种看法认为,极地冰雪丰富,它们在白天吸收阳光贮存起来,到夜晚释放出来便成了极光。总之,众说纷纭,无一定论。直到20世纪60年代,将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究,才逐步形成了极光的物理性描述。

现在人们认识到,极光一方面与地球高空大气和地磁场的大规模相互作用有关,另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关,这种粒子流通常称为太阳风。由此可见,形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风,缺一不可。具备这三个条件的太阳系其他行星,如木星和水星,它们的周围也会产生极光,这已被实际观察的事实所证明。