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第4章 地球的起源之谜(4)

第二个学说也跟辐射有密切关系。这个学说认为地球大气成分中许多原因不明的变化,例如雪层增厚,可能挡住一部分太阳辐射,地球的气温因而降低。空气污染和火山尘崔会产抽似的效果。此外在地球与太阳之间的太空凝聚的陨星碎石或其他物质,都可能产生同样影响。不管是什么原因,整个问题极为复杂,可变的因素太多,连电脑也无法处理。人类还需要一段极长的时间才能査明真相。

我们目前的处境怎样?地球上的冰川是否会大量融解,以致海面上升,把沿海各大城市淹没?地球是不是逐渐变冷,正在进人另一次冰期呢?

美国极地研究所创办人高斯威说:“我们可能正处于一个间冰期的中间或进入其末期,这个间冰期要持续成千上万年。一两百万年来,地球上冰期与间冰期交替出现,我们可以预料这种情形会继续下去。可是大家不必担心,冰期不会很快就来。”

地球上最大的冰架之谜

这座世界最大的冰架’面积约五十二万平方公里,相当于一个法国,四周冰壁陡峭,险峻非凡。一八四一年一月五日。一支英国海军探险队乘坐两艘特别加固的三桅木船,穿过通往南极洲的太平洋浮冰区,企图确定地球南磁极的位置。四天后,他们驶出浮冰区,一心希望前面的航道畅通无阻,不料一月十一日,迎面遇见一堵硕大无比的冰壁挡住去路。

探险队长罗斯爵士惊呼道:“要穿越这道冰壁犹如穿越多佛悬崖,绝无可能!”一八三一年,罗斯曾找到北磁极位置。之后两年’他一直寻找通往南磁极的航道,却徒劳无功。现在,这座挡住他去路的南极巨大冰架,就以他的姓氏命名。

罗斯冰架填满南极一个巨大海湾,其面积与法国相近,位于爱德华七世半岛与罗斯岛之间,东西长约八百公里,南北最宽约九百七十公里’冰架靠海边缘高六十公尺,接近陆地的边缘,最厚达七百五十公尺。冰架宛如一个巨大的浮筏,在港湾漂浮,以每天一点五至三公尺的速度向海洋伸展,几条大冰川从遥远山脉流来,在冰架后部施压,增加其体积;冰架下极冷的海水,则不断冻结,增加其厚度。冰架靠近陆地处形成的裂隙,宽达几公里,待裂隙伸展割裂巨大冰块时,就形成巨大的冰山。巳发现的最大冰山面积为三万一千平方公里。

古希腊人曾断言南半球一定有一块大陆,以平衡北半球的欧亚大陆,但长期以来,南极地区一直未被探索。

古希腊人的这种观点反映在早期的地图上,荷兰着名地图绘制家麦卡托(一五一二至一五九五年)绘制的地图上,在南极附近画了一块大陆。不过,一五七八年德雷克爵士航海时被风暴吹到遥远的南方,并未发现任何陆地迹象。

二百年后,库克船长至一七七五年)寻找这块大陆,越过南纬七十度,还未找到踪影。但他仍确信南极附近有块大陆,它是流入南极海洋的冰11之源。

十九世纪初,这一地区日益受到海豹捕猎者重视。一八二〇年,一艘英国皇家测量船发现了南极半岛,次年就有猎人来此。十九世纪末,捕鲸业取代了捕海豹业。这一地区的科学探察和捕馆活动迅速开展起来,但布满浮冰的海洋仍是通往南极的一大障碍。

南极洲覆盖的冰原,厚度达三千五百公尺,它是世界海拔最高的大陆,一半地区高达二千公尺,有许多活火山,最大的是罗斯岛上的埃伯斯火山。南极还是世界上最干旱的大陆,比撒哈拉沙漠还要干燥。内陆年降雪量只有五十厘米,沿海为五百厘米。

南极是世界最冷的地方,可冷到使泼出去的沸水立刻结冰。

尽管冰架是南极的屏障,但探险家还是登上了南极大陆,并在那里设立了科考察站。科学家在那里发现了许多动植物化石,证明南极洲一度是冈瓦纳古陆的一部分,他们还证实地球臭氧层的确出现了空洞。

大自然侵蚀的威力有多骇人

罗马诗人留克利希阿斯说滴水不停,无石不损。他的见解直到今天仍然正确,科学家进一步发现,水的侵蚀力只是几种经常侵蚀大地的力量之一。

江河溪涧虽有冲走松土的力量,可是,如果带尖锐棱角的岩石粒不是因风化及分解作用先行松脱,流水的磨蚀作用便不能那样迅速。

风化作用主要须看气候条件而定,特别是气温和雨量。气温反复升降,例如沙漠中的夜间较白天凉爽,使岩石反复膨胀及收缩——这种胀缩力可使岩石崩裂。除此之外,渗入岩石缝孔里的水,结冰时便膨胀起来’好像楔子一样,把岩石劈开,把锯齿状的岩石边缘弄成圆钝,还把大块岩石分裂成碎块。植物的根也伸进岩石缝里,在生长时产生另一种逼迫力。悬崖或山腹的岩石,在磨蚀、冷热变化及植物生长等因素侵袭下,变得脆弱了。无可抗拒的地心引力使岩屑碎石掉下来,落在山麓,形成一个个岩屑堆。这个过程中产生的岩屑碎石,在积雪融解及下雨时,被冲人江河溪涧。这些侵蚀后产生的物质,发挥另一种作用,成为流动的磨剂。摩擦作用能使峡谷扩大,也能使坚硬岩石上的河床加深。

水除冲蚀陆地外,也是岩石起化学分解作用的主要因素。雨水离开云层时甚为纯净,降落时溶解了空气中的二氧化碳,着地时还把泥土中的盐粒和其他固体物质冲出来。雨水在地面上流动时,又溶解一些其他化学物质,腐蚀能力因而更强。水中含酸性或碱性的强度,随土壤的化学成分而不同。

但即使略带酸性的水,也能溶解大理石和由石灰石、氧化铁或其他溶于酸的矿物结成的任何岩石。酸性的水侵袭岩石时,先腐蚀岩石面,然后穿过岩石微孔及岩层间的缝隙或穿过断层造成的裂缝,渗人岩石,时间久了就会蚀成大洞。

壮观的古怪岩石是“化学风化”及侵蚀作用的杰作。例如,北美洲西南部沙漠中发现的拱门,就是砂岩的残余。砂岩的胶结物已受化学作用风化了,岩石里的沙粒脱落,被风和水带走。在干燥地区,风是强大的侵蚀力量。尘暴来临时,风带走松散的泥土,挟着有磨蚀力的沙粒,当然无不披靡,这叫做“吹沙磨蚀”作用。但是风吹起的沙粒,通常仅离地面数米,因而风蚀的岩石,与被其他力量侵蚀的岩石,大致不难辨别。受吹沙侵蚀袭击的岩石,上部通常比底部大,而且磨损较大。

风、水、冰这三种侵蚀作用,只说出地球不断改变情况的一半。从山巅或者峡谷磨损出来的物质,必定在别的地方沉积起来,或成为大河河口的泥沙,或成为大陆架上的沉积物,也有的成为深谷里的砂砾、沿海平原上的淤泥、沙漠中的大沙丘等等。亘古以来,地球深处的隆起力量造成新的高地区,侵蚀力量立即开始活动,又把它削平——种自生自灭的作用就这样循环不息。

破译海市蜃楼之谜

几年前的一天,德国北海库克斯港平静无风。在街上玩耍的一个男童,奔回家里激动地对母亲大声说:“妈,天上掉下一个岛来!”妈妈听了不禁哑然失笑,等她向窗外一看,脸上的笑容顿然消失,因为就在她的眼前,近岸的海姑兰岛倒挂空中。沿岛的红岩悬崖绝不会错认,岸上的沙丘和别的细节全都清晰可见。那个岛就像天上有双巨手把它倒提悬在半天空’似乎随时都可能坠毁。海姑兰岛当然没有坠下,那是海市蜃楼。傍晚时分,空中的幻像消失不见,孩子的恐惧也消除了。

海姑兰岛的幻像,偶尔在库克斯港上空出现,那只是使人惊异的大气异象之一。北极区也有这幻像,曾愚弄人类前后将近一百年。一八一八年,苏格兰探险家约翰·罗斯爵士从英国出发到北极去找那条不明确的“西北航道”,据说是一条沿北美北岸连接大西洋与太平洋的水道。罗斯进了加拿大巴芬岛以北的陌生水域。一天早晨’他在甲板上看见前面有大山挡住去路,以为是驶进了死巷,于是掉转船头回航,并报道说根本就没有西北航道。

大约一百年后,美国北极探险家皮里也说北极有一条未画人地图的大山脉。他说:“我们看到了那些大山,称之为克拉寇兰山。”

北极这条神秘的大山脉,引起了当时世人的兴趣。山脉后面还有什么地方?山脉到底坐落何方?山里会不会有矿藏或黄金?那里有没有不知名的部落住民?许多冒险家和探险家纷纷前往北极,可是谁也找不到大山。最后,纽约市美国博物院捐出三十万美元,派了一个科学考察团进入该区。考察团团长麦米伦成了当时全世界报纸上的风头人物。

不过,在皮里看到大山的地方,麦米伦看到的只是一片冰天雪地。皮里说有又深又宽阔水道的地方,麦米伦只遇到威胁他那艘船的大块浮冰。后来克拉寇兰山真的出现了,不过很奇怪,这些大山坐落的地点,在皮里所说的地方以西约二百英里。

麦米伦在浮冰之间航行,到实在不能再前进时才停船抛锚,带着一队仔细挑选的人在冰上徒步前进。可是,他们向山行进时,山却向后退,他们止步,山跟着停止后退。他们再向前走,山又后退,那些冰峰雪地在北极阳光中,好像向他们招手,阴暗的山谷里看来很可能有丰富的矿藏。

他们奋勇前进,最后进人了一个三面环山的低谷,成功显巳在望。可是等太阳落到地平线下,周围的高山和丘陵像变戏法似的,都消失了踪影。他们吓得目瞪口呆,只能静悄悄地看着现实的环境。他们身在一片广阔无际的冰原上,四面全是冰,极目所及都是冰。眼前没有小山,更无大山。麦米伦一行人站在北极地区黄昏时分淡绿色的微光里,大自然让他们上了一次大当。

海市蜃楼是特殊大气情况下产生的光幻视。光线通过不同温度(也就是说不同密度)的毗连气层时,会产生折射,造成蜃景。举例来说,假定有个沙漠,太阳把沙晒热以后,沙子上方最底层的空气也热起来。在这一薄层热空气的上面,有许(多层较冷的空气。因为热空气密度比冷空气低,光线通过热空气要比通过冷空气容易。光线通过不同密度气层的边界时,其方向改变,使光线产生折射现象。

假定有个人站在沙漠某处的沙丘上观看景色,离开他几百码的沙丘上有个棕,榈树丛,在这两个沙丘之间又有一层被热沙炙热的空气。在这种情况之下,虽然那里只有一个棕榈树丛,那人却会看到两个棕榈树丛。一个是正常的正像,光线在空气中走的是直线。另一个是倒像,在第一个像下面,是光线经过折射到达那人眼中而形成的。

这些光线从棕榈树那里向下斜射进入盖着沙漠的那层热空气,然后折射向上,从下面射进那人的眼里,就像沙漠上放着一面镜子,从镜子里看到棕榈树的倒影一样。同时,来自天空的光线也因那层摇动的热空气而发生折射,使人见了觉得那是一片水,水里有两个棕榈树丛,真的正立,假的倒立。

夏天我们有时在公路上或其他炽热平面上看到的“水潭”也是小型的海市蜃楼幻像。它们是被热平面上灼热的空气折射回来的一片片天光。有许多故事说在沙漠中迷路的人常被这种蜃景折磨得发狂。蜃景既非出于想像,也非源于幻觉,而是晴朗天空的折射像。阿拉伯人叫它们叫“魔鬼湖”。沙漠的空气也能;成海市蜃楼,使远处的绿洲、城镇或是遥远的地方,看来就在附近,这又给游牧民族的传说增加了不少材料。

北美西南地区的沙漠也以海市蜃楼幻像驰名。亚利桑那州科齐斯县,沿铁路线有个十英里长的湖。在冬夏两季都可以看见湖里有水,实际上那个湖在夏天是》干的,湖里并没有水。在夏天,天空的光被晒干的湖底上的热空气折射回来,造成了湖水的幻像。当地居民说发生过这样一件惨事:有个飞机驾驶员曾在冬天见过那个湖,有一次在夏天,他想把水上飞机降在湖上。就在他开始降落时,幻像突然消失。他只好做紧急降落,结果飞机在湖床上撞毁,他也因伤重丧命。

若冷热两层空气之间的界限参差不齐,折射像往往会变形。美国探险家安德鲁斯曾一度看到形如巨大天鹅的异兽在戈壁沙漠的湖中涉水。从几百码以外遥望,它们宛如来自另一世界的庞然巨怪在来回走动,细长的腿几乎有十五英尺长。

安德鲁斯立刻叫探险队的画家,把这些不寻常的野兽画下来。他自己则蹑足向湖:边走去。他走得越近,湖的面积缩得越小,野兽也变了形。肥硕的大天鹅变成了苗条的羚羊,安详地在沙漠上找草吃。热空气曾产生了水的幻影,由于热空气层高低不平,致使动物的形状变得稀奇古怪。

第一次世界大战期间,双方交战时,海市蜃楼使英军炮兵不能开炮。炮兵眼前出现虚幻景物,把敌军阵地遮盖起来。英军司令部在报告炮轰时说:“由于海市蜃楼作祟,战事不得不暂时停止。”

一七九八年,拿破仑的部队在埃及也碰到过海市蜃楼。据说他的部队看见景物倒悬、湖泊失踪、平地变成棕榈树丛,莉纷纷跪在地上祷告,求上苍使他们免受世界末日的浩劫。远征军里至少有一个人、法国数学家孟日,还能保持清醒,提出了科学上的解释,他们才明白其中奥妙。

南北极的海市蜃楼不同,靠近地面的空气十分寒冷,而上面却有一层较暖的空气时,蜃景便会出现。那时会看到遥远物体的形象移到天上。这些海市蜃楼往往有双重映像。例如船只或冰山在风平浪静的海面漂浮,水中会有它们的倒影。在远处的人既能看到物体的形象,也能看到上方较暖空气层折射回来的倒影。这样的“双重曝光”式映像,英国海军上校斯科特一九一二年在南极探险时已有正式记录。队员在南极内陆长途跋涉后回到岸边,看见补给船“新地”号的双重映像挂在空中,上面是正像,下面是倒像,船上的炊烟正向相反方向飘出。虽然船本身遮在大山的后面,可是在蜃景里却可以看到船上一切很正常。

偶尔空气还要开些有趣的玩笑。巴黎上空有时会出现原物倒像的蜃景,那时埃菲尔铁塔便会在头上顶着它自己的一个倒像,给巴黎市民添个奇景。

第一次世界大战时,一个德国潜艇艇长在北美海岸附近,从潜望镜看到纽约的摩天大楼倒悬在他头顶上的天空,整个城市好像就要掉到海里的样子。据说那个困惑的艇长看到这种情景,下令仓皇逃向远处海中。

海市蜃楼不一定都是物体的真实形状。可能是放大的像,可能是缩小的像,也可能是变形的像,就如在哈哈镜前看到的歪曲形状,变形的程度随光线折射的空气层之位置和成分而异。蜃景中,北极海的一块浮冰会看似一座危险的冰山,一株棕榈树会缩成一片草叶,渔舍也会变为巍峨的宫殿。

在某种情况下,我们可以看到拐角那边物体的蜃景。譬如说,若在覆冰峭壁之类的直立平面上出现寒冷而使光线折射的空气层,光线便会因折射而绕过峭壁。一个在北美珞矶山脉中行走的人说,因为自己遇到这样折射的蜃景,所以预先知道有一头熊藏在转过山脚的小路上。

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