極晝極夜的奧秘
神秘籠罩下的南極和北極總是讓人捉摸不透,在這裏演繹著太多的奇聞,極晝和極夜即是其中之一。顧名思義,極晝就是一天24小時都是白日,反之則是極夜。出現“極晝”時,在南極或北極地區,太陽始終在地平線附近。在“極夜”時,天空並不像我們想象的那樣漆黑一片,而是在月光和星光的照射下,顯得格外明亮。
極晝極夜的成因
我們都知道,地球在公轉的過程中,地軸始終指向北極星的方向,而且地軸與公轉軌道始終保持一定的交角。地球的公轉使太陽在地球表麵的直射點總在發生變化。春分至秋分之間,太陽光總是照射在北極的低空上,此時北極地區全是白天,出現了“極晝”。但過了秋分至下年的春分之前,太陽直射點移到南半球,北極地區就都是晚上,出現了“極夜”。南極出現極晝與極夜的情況則正好與北極相反。
黎明前的黑暗探因
黎明前的黑暗是最“黑”的,這是地球大氣與太陽光相互作用的結果。在長夜即將結束,黎明馬上來臨時,地平線以下的太陽光照射到地球上2000~3000千米的高層大氣。這樣,星星的光亮就被太陽的散射光衝淡了,而高層大氣又十分稀薄,它所散射的陽光不能充分傳到地麵上來。此刻,地球上既沒有星光,也沒有大氣的散射光,是一天裏最黑暗的時候。
南極奇湖的奧秘
南極洲的絕大部分地方覆蓋著堅硬寒冷的冰層,大陸冰層的平均厚度達1880米,許多地方甚至厚達4000米以上,被稱為“冰雪大陸”。南極大陸氣候酷寒,年平均溫度僅—25℃,最低溫度達到—90℃,所以又被稱為“世界寒極”。然而,就在這片寒冷的冰天雪地上,卻奇跡般地存在著一個不凍湖。
酷寒地帶的異類
南極不凍湖的麵積有2500多平方千米,湖水最深處達66米。不凍湖最神奇的地方在於隨著深度的增加,水溫不斷增高。在16米深的地方,湖水的水溫升至7.7℃。這個溫度一直保持到40米深處。在40米以下,水溫隨著深度逐漸增加,到50米以下,水溫驟增。在最深的66米處,水溫竟然達到了25℃。不凍湖的奇怪現象,使人們百思不得其解。為了揭開這個謎團,科學家們對湖的周圍進行了考察。他們發現,不凍湖的周圍並不存在類似於火山活動的地質現象。這使得不凍湖水溫增加之謎更加神秘。
不凍湖的成因
科學家們認為,不凍湖的成因是氣壓和溫度在特殊條件下交織在一起的結果。南極的大部分地區被厚厚的冰層覆蓋,在300多米的冰層下,壓力可以達到278個大氣壓。這樣強大的氣壓使大氣釋放出比普通狀態下更多的熱量。而且,冰層像個大棉被,把大地所釋放的熱量積存起來。這樣,大量的冰在積存熱量的作用下融化,彙集在南極大陸的凹陷處,就形成了現在的不凍湖。
海底噴泉的奧秘
海洋約占地球表麵積的71%,全球有超過97%的水都聚集在海洋中。在這個看似平靜的水中世界裏,在浩瀚的海洋深處,隱藏著許多鮮為人知的神奇景觀。
神奇的海底噴泉
1979年3月,美國海洋學家巴勒帶領一批科學家對墨西哥西麵北緯21°的太平洋海域進行了一次水下考察。當科學家們乘坐的深水潛艇“阿爾文號”漸漸接近海底時,透過潛艇的舷窗,他們看到濃霧彌漫下一根根高達六七米的粗大煙囪般的石柱頂口噴發出滾滾濃煙。“阿爾文號”向濃煙靠近,並將溫度探測器伸進濃煙中。一看測試結果,科學家們不禁嚇了一跳:原來這裏的溫度竟高達近千攝氏度。經過仔細觀察,他們發現濃煙原來是一種金屬熱液噴泉。
海底噴泉與氣候變化
科學家們認為,這種海底噴泉可能與地球氣候的變化有著密切的聯係。當海底噴泉活動增強時,所噴出的物質與海水中的硫酸氫鈣發生反應,產生二氧化碳。目前已探明現在的海底噴泉提供給大氣的二氧化碳,占大氣中二氧化碳來源的14%~22%。因此,當鈣的析出量為現在的3倍時,大氣中二氧化碳的含量必將大大增加。而二氧化碳含量的增加,將會產生明顯的溫室效應,從而使全球的氣溫普遍升高。
海火探秘
海洋是剛性的、狂野的,當它咆哮時會掀起萬丈波瀾;海洋又是神奇的、難以捉摸的。在歲月的長河中,它湧現出了許多難解的謎團,例如奇異的海火現象。