书城童书自然探谜
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第31章 瓦塔湖零下70℃为什么不结冰

瓦塔湖位于南极洲的莱特冰谷里,虽然湖面常年冰封,寒气逼人,可是湖泊深处却大不一样。

瓦塔湖表面冰层下的水温是0℃左右,随着深度的增加,水温逐渐增高。水深15—40米处水温为7.7℃;40米以下的深处,温度升得很快,距湖面60米处,有一层含盐很大的咸水层,温度达到27℃,比表面冰块的温度高47℃。极地考察队员把瓦塔湖称作地下“暖水瓶”。

起先,人们认为地下也许有地热活动。可是,国际南极干谷钻探计划实施以后,人们发现地底下不但没有地热活动,而且湖底沉积物的温度要比湖水温度低很多,这说明湖底没有地热活动。

美国和日本的南极考察者认为,热源来自太阳。

瓦塔湖冰层很厚,而且湖水洁净。阳光照射透明的湖水,把湖底的水晒成温水。由于湖底水含盐量高,能够很好地积聚热能;上层的淡水层像条棉被,盖在上面,湖面的冰层又像密封的保暖床,使温水得到保暖。

但是,如果真是这样的话,像瓦塔湖这样的“暖水瓶”在南极不只一个,而事实并非如此。瓦塔湖依然是个难解的谜。除此之外,南极还有一些奇异的湖泊,如干谷的唐·胡岁塘湖,在—70℃的低温下,居然波光闪闪不结一块冰,真让人难以相信。

热层高温为何不热

我们居住的地球周围有一层厚厚的大气层,这层大气层又可以分成好几层。距地面85至800千米的空间被称为“热层”。在热层里,随着距离地球高度的增加,气温骤升。在150千米的高空,每升高100米,气温就升高2℃。因此,在200千米处,气温已高达1000℃;到700千米的高空,气温竟高达3000℃!这远远超过了炼钢的温度。

大热气层内,空气非常稀薄,空气质量仅占大气总质量的万分之五。大气密度和热容量都很小,在热层内气温升高1℃所需的热量,还不到海平面气温升高1℃所需热量的亿分之一。因此,即使太阳辐射很少的一部分热能,也足够使热层的大气温度升高很多了。

但是,热层的高温,并不能熔化钢铁,因为那里的空气分子极少,如果把钢铁放在这个“高温层”中,具有高温的空气分子是很少有机会同钢铁接触的。就连高速运转的卫星,在每平方厘米的面积上,每秒至多只能获得十万分之一的热量。如果按照这个加热速度来计算,1克水温度升高1℃,竟需要28小个小时!据卫星观测的资料表明,650千米的高空,虽然气温已超过2000℃,但受到太阳直射的卫星表面温度只有33℃;而当运动到地球的阴影区时,卫星表面温度却迅速下降到—86℃。可见,这里的温度虽然很高,但却不热,当然就更谈不上在这里炼钢了。

对于热层高温反而不热这一奇特现象,科学家们正在寻找确凿的依据来加以解释。