新編十萬個 為什麼 第八冊 齊豫生徐茂魁 主編 台海出版社 目 錄 地球科學 為什麼地球又叫"藍色的星球"....................................(1) 地球有多大年紀.........................................................(1) 地球為什麼也有脈搏...................................................(2) 地球為什麼是球形的...................................................(3) 南極為什麼比北極還冷................................................(4) 為什麼地球上有那麼多海洋、湖泊, 我們還要節約用水...................................................(4) 為什麼地球上的氧氣用不完..........................................(5) 為什麼說地球周圍的大氣功勞卓著.................................(6) 為什麼地球能懸在空中................................................(6) 為什麼地球是圓的而地面是平的....................................(7) 為什麼人站在地球上掉不下來.......................................(8) 為什麼地球在轉,而我們卻感覺不到..............................(8) 為什麼說地球裡面不是厚厚的土....................................(9) 為什麼會發生地震......................................................(9) 為什麼火山會爆發...................................................(10) 地球的物質組成結構為什麼是同心圈狀........................(10) 地球天空與其他星空的顏色為什麼不一樣.....................(11) 大氣為什麼逃不出地球.............................................(13) 地球大氣中為什麼氮氣和氧氣特別多...........................(14) 為什麼說臭氧層是地球的保護傘.................................(16) 為什麼會產生溫室效應.............................................(17) • 2 『 新編十萬個 南極的冰為什麼比北極多..........................................(19) "日月平升"是怎麼回事.............................................(20) 自然界的水分是怎樣循環的.......................................(21) 為什麼地球與太陽息息相關.......................................(22) 為什麼在太陽系中只有地球上有生物圈........................(24) 為什麼說地球是一顆普通的行星.................................(25) 地心溫度有多高......................................................(27) 地球會遭到浩劫嗎...................................................(28) 為什麼說地殼每時每刻都在運動.................................(30) 地球上為什麼會出現冰期,今後還會有嗎.....................(31) 為什麼大理石有各種各樣的顏色.................................(33) 世界上有"死亡谷"嗎.............................................(33) 為什麼赤道兩側的氣候帶和氣候類型是對稱分佈的.........(34) 為什麼環太平洋沿岸帶火山和地震特別多.....................(35) 什麼是"拉尼娜現象".............................................(36) 為什麼說雨、雪是地球上的水變成的...........................(37) 為什麼下雪時不冷,雪融時很冷.................................(37) 為什麼水是無色的,雪卻是白色的..............................(38) 為什麼天上會飄雪花................................................(38) 為什麼雲彩不會掉下來.............................................(39) 為什麼有閃電和雷聲................................................(39) 為什麼雷雨時,先看到閃電,後聽到雷聲.....................(40) 為什麼閃電可怕而雷並不可怕呢.................................(40) 為什麼雨從天空落到地上..........................................(41) 為什麼早上能見到露水.............................................(42) 為什麼雨後,天空中有時會有彩虹..............................(42) 為什麼彩虹的七色順序總是不變.................................(43) 為什麼下雨前,魚要游到水面呼吸..............................(43) 為什麼下雨前小蟲特別多..........................................(44) 為什麼雨後空氣特別好.............................................(44) 為什麼雲有不同的顏色.............................................(44) 為什麼天空中的雲總是變化, 空中的雲是從哪兒來的..........................................(45) 為什麼雨點有大有小................................................(46) 為什麼霧虹是白色的................................................(46) 為什麼會下霧.........................................................(47) 為什麼會下霜.........................................................(47) 為什麼青藏高原崛起會影響氣候環境...........................(48) 為什麼陰天湖水會冒泡、變渾....................................(49) 為什麼晴天時顯得天高,陰天時顯得天矮.....................(49) 為什麼每到春末夏初,我國北緯28。到33。 之間的地區,會出現"梅雨"天氣...........................(50) 我國東部地區為什麼冬季多刮偏北風, 夏季多刮偏南風...................................................(51) 為什麼冬天我國北方和南方的溫度相差大, 夏天相差小.........................................................(52) 為什麼說我國的氣候特徵是複雜多樣的........................(53) —年中的四季是怎樣形成的.......................................(55) 什麼是地球五帶......................................................(56) 地球上的"熱極"為什麼都集中在北半球 的副熱帶............................................................(57) 為什麼北半球氣溫上升速度比南半球快........................(58) 曰雨量最大和年雨量最多的地方 為什麼都在印度洋邊緣..........................................(59) 雨日最多和最少的地方為什麼都在智利........................(60) 有的沿海島嶼降水為什麼比鄰近大陸還少.....................(62) "梅雨"是怎樣形成的................................................(63) 為什麼"巴川夜雨"多.............................................(64) 華盛頓州為什麼一年能下30多米厚的雪........................(65) 孟加拉灣為什麼常遭颱風襲擊....................................(66) 河流的水是靠什麼補給的..........................................(67) 為什麼河流有移山填海的力量....................................(68) 為什麼說沱沱河是長江的正源....................................(69) 長江三峽為什麼特別險峻..........................................(70) 淮河為什麼沒有自己的入海口 ....................................(71) 為什麼珠江比黃河短得多,而水量卻比 黃河大得多.........................................................(72) 為什麼不用擔心長江會變成第二條黃河........................(73) 長江上、中、下游是根據什麼劃分的...........................(74) 長江為什麼能劫奪金沙江..........................................(75) 為什麼說長江源頭是固體水.......................................(77) 為什麼說長江裡的"石魚"出水兆豐年........................(78) 為什麼長江有"黃金水道"之稱.................................(78) 為什麼黃河水是黃色的.............................................(79) 為什麼黃河中游多泥沙.............................................(80) 為什麼黃河裡的泥沙那麼多.......................................(80) 為什麼黃河下游有"地上河"之稱..............................(82) 黃河為什麼會改道...................................................(82) 為什麼稱黃河為"懸河"..........................................(83) 黃河為什麼不走捷徑入海..........................................(84) 京杭大運河為什麼特別著名.......................................(85) 為什麼說塔里木河是我國最長的內流河........................(86) 為什麼說雅魯藏布江是我國海拔最高的大河..................(88) 為什麼蘇伊士運河有"東方偉大的航道"的美稱............(89) 為什麼湘江水往北流................................................(90) 河水為什麼會有酸甜和紅黑綠之分..............................(91) 亞馬孫河為什麼會成為世界第一大河...........................(91) 什麼樣的河流稱為國際河流.......................................(92) 為什麼長江中下游一帶和青藏高原地區湖 泊特別多............................................................(93) 湖泊是怎樣形成的...................................................(95) 為什麼高山上會有湖泊.............................................(96) 為什麼有的湖水會分層.............................................(97) 同一個湖泊的水為什麼有時甜有時鹹...........................(98) 南極洲有江河湖泊嗎................................................(98) 為什麼一些圓形的湖被叫做"宇宙湖"........................(99) 為什麼會出現瀑布...................................................(100) 為什麼四面環水的地方叫島嶼....................................(101) "華北明珠"白洋澱為什麼會消失..............................(101) 為什麼葛洲壩水利樞紐工程有 "長江第一壩"之稱.............................................(102) 為什麼會有"海上草原「、"海底森林"........................(103) 為什麼海水會有漲潮落潮..........................................(104) 為什麼海水到了零度不會結冰....................................(104) 為什麼說海洋和陸地是會變化的.................................(105) 為什麼海邊的白天和黑夜溫度變化不大呢.....................(105) 大海中為什麼也有四季變化.......................................(106) 為什麼有的海洋會發光.............................................(106) 為什麼海水的浮力大................................................(107) 為什麼海底會有岩石................................................(107) 為什麼海水是鹹的...................................................(108) 為什麼說有辦法能把海水裡的鹽去掉...........................(108) 海水會越來越鹹嗎...................................................(109) 海平面為什麼不平...................................................(109) 海水的顏色為什麼不一樣..........................................(110) 海平面為什麼還在上升.............................................(111) 為什麼赤道地帶和兩極地區海域的鹽度較低..................(112) 世界上最熱和最冷的海叫什麼....................................(113) 乘船從長江口出海,為什麼海面上會出現 截然不同的兩種顏色.............................................(114) 渤海為什麼那麼淺...................................................(115) 南海為什麼那麼深...................................................(115) 黃海是怎樣得名的...................................................(116) 為什麼我國北方海岸大多比較平直, 南方海岸比較彎曲................................................(117) 為什麼我國北部沿海的鹽場多....................................(118) 為什麼用海水洗衣服時不能用肥皂..............................(119) 為什麼生活在海邊的人,頭髮長得又黑又亮..................(119) 為什麼用海水能堵住水庫漏水....................................(120) 終年不見陽光的深海底下為什麼有生物存在..................(121) 為什麼說中國是一個多山的國家.................................(121) 在中國地形圖上,為什麼西部多塗著棕色或褐色, 東部多塗著綠色或黃色..........................................(122) 為什麼說我國的地形分佈是有規律的...........................(124) 為什麼我國北方能在黃土層中修築房子........................(125) 為什麼我國北方春天會從天上下黃土...........................(126) 為什麼說喜馬拉雅山脈是從海洋裡升起來的..................(126) 為什麼說秦嶺和大興安嶺是我國 地理上的重要分界線.............................................(127) 為什麼說長江三角洲地區的太湖平原 像一隻大盤碟......................................................(128) 柴達木盆地為什麼有"聚寶盆"的稱號........................(129) 為什麼四川盆地被稱為"紫色盆地"...........................(131) 為什麼說新疆的塔里木盆地和准噶爾盆地 是一對"孿生兄弟".............................................(132) 西藏的地熱資源為什麼特別豐富.................................(133) 為什麼我國北方比南方煤多.......................................(134) 為什麼把漠河叫做北極村、不夜城..............................(136) 秦皇島港為什麼能成為我國北方的不凍港.....................(136) 為什麼天越乾旱,塔里木河流域的人們 越盼望出太陽......................................................(137) 我國為什麼是一個多地震的國家.................................(138) 為什麼稱我國是世界上河流最多的國家........................(140) 為什麼說我國是世界上鹽湖最多的國家........................(141) 為什麼長白山是我國產人參最多的地方........................(141) 為什麼撒哈拉大沙漠日照時間最長..............................(142) 為什麼新疆是我國最大的瓜果生產基地........................(142) 為什麼台灣省的火燒寮雨量最大而新疆的 鐵千里克雨量最小................................................(143) 為什麼東北平原為我國最大的平原..............................(143) 為什麼我國新疆維吾爾自治區最大而台灣省最小............(144) 為什麼內蒙高原是我國最大的火山群...........................(144) 為什麼稱中冷泉、惠山泉、觀音泉 為我國最著名的泉................................................(145) 為什麼說青海湖是我國最大的鹹水湖...........................(145) 為什麼說鄱陽湖是我國最大的淡水湖...........................(147) 為什麼說吐魯番是我國夏季最熱的地方........................(148) 為什麼說漠河是我國冬季最冷的地方...........................(149) 為什麼說西雙版納是我國最大的熱帶森林區..................(151) 為什麼說內蒙古草原是我國最大的草原........................(152) 為什麼把世界最高峰叫珠穆朗瑪.................................(154) 為什麼桂林是世界上最典型的石灰岩地形.....................(154) 為什麼青藏高原是世界上最高最大的高原.....................(155) 為什麼我國是地震記錄最早、損失 最大的一個國家...................................................(155) 青藏高原為什麼有"世界屋脊"的稱號........................(156) 為什麼稱亞馬孫大潮是潮汐之最.................................(158) 為什麼格陵蘭島有廣而厚的大陸冰川...........................(159) 為什麼稱慕士塔格山為"冰山之父"...........................(160) 為什麼稱美國冰川公園為特有物種大觀園.....................(161) 為什麼有的火山會噴冰.............................................(162) 新疆和西藏的學生,為什麼在北京時間 上午10點才上學................................................(162) 為什麼指南針能指示方向..........................................(163) 環境科學 什麼是《寂靜的春天》.............................................(165) 什麼是《增長的極限》.............................................(166) 聯合國通過的環境保護的綱領性文件有哪些..................(166) 為什麼要制定環境規劃.............................................(167) 什麼是環境質量標準................................................(168) 什麼是環境標誌......................................................(168) 為什麼說地球是人類唯一的生存環境...........................(170) 什麼是地球上的生態系統..........................................(171) 什麼是生態平衡......................................................(172) 生態圈2號是怎麼回事.............................................(173) 生物圈是怎麼一回事................................................(174) 食物鏈是怎麼一回事................................................(175) 仿圈學是怎麼回事...................................................(176) 藍色環境會給人類帶來哪些好處.................................(177) 生態工藝是怎麼一回事.............................................(178) 為什麼綠色設計成了工業設計的新潮流........................(179) 為什麼說人口劇增給環境帶來了沉重壓力.....................(181) 為什麼說工業社會帶來了黑色文明..............................(182) 為什麼會出現臭氧空洞.............................................(183) 為什麼全球氣候會變暖.............................................(184) 什麼是酸雨污染......................................................(185) 什麼是土地荒漠化...................................................(186) 為什麼黃土高原會發生水土流失現象...........................(187) 為什麼"綠色寶庫"可能變成"人造沙漠"..................(187) 為什麼要種那麼多的樹.............................................(189) 為什麼我們靠植物生活.............................................(189) 為什麼說綠色植物是天然"氧氣製造廠".....................(190) 為什麼說植物是大氣的清潔工....................................(190) 為什麼物種會滅絕...................................................(192) 怎樣保護、拯救生物物種..........................................(193) 為什麼要建立自然保護區..........................................(194) 我國有哪些重要生物物種自然保護區...........................(195) 鹽城自然保護區為什麼被稱作生物學的 天然實驗室.........................................................(197) 為什麼說長白山自然保護區是我國最大的 自然保護區.........................................................(197) 為什麼稱東北、西南和東南華南是 • 10 『 !編十!萬個為it!^"! 我國的三大林區...................................................(199) 為什麼說喜馬拉雅山是"生物的寶庫"........................(200) 為什麼說中國是世界上生物防治歷史最早的國家............(201) 為什麼要建立"生物銀行".......................................(202) 為什麼說21世紀將是生物學世紀..............................(203) 為什麼說森林是天然蓄水池.......................................(204) 為什麼要營造農田防護林..........................................(205) 為什麼要防治白色污染.............................................(206) 為什麼要保護海洋環境.............................................(207) 為什麼利用海燕能尋找到石油污染的海域.....................(208) 為什麼養貓也會傳染疾病..........................................(209) 狂犬病為什麼近年來有所氾濫....................................(210) 為什麼說大氣污染造成嚴重危害.................................(211) 為什麼要警惕氮氧化物的污染....................................(212) 為什麼說粉塵是空氣污染的禍首之............................(213) 為什麼說二氧化硫是空氣中的腐蝕劑...........................(214) 為什麼2000年要取消氯氟烴化合物...........................(215) 為什麼二氧化碳增加能使颱風增強..............................(216) 光化學煙霧為什麼對人體有害....................................(217) "倫敦煙霧"為什麼會消失.......................................(218) 為什麼大量燃放鞭炮會帶來災難.................................(219) 汽車排出的廢氣為什麼對人體健康有危害.....................(220) 冰雪大陸為什麼也受污染..........................................(221) 為什麼說噪聲也是一種污染.......................................(222) 為什麼說噪聲污染是個世紀問題.................................(224) 什麼是衡量噪聲大小的標準.......................................(225) 為什麼說曰本噪聲污染製造了 "無窗學校"..................(225) 為什麼要營造防噪聲林帶..........................................(226) 噪聲為什麼會影響兒童智能的開發..............................(226) 為什麼環境噪聲會影響胎兒發育生長...........................(228) 在什麼條件下容易引起噪聲病....................................(229) 為什麼旅遊業會對環境造成污染.................................(229) 為什麼煤烘食品可引起氟中毒....................................(230) 香煙為什麼會變成釙彈.............................................(231) 為什麼說我國是一個貧水大國....................................(233) 為什麼污水經稀釋後排放反而有害..............................(234) 水俁病是怎麼一回事................................................(235) 居室內也有放射性污染嗎..........................................(236) 為什麼說放射線滅菌大有可為....................................(237) 全世界共發生了多少次核事故....................................(238) 核武器以幾種形式殺傷人體.......................................(239) 放射性污染給人類帶來哪些危害.................................(240) 為什麼說放射性碘是反應堆事故的信號........................(241) 為什麼有機汞比無機汞毒性大得多..............................(242) 為什麼說核電是安全清潔的能源.................................(243) 哈雷彗星會影響地球環境嗎.......................................(244) 什麼是地球化學性疾病.............................................(245) 為什麼地熱開發也會帶來環境污染..............................(246) 熱污染對環境有哪些危害..........................................(247) 為什麼環境與癌病有關係..........................................(248) 為什麼用短期檢測法能鑒別緻癌劑..............................(249) 陽光紫外線為什麼會使人生皮膚癌..............................(250) 介水傳染病包括哪些疾病..........................................(251) 為什麼會"久而不聞其臭".......................................(252) 為什麼環境有害物質會使胎兒發生畸形........................(253) 為什麼對小兒更需創造一個良好的生活環境..................(254) 濱海居民為什麼長壽的多..........................................(255) 為什麼有些地區長壽老人多.......................................(256) 為什麼音樂能對人體產生奇妙作用..............................(257) 地球科學 為什麼地球又叫"藍色的星球" 世界上已經有過許多宇宙航行員乘著人造衛星、宇宙飛船離 開地球,到了遙遠的太空,他們在太空看到的地球,就像是一輪 圓圓的藍色的月亮。 為什麼在太空看地球會是藍色的呢?這是因為地球上大部分 地方都是海水,而海水在太陽的照射下,顯出藍色。所以人們往 往把地球叫作"藍色的星球"。 地球有多大年紀 地球是人類誕生和活動的場所。它有多大年紀了? 有人用海水的含鹽量來估算地球的年齡,得到的結果是約1 億年。這顯然不准,因為在海洋出現之前,地球早已出世了。 近年人們使用同位素年齡鑒定法來測定地殼的年齡。最常用 的一種方法叫鈾鉛法。 鈾是一種放射性元素,在自然條件下,鈾按照一定的速度蛻 變,最後形成鉛和氦這兩種元素。這種蛻變過程非常穩定,同時 又極其緩慢。原子量為238的鈾,要經過約45億年的時間才變 掉原來質量的一半。因此,我們可以根據岩石中現在含有的鈾和 鉛的比例,比較準確地算出岩石的年齡。用這種方法測出的最古 老岩石為40億年。所以人們估計地球的年齡約45∼46億年。至 於從地球開始聚集蘊育算起,一般估計為60億年。 地球為什麼也有脈搏 大家知道,每個人都有脈搏。然而你知道嗎?地球也有脈 搏,而且還比較有規律地跳動。 原來宇宙中萬物之間都存在一種互相吸引的力,叫萬有引 力。同樣,地球月球之間也相互有引力,只是引力的大小因地球 上各質點與月球中心的距離不同而有差異。而地一月之間繞動所 產生的離心力呢,又對地球上的各質點來說都是方向相同,大小 相等的。這樣,對地球上各個質點而言,這種引力和離心力就不 可能完全相互抵消(地心除外,在地心處月球對它的吸引力和繞 動的離心力正好方向相反,大小相等,相互抵消了),當這兩種 力組成一個合力,作用在地球各個質點上,就會使每個質點朝著 合力的方向運動,最後造成潮汐。我們把造成潮汐的合力稱為 引潮力」。 由於月球對地球表面質點的引潮力量值很小,約為重力的千 萬分之一。這樣小的力人是感覺不出來的,但地球對它卻很敏 感。比如,因為這個力,堅硬的地殼也要產生地殼潮汐,每次都 要相應升降幾十厘米;地球上的大氣也因這種力,每天產生大氣 潮汐,氣象學家通過實驗在高空同溫層裡也發現這種潮汐的存 在;至於海洋裡,那就更明顯了。 科學家把上述的地殼潮汐、大氣潮汐、海洋潮汐合在一起, 通俗地起上一個名字,叫"地球的脈搏"。不僅月球可以引起 "地球的脈搏",太陽也能。雖然太陽的質量很大,但由於距離我 們地球太遠,所以它對地球的引潮力約為月球作用的一半。實際 上,地球的潮汐是月球和太陽兩者作用的合成結果。 地球為什麼是球形的 古人單憑直覺,認為天是圓的,地是方的。為了弄清楚地球 的形狀,自古以來人們不知道花費了多少心血。現在,只需拿一 張在人造衛星或月球上拍攝的地球照片就可不費口舌、清清楚楚 地看到圓球狀的地球。 由於地球的自轉,所以赤道上的離心力要比地球其他地方大 得多。在兩極,離心力變為零。所以物質必定要向赤道部位集 中,從而使得赤道相對於兩極鼓起,即赤道半徑較兩極半徑長, 形成一個近於圓形的扁球體。這些知識,到今天已不必細說,大 家也都明瞭。可是地球為什麼是圓球形的,而不是方的,不是三 角形的,不是奇形怪狀的呢?這得從地球的成因、重力和自轉說 起。 無論是災變成因說還是演化成因說,在放射性物質衰變生熱 過程中,地球或遲或早直到現在,除薄薄的地殼固化以外,從地 幔以下仍然處於高溫融熔狀態。地核處可能因高壓而呈高溫金屬 固態。在重力作用下,重元素下沉、輕元素上浮。於是從地心向 各個方向擴展直到地表,呈現出同心圈狀結構。也就是說,離地 心相同距離處基本上由同一種物質構成。因此,它們的密度大體 是一致的,重力也是一致的,這可以叫做重力自平衡機制。什麼 樣的形狀才能保證各個方向的重力平衡呢,當然只有圓球形。 同時,地球自形成以來年年月月不停的高速轉動也有利於地 球內部融熔狀物質的均勻分佈。 但是,當一個天體太小,重力微弱,或者固體內部從來就沒 有能融熔過,或者原來是圓球狀大天體,後被意外撞碎變成固化 的小天體,那麼重力自平衡機制就會失去作用。這樣的天體就很 少有圓的,而是奇形怪狀的。例如火星的衛星以及許多小行星就 是這樣的。這也從反面證明了,只有重力足夠大和內部曾經或現 在是融熔狀態的天體才能夠是圓球形的。地球就是這樣的一顆天 體。 南極為什麼比北極還冷 華華所在幼兒園的老師和小朋友們一起看了有關我國科學考 察南極的記錄片,小朋友們看到在那冰川世界,考察隊的叔叔阿 姨在為祖國進行科學考察,非常感動。散場後,華華大聲問老 師:"南極為什麼那麼寒冷?它比北極冷嗎7 老師說:"從影片中我們都看到了,南極洲是一個四面環海 的冰原大陸,冰原上一年四季都刮著強烈的暴風,厚厚的冰層常 年不化,所以,它是地球上的』寒極'。這裡的平均溫度為零下 二三十攝氏度。冬天,氣溫常常降到零下60攝氏度左右,最低 溫度能達到零下90攝氏度呢!所以,南極是非常寒冷的。 "北極地區則是四周被大陸包圍的海,中間是北冰洋。其中 有一股大西洋暖流,要注入到北冰洋,所以,北極就沒有南極那 麼寒冷,但最低溫度也達到零下60攝氏度哩。"小朋友們聽後都 覺得"好冷啊!" 為什麼地球上有那麼多 海洋、湖泊,我們還要節約用水 在我們的生活中到處都離不開水,要是一天不喝水,人也會 渴壞的。可每天我們洗手用水時,老師總說要節約用水。 小朋友,你知道世界上有多少水嗎?你會說那一望無邊的海 洋,大大小小的江河水源多豐富啊。確實,地球上的總的水量是 個巨大數字。據科學家們計算,地表和地下的總量約有14億立 方公里。不過這其中多數是鹹水不能喝,可供人喝的淡水只佔一 點點。 加上人需要淡水、小麥需要淡水、棉花需要淡水、動物等也 需要淡水,所以現在地球上不少地區嚴重缺水。我們中國也是如 此,要在地球上生存下去,我們人類就要節約用水,並想辦法找 到更多的淡水。 科學家們發現,地球的淡水大部分來自地球南北兩極的冰山 中。人們設想假如有一天能夠把北極的冰山搬到我們這裡來,用 於飲水、灌溉,那該有多好呀!但今天我們還是要節約用水。 為什麼地球上的氧氣用不完 地球上動物、植物的呼吸離不開氧氣,一切物質的燃燒,動 植物的腐爛,鐵的生袢奶]離不開氧氣。那麼,長此以往,地球 上的氧氣會不會用完呢? 19世紀時,英國物理學家湯姆遜•克爾 文曾十分憂慮地說:"隨著工業的發達與人口的增多,500年以 後,地球上的所有的氧氣將被用光,人類將趨於滅亡!「事實證 明,這種擔憂完全是多餘的,地球上的氧氣不會用完。 瑞士的科學家謝尼伯曾經做過這樣一個實驗:他採集了許多 植物的綠葉,浸在水裡,放到陽光底下。葉子很快就不斷地吐出 一個個小氣泡,謝尼伯用一隻試管收集了這些氣體。這些氣體是 什麼呢?當謝尼伯把一片點著了的木條扔進試管時,木條猛烈地 燃燒,射出耀眼的光芒。這說明試管內是氧氣,因為,只有氧氣 才能幫助燃燒。接著,謝尼伯又往水裡通進二氧化碳。他發現, 通進去的二氧化碳越多,綠葉排出的氧氣也越多。謝伯尼得出了 這樣的結論:原來,在陽光下,綠色植物會吸收空氣中的二氧化 碳,與從根部吸入的水分發生化學作用,化合成他們需要的營養 物,同時放出氧氣,這叫做"光合作用"。植物通過光合作用放 出氧氣的總量比它呼吸時的需要氧量要多20倍左右。這樣氧氣 在空氣中就不會減少,而且經常保持21%的含氧量。同時二氧 化碳也經常保持在0.03%的含量。 為什麼說地球周圍的大氣功勞卓著 一天,娟娟忽然向爸爸提出了一個奇怪的問題:假如地球周 圍沒有厚厚的大氣層,那麼人是不是會跳得更高、跑得更快、活 得更輕鬆自在一些呢? 爸爸說:「那可不成,沒有了大氣層,人類就不可能生存。「 娟娟問:"為什麼T 爸爸告訴她:地球周圍的大氣大約有1000公里厚,它對人 類的生存至關重要,主要體現在下面這幾點上。 首先,大氣給生物和人類提供了一刻都不可缺少的氧氣。其 次,大氣能使地面上保持適宜的溫度。它就如同一床厚厚的大棉 被一樣,既能夠將陽光帶來的熱量均勻分散開,又可以使地面上 的溫度不至於散失得過快,從而使地面的溫度保持在一個適宜於 人類生活的範圍內。還有,大氣就像是一副厚厚的盔甲,可以使 地面免遭天外石塊的侵襲。最後,大氣還有一個絕招兒,那就是 它能夠吸收從天上射到地球上面來的X射線和紫外線,而這些 射線如果過量對生物和人類來說是致命的。 所以說,地球周圍的這層大氣為生命的存在、進化和發展立 下了卓著的功勳,沒有它,地球將是一個死寂的世界。 為什麼地球能懸在空中 娟娟一邊轉動著大地球儀,一邊問爸爸:"地球那麼大,又 那麼重,為什麼能懸在空中,不往下掉呢T 爸爸告訴她:地球其實並不是靜止地懸在空中,它實際上是 在不停地運動著。 地球的運動分為兩種:一種是自身繞軸旋轉叫自轉,一種是 沿著橢圓形軌道繞太陽運轉,叫公轉。 正是由於這種不停的運動,才使得地球能夠在空中沿著確定 的軌道旋轉,而不至於亂跑到其它別的地方去。 那麼,這又是為什麼呢? 原來,在任何兩個物體之間,都有一種相互吸引的力,叫做 萬有引力。地球是太陽系裡的一顆行星,也受到太陽的萬有引力 的吸引,正是這種力把地球給拉住了。使它沿著確定的橢圓軌 道,圍繞著太陽轉動。 娟娟又問:"太陽既然吸引著地球,那地球會不會掉到太陽 上面去呢T "不會爸爸說,"一個在地球軌道上繞太陽旋轉的物體, 只要有每秒24.3公里以上的速度,就能不掉到太陽上面去。而 地球繞太陽轉動的速度是每秒鐘30公里,所以,它才能夠在空 中既不被太陽吸入,又不遠離太陽,在空中沿著自己的軌道,千 秋萬代地不停地圍繞著太陽旋轉。「 為什麼地球是圓的而地面是平的 有的小朋友問,地球既然是圓的,小朋友在地球上走,那地 應該是向上或向下彎的,有斜坡,可為什麼我們看到的地是平 的?那是因為地球太大了,有五十個中國那麼大。如果飛機曰夜 不停的飛,繞地球一圈得用十六個小時。而且地球上有高山、大 海、森林、高樓大廈。所以我們生活在地球上面只能看到我們眼 前的地面,我們看到的地面只是地球上極小的一點,因為太小 了,所以看不出是圓的。 小朋友可以做個試驗,在地球儀上點一個小圓點,光看小圓 點也是平的,從小圓點上看不出地球儀是圓的,這也是因為小圓 點太小的原因。請小朋友想想是這個道理嗎? 為什麼人站在地球上掉不下來 我們知道了地球是圓的,有的小朋友奇怪地問:"人站在地 球上會不會有的地方的人頭朝下,有的地方的人頭朝上,有的頭 朝左,有的頭朝右?頭朝下的人為什麼又掉不下來?這你就想 錯了,地球是圓的,但地球上的人不論站在什麼地方都是腳踩大 地,頭頂青天。 人站在地球上掉不下來的原因是地球的中心叫地心,地心在 地的裡面,地心像一塊特大的磁鐵,有很大的吸引力,把地球上 所有的東西都向地心吸引,連小鳥如果不飛也會被地心吸引到地 上,所以人們不論站在什麼地方都不會掉下來。 小朋友把皮球往上拋,皮球會很自然地往地下掉。蘋果熟 了,也會從樹上往地上掉而不會向天上掉。小朋友想想這是什麼 原因?對,是因為地心有吸引力,把它們向地上吸。 為什麼地球在轉, 而我們卻感覺不到 有的小朋友知道地球在不停地轉,就想我們生活在地球上像 坐轉椅一樣,應該隨著地球轉,我們怎麼感覺不到呀?要想明白 這個道理,請小朋友有機會叫爸爸媽媽帶你坐坐輪船或者火車, 你坐在輪船或火車上,關上窗戶。船走、火車開,你也感覺不 到,打開窗戶往外看,就會看見窗外的山、樹、田野、房屋向後 退,而火車、船都好像是靜止不動的,我們明明知道這些東西不 會向後退,才知是船前行,火車向前開。 人們在地球上感覺不到地球在轉也是這個道理,地球好比是 個大輪船、大火車。我們站在地球上,地球轉的很快,又平穩, 再加上地心的吸引力,把我們緊緊地吸在地面上跟地球一起轉。 我們又看不見地球外面的東西在動,所以我們感覺不出地球在 轉。我們每天都看見太陽、月亮、星星都是從東方升起,從西方 落下,才知道是地球從西向東轉。 為什麼說地球裡面不是厚厚的土 有的小朋友看見地是土地,就想地球裡面一定是一層厚厚的 土。其實土地只是在地球的表面,如果能挖的很深很深,就會發 現地球裡面不只是厚厚的土,那是什麼呢? 據科學家分析研究,地球裡面分三層,最外面一層是又結實 又硬的岩石和岩石變成的泥沙叫地殼。地球岩石的外殼上有高 山、陸地和海洋。地球中間是一層軟一點的岩石和水,叫地幔。 最裡面的一層是地球的中心叫地核,地核到底是什麼東西,科學 家至今還沒有研究清楚。等科學更加發達,一定能解開這個謎。 小朋友們學本領,快快長,長大了去探索科學的奧秘,解開地核 裡面這個謎,你們說好嗎? 為什麼會發生地震 地震就是大地的震動。地球上經常發生地震,震動有大,有 小。一般輕微的地震平均每兩分鐘就發生一次,但我們一般感覺 不到或只能感到搖晃。大的地震會給人類帶來破壞,使地面斷 裂,房塌樹倒,這樣的地震全世界一年大約會發生20次左右。 地震是一種自然現象。絕大多數地震是由於地殼運動引起 的。原來,我們居住的地球,外層是岩石層,它的薄厚不同,而 且地球上的岩石層高低不平,還有大的裂縫。地球內部是在不斷 運動著的,會突然在某一個地方地殼裂開,H陷下去或擠壓凸起 來,於是地震也就發生了。另外,火山爆發時的衝擊力也會使大 地震動。還有地下深處的爆炸或地下石灰岩層的溶洞突然塌落等 原因,都會引起地震。 為什麼火山會爆發 在我們生活的地球上,經常會有火山爆發。每當火山爆發, 從火山口噴出來的很燙的岩漿會到處流淌,毀壞了莊稼和房屋。 那麼,為什麼火山會爆發呢? 原來地球的外殼是岩石,地殼下面很深的地方是岩漿,平時 岩漿被地殼緊緊地包在裡面。地球裡面的溫度特別的高,所以巖 漿的溫度也很高,岩漿在裡面流來流去,呆不住,總想找個地方 鑽到外面來。由於地殼有些地方運動強烈,出現了裂縫,有些地 方比較薄,當這些地方受到壓力的時候,岩漿就會從這些地方噴 發出來,這就是火山爆發,或者叫做火山噴發。噴出來的岩漿遇 冷凝結,堆成一個高地,就是火山。噴出岩漿的山頭上有一個大 坑,就是火山口。有的火山只噴發了一次,叫死火山,有的火山 噴發過好幾次叫活火山。 地球的物質組成 結構為什麼是同心圈狀 地球從地心到大氣層頂可以分成許多同心圈層。大體上說 來,地表以下2900公里直到地心為鐵鎳組成的地核;包圍地核 的是地表以下幾十公里直到2900公里間的由融熔的硅酸鹽巖構 成的地幔;地幔外面包媯菑@層固化了的又冷又薄的由花崗岩組 成的地殼,它的厚度僅幾十公里;假如地表是平坦的,那麼地殼 外面將被一層厚約3公里的水圈所包圍;水圈外面是厚達幾千公 裡的大氣圈,越往高空大氣越稀薄。當然,我們還可以將上面各 層細分為若干同心層。 那麼地球為什麼呈同心圈狀結構呢?原因很多,但主要是地 球內部的高溫、地球的重力和地球與太陽的距離這三個條件促成 的。 假如地球內部從來就是冷的,構成地球的物質從來沒有熔化 過,那麼物質就不可能發生重力分異。比如,石頭能深入水底, 木頭能浮在水面,都是因為水是液態,如果水凍成了冰,石頭就 沉不下去了。因為鐵鎳金屬比硅酸巖地幔的比重大,因此就沉入 到地幔以下聚集在地心;花崗岩因比重小而浮在地幔上構成地 殼。 假如地球的直徑或質量太小,直徑只有幾十公里或幾百公 裡,由於它自身的重力太小,就既不可能有使物質熔化的熱能, 又不可能產生重力自平衡機制,也不可能吸引住大氣。 假如地球離太陽太近或太遠,都不可能存在液態的水圈。比 如地球處在火星的軌道,那麼因過冷液態水就會凍成冰;如果處 在金星的軌道,又會因太熱而使液態水的海洋全部蒸發成大氣, 而同樣失去水圈。 這樣,三條主要原因,導致了我們現在所知道的地球物質結 構是同心圈狀結果。 地球天空與其他星 空的顏色為什麼不一樣 火星的大氣僅有地球的1%,但就這點大氣便使得火星表面 刮起了干冷的大風,把火星表面紅褐色的塵土吹到40公里的高 空,將整個火星天空染成粉紅色。 金星與火星恰好相反,它的大氣濃度竟是地球的100倍,整 個金星表面被一層厚厚的二氧化碳氣體籠罩著,太陽光線要透過 這濃密的大氣層也相當費勁,所以金星天空變成了鉛灰色。 小小的月球上呢,大氣早已逃光,變成了毫無生氣的無聲無 息的死寂世界。月球上不存在大氣散射現象,所以月球天空是黑 暗的,耀眼的太陽鑲嵌在漆黑的背景上。 我們地球天空是蔚藍色的。假如有位外星人光臨太陽系,來 到地球近旁,透過那湛藍湛藍的輕紗似的大氣層,看到雪白的雲 朵、碧藍的大海、翠綠的大地、黃色的沙漠,他一定會陶醉在這 五彩繽紛、神話般的世界裡。就是我們地球上的人也一定要問, 為什麼地球是一個美麗的藍色星球呢? 這要從太陽向外輻射的電磁波和地球大氣說起。 太陽輻射的電磁波,43%是人眼能夠看得見的可見光。可見 光還可以細分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種色光,太陽輻 射的可見光就是由這7種色光混合成的白光。這7種色光的輻射 波長是不一樣的,紅色光的波長最長,依次為橙、黃、綠、青、 藍、紫,紫色光的波長最短。 當太陽輻射的電磁波遇到地球大氣層,就會被大氣分子所散 射。紅、橙、黃等色光的波長較長,它們能夠較多地繞過大氣分 子而透射到地面,紫藍色光的波長較短,就會較多地被大氣分子 所阻擋而產生散射。然而,人的眼睛對紫色光的感受不如藍色光 敏感;紫色光被大氣層吸收得又比藍色光多;再加上太陽輻射的 藍色光比紫色光要多,所以人們看到的地球天空便呈現出蔚藍 色。 陰雨天,大氣中的水滴、煙塵等顆粒的粒徑比可見光的波長 大得多,所以,各種波長的可見光都被散射或被反射了。這時, 太陽光的強度降低了,因此陰雨天的天空呈現灰白色。 大氣為什麼逃不出地球 地球上空的大氣在天空中自由運動。它們能夠擺脫地球引力 束縛逃逸到星際空間去嗎?回答是肯定的,又是否定的。說是肯 定的,因為確有極其微量的高層大氣分子能掙脫地球強大的引力 而逃走;說是否定的,因為絕大多數的大氣分子是逃不出地球 的。相反,從星際空間撞入地球並在大氣層中燒燬的流星體反而 比逃走的大氣還要多些。 我們把一個物體從地面向空中拋去,那麼重力會使它向上運 動的速度逐漸變慢,直到在某一高度、某一瞬間向上運動的速度 等於零時,它就會回落到地面。但是,重力的大小不是固定不變 的,它會隨著高度的增加而與距離的平方成反比而迅速變小。通 過計算知道,如果向上拋的速度達到每秒11.2公里時,雖然物 體在上升過程中地球的引力會使這個物體的速度逐漸減小,但由 於這種引力也同時在不斷變小,以致它永遠不可能使這個物體的 上升速度變到零。那麼這個物體將擺脫地球的吸引力而永遠告別 地球而去。這個每秒11.2公里的速度就是地球上的"逃逸速 度 。 地球上的氣體分子和原子永遠處於不停的運動之中。它們運 動的速度各不相同,甚至相差很大。比如氧分子在高溫狀態下的 平均運動速度是每秒0.5公里;氫分子的質量是氧分子的十六分 之一,所以氫分子的平均運動速度是氧分子的4倍。但是這種速 度只是分子的平均速度。實際上有半數分子的運動速度比這大, 有的大一倍,有的大兩倍,有的運動速度就超過了每秒11.2公 裡,當然這只佔極小的一部分。 在低層大氣中,由於分子密度極大,它們在運動中經常會相 互發生碰撞,運動速度就會慢下來。所以,即使原是一些速度快 的分子實際也是不可能逃出地球的。 但在高層大氣中情況就不同了。強烈的太陽輻射會把分子中 的很大一部分激發極高的能量態和很大的速度,同時,高層大氣 極其稀薄,分子之間碰撞的機會也少得很。所以在高層大氣中的 高速運動的氣體分子逃離地球的機會就很大。它們一旦向上飛 去,就會進入密度越來越小的區域,碰撞機會也會越來越少,最 終便告別地球。 說到這裡,我們已經知道,地球大氣層是會漏氣的。但漏掉 的主要是氫、氦等最輕的分子。怪不得今天地球大氣層中的氫、 氦那麼少。氧、氮是比較重的分子,它們分佈在大氣低層,自從 氧、氮在地球上形成以後直到現在,並沒有逃跑掉多少,所以地 球大氣層中99%是由這兩種氣體組成的。 地球大氣中為什麼 氮氣和氧氣特別多 人類生活在大氣底層,可以說沒有大氣就沒有生命、沒有人 類。現在地球大氣中,氮氣佔整個大氣容積的78.09%,氧氣占 20.95%,其他所有的氣體加起來僅佔0.96%。這種大氣組成成 分給地球上的生物創造了一個很理想的環境。為什麼地球大氣中 的氮氣和氧氣特別多呢?據科學家研究,地球現在以氮、氧為主 的大氣層是再生的。在宇宙中,氫、氦、碳、氮、氧佔了大部 分,其中尤以氫佔絕對優勢。地球形成初期,由於它與太陽的距 離比較適中,因此有一個不冷不熱的溫度環境和不大不小的引力 條件。在這樣的環境下,碳與氫化合生成甲烷;氮與氫化合生成 氨;氧與氫化合生成水;氦與多餘的氫會逃出地球引力的束縛散 逸到宇宙空間;水則成為浩瀚的海洋。剩下甲烷和氨這類比較重 的氣體被地球引力拉住而構成原始大氣的主要成分。 木星、土星、天王星、海王星等外行星,由於它們離太陽 遠,行星上的溫度比較低,大氣分子運動速度也就比較慢;同時 它們的質量大,能夠拉住較多的氫、氦等較輕的氣體。因此這些 行星的大氣成分直到今天仍然是由氫、氦、氨、甲烷等組成的。 火星、地球、金星等內行星的原始大氣則都是由氨、甲烷和 水蒸氣組成的。太陽的紫外線射到這些行星的原始大氣上,把大 氣的水分子分裂為氫和氧,氫繼續逃逸出星球,氧則留在星球上 同其他分子發生化合作用,比如同甲烷作用形成二氧化碳和水, 與氨作用形成氮和水。這樣,內行星上的大氣從原始的甲烷、氨 很慢卻很穩定地轉化為氮和二氧化碳。但是,氮與星殼中的礦物 質作用生成了硝酸鹽,於是僅剩下二氧化碳成為這些星球大氣的 主要成份。 然而火星的質量太小,它的引力小到連一些極重的氣體分子 都不容易吸收住。同時星殼運動微弱,貯藏在岩石中的二氧化碳 不可能通過地質運動釋放進入大氣。所以它以二氧化碳為主的大 氣密度只有我們地球上大氣密度的1%。 金星的質量跟地球差不多,完全能夠留住二氧化碳這樣的重 分子。但它離太陽太近,由二氧化碳產生的溫室效應是極其明顯 的。蒸發生成的水蒸氣又進一步加劇溫室效應。結果金星表面被 濃厚的二氧化碳和水蒸氣所籠罩,它表面溫度竟高達500°C,大 氣密度比地球大100倍。 在我們地球上,因為地球離太陽距離適度,引力大小適中, 從而形成了二氧化碳在岩石與大氣之間均衡交換的循環機制。於 是,在太陽光照射下,加上由適度的二氧化碳的溫室效應使得地 球有一個特別理想的溫度環境,絕大部分地區都在0∼100C之 間。這樣,無數的液態水匯成了浩瀚的海洋,覆蓋了地球三分之 二的面積。它不但沒有被蒸發為水氣,而且還在海洋中產生了生 命。 生命所引起的反應進一步破壞氮的化合物,把氮分子從地殼 中重新釋放出來,於是地球大氣中就保住了大量的氮氣。 同樣,由於有了海洋,二氧化碳就被溶解於接近中性的水中 而變為碳酸溶液。之後中和了岩石中鈣等陽離子,使碳酸鈣沉 澱。地球上有那麼多的石灰岩,就是由二氧化碳與地殼中的硝酸 鈣中和沉積而來的。如果將貯存於地殼中的二氧化碳全部變成大 氣,那麼地球就會變成第二顆金星。現在我們地球大氣中的二氧 化碳是很微量的,因此地球才沒有成為一顆高溫的窒息萬物的荒 蕪星球。 此外,海洋中出現的生命利用光合作用,把水分解為氫和 氧,氫與二氧化碳化合構成了組成細胞的複雜分子。而氧則被釋 放進入大氣。這樣,經過幾十億年的漫長歲月,由於有了海洋, 有了生命,地球大氣才又從氮和二氧化碳轉變到氮和氧。 最後我們可以得出幾個很有趣味的結論:大海與大氣同在; 氧氣與生物共存。而這一切的結果都要歸功於地球與太陽的距離 以及地球自身的質量。 為什麼說臭氧層是地球的保護傘 地球從誕生到現在,已有46億年的地質年齡。它歷經多次 地殼運動,滄桑變換,代謝更新,逐漸孕育產生出有機生命。然 而,地球上生命的出現和發展,與地球大氣臭氧層的"保護傘" 作用,有著密切的關係。 臭氧(03)比氧氣(Oz)只多一個氧原子,可兩者秉性相 差頗大。臭氧是一種無色具有特殊臭味的氣體。通常在空氣中含 量極少極少。低空臭氧來源於雷電作用,松林樹脂化也能形成微 量臭氧,雨後森林中空氣新鮮,就是臭氧增多的緣故。少量臭氧 對人體有好處,能起到殺菌、消毒、淨化空氣的作用。而大量臭 氧集中在大氣平流層中間,離地表25∼35公里處,那裡的臭氧 含量高達10%左右,形成一個圍著地球的臭氧層。雖然臭氧含 量過高,對人體也會造成殺傷,不過由於大量臭氧遠離地表,對 人體、生物是不會造成危害的。相反,由於臭氧層吸收了幾乎 90%以上的紫外線,而起到極好的保護屏障作用,使地球上一切 生命免遭大量強烈紫外線照射所帶來的惡果。 紫外線是陽光電磁波譜的不可見的部分。陽光用玻璃稜鏡折 射後可分成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫色,它們都能用肉眼看 到,所以在電磁波譜上稱"可見光",而紫外線則是看不同見的, 只能用儀器觀察和分析。它會殺傷白血球,危害人和動物的機 體。它隨高度增加其輻射強度也增強,所以經常居住在西藏高原 上的人,臉部常受紫外線照射,呈紅黑色。醫學上用紫外線對病 人進行理療殺菌,但對非病部位和操作者必須採取防護措施,防 止殺傷人體細胞。 當人們提到地球上為何能誕生生命時,都會想到在其它星球 上很難找到水、氧氣和適合的溫度——這些賴以生存的條件。這 時你可不要忘掉臭氧的特殊功能和對人類的貢獻。如今由於工 業、航空、汽車排放大量的一氧化碳和一氧化氮,逸散於上空, 使得臭氧層遭到破壞和臭氧含量的減少。這已經引起人們關注。 目前,許多科學家都發出呼籲,要求採取措施保護臭氧層。因為 保護臭氧層,就是保護整個生態平衡,這是人類千秋萬代生存的 一件大事。 為什麼會產生溫室效應 地球上工業化程度越來越高,消耗的能源也越來越多。目前 主要的能源是煤和石油等生物化石燃料。這些燃料在燃燒過程 中,要向大氣中釋放出大量的二氧化碳。另一方面,地球上人口 的迅速增長,又要消耗掉大量的森林資源,環境污染還加劇了海 洋生物的死亡。生物的大量毀滅又進一步加速了大氣中二氧化碳 的積累。因此,多年來科學家向全世界發出警告,要防止在地球 上發生溫室效應,人類不能愚昧地毀掉自己美麗的星球。 什麼是溫室效應呢? 我們都見過玻璃花房和塑料菜棚,房外是冰天雪地,房內卻 溫暖如春。 太陽光中的可見光透過玻璃、塑料,被花菜和其他物體吸 收,將光能轉變為熱能,使房間裡增溫變熱,以熱的形式貯存起 來,假如沒有玻璃擋住,這些熱會很快地以紅外線輻射的形式回 到空間中去。但紅外線是不容易穿透玻璃的,所以玻璃花房中的 熱量便在裡面積累起來,這便成了溫室。這種由於玻璃對可見光 十分透明,對紅外線很不透明,而得到多餘熱量的效應,稱為溫 室效應。 地球大氣層幾乎完全是氧氣、氮氣,它們和地球表面增溫變 熱時所釋放的紅外線,都是十分透明的,也就是說都能穿透過 去。但是,目前地球大氣裡還含有0.03%的二氧化碳,它對可 見光是透明的,然而二氧化碳會極多地吸收紅外線。這就意味 著,當大氣中有大量二氧化碳存在時,它就會阻止熱量從地表散 發出去,結果,熱量便積累起來。所以二氧化碳正像溫室的玻璃 —樣,使地球產生了 "溫室效應"。相反,當大氣中的二氧化碳 含量降低時,地球就會慢慢地變冷。據科學家估計,如果目前大 氣中的二氧化碳濃度增加一倍,即從0.03%增加到0.06%,那 麼,這一點點"微小"的變化就足以使地球的總溫度上升3。C, 從而會使地球上的冰川融解。反之,如果大氣中二氧化碳含量減 少一半,那麼地球溫度就會下降到足以使冰川面積擴大3倍。 20世紀世紀以來,地球上的人類盲目地砍伐森林,破壞環 境,無休止地燃燒石油和煤,使地球大氣中的二氧化碳含量已經 增加了大約15%,到2000年可能再增加10%。這樣,大氣中的 二氧化碳將會由0.03%上升到0.04%,按這一速度計算,由二 氧化碳增加而引發的溫室效應,會使地球平均溫度每一百年升高 i.rc。那麼地球上的冰川將在幾百年內全部融解為水體,所有 沿海大城市都將會沉入海底。這將是一件多麼可怕的事啊!願我 們地球人類珍惜自己創造的文明,再不要愚蠢地破壞自己居住的 環境了。 南極的冰為什麼比北極多 地球最南端,有一塊常年被冰雪覆蓋的陸地,連同附近的島 嶼在內,總面積達1350萬平方公里,這就是地球上的「冰 庫"——南極洲。白茫茫的冰原覆蓋著南極洲面積的93%以上, 冰層平均厚約1700米,最厚的地方達4200米。南極大陸內冰的 總儲量約有2400萬立方公里。巨厚的冰蓋使南極洲的平均海拔 高度達到2400米,成為世界上最高的大陸。據科學家分析,南 極洲有可能不是一整塊陸地,而是巨大的冰蓋把下面的一些小島 嶼蓋住了。地球上70%的淡水集中在這裡,假如這些冰全部融 化,將使地球海平面升高60米。南極海域中的冰山達22萬個之 多,比北冰洋冰山多14倍。 南極洲為什麼有這麼多冰蓋,且比北極多這麼多? 當然,南極洲地處地球南端,幾乎所有的部分都位於南極圈 之內,氣候極度寒冷。這裡的降水以冰霰為主。大陸的年平均降 水量約55毫米。由於氣溫極低,蒸發極其微弱,冰霰逐年積累, 終於形成了巨厚的冰原。可是大家一定要問,北極也幾乎都在極 圈之中,氣溫同樣極度寒冷,為什麼沒有這麼多的冰呢?這可從 南北兩半球的海陸分佈中找到答案。 北半球陸地面積占北半球總面積的39%,且北冰洋周圍幾 乎為陸地所包圍。我們很容易知道,假如只是寒冷而缺少水分, 那麼是不可能發生降雪而只能出現干冷的氣候環境。北冰洋周圍 的環境正是如此,因為加拿大、北歐和蘇聯西伯利亞大片干冷的 陸地,不會給北冰洋供應更多的水汽,所以北極降雪極少。 南半球陸地面積占南半球總面積的19%,南極洲周圍被廣 闊的海洋包圍著,這些海洋的年平均溫度均在攝氏零度以上。南 緯40∼60。之間的廣大海洋平均蒸發量在340∼840毫米之間,在 大氣環流的作用下,大量被蒸發的水汽不斷輸送到南極洲上空。 所以,南極洲的降雪要比北冰洋多得多。 "曰月平升"是怎麼回事 相傳在遠古,盤古開天闢地之後,地球上還是一片朦朧黑 暗,偶然間盤古發現了一個明亮的地帶,原來是週身發光的孿生 姐妹太陽和月亮照亮了這裡。盤古請她們倆上天,照亮整個地 球。姐妹倆高興地答應了,並商量好輪流值班,白天是太陽妹 妹,晚上是月亮姐姐。因為太陽妹妹害羞,就用一把金針時刻准 備剌向看她的人們的眼睛。月亮姐姐卻大大方方地讓人們觀賞她 美麗的容顏。她們訂於農曆十月初一上天。從此,太陽和月亮, 一個在白天,一個在夜晚,用她們自己的光輝照亮地球。可是, 月亮姐姐總是在太陽出山後,依依不捨地跟隨著太陽妹妹走上好 一段路才回去。這就是"日月平升"的神話故事。果真有"日月 平升"的現象嗎?人們能看到它嗎?這一直為後人所注目。 由於交通、歷史等種種原因,直到最近人們才終於觀看到了 這一大自然的奇景。在有的年間,農曆十月初一這天,站在錢塘 江北岸的"鷹穿頂"上,你會看到日月同時從錢塘江上升起,太 陽和月亮緊緊挨在一起,太陽的直徑略大於月亮,在太陽的周圍 還有一個美麗的紅、藍相間的光環。有時月亮先出,幾乎在同一 地平線上太陽隨之而出,太陽托住月影一起跳動;還有時太陽升 起後,在太陽旁邊出現一個暗灰色的月亮,一會兒在太陽的左 邊,一會又到太陽的右邊,忽而跳到太陽上面,忽而跳到太陽的 下面。當月亮經過太陽時,太陽表面大部分被月亮遮著,顏色變 暗;未被遮蓋的那一部分就閃現出金黃色的月牙狀太陽……,真 是千姿百態,變幻無窮。 其實這是日出時形成的一種太陽折光現象。十月天空,空氣 乾燥清潔,晴朗無比,容易出現"日月平升"的現象。為什麼在 "鷹穿頂"能見到呢?還有何科學解釋,有待科學家們繼續觀測 和探索。 自然界的水分是怎樣循環的 水是自然地理環境中的基本組成要素,也是分佈最廣泛的物 質之一。它不僅存在於江、河、湖、海之中,而且還被蒸發變為 水汽,浮游於空中,有的還滲入土壤和岩石之內,在地下流動。 按水在自然地理環境中所處的範圍和活動過程的不同,可以歸納 為三大類:大氣水、地表水和地下水。地表水可以再分為海洋水 和陸地水。 自然界的各類水體不是孤立的,而是通過水分循環聯成統一 的整體。地球上廣大的水面、土壤表層及植物莖葉中的水分不斷 蒸發和蒸騰,化為水汽,上升至空中被氣流帶走,傳播到各處, 遇冷凝結,以降水(雨、雪、霰、雹等)的形式降落到地面。到 達地面的水重新進行蒸發、凝結、降落和流動。自然界水分的這 種往復運動過程,稱水分循環。 水分循環依其規模又可分為小循環與大循環兩類。小循環是 海洋表面蒸發的水汽,以降水形式又回到海洋,或從陸地(包括 水面、土壤表面及植物葉面等)蒸發的水汽,以降水形式再降落 到陸地的水分循環過程。小循環規模較小,往往是局部性的。而 大循環呢?則是海洋上蒸發的一部分水汽,被氣流帶到大陸上 空,在適當的條件下,遇冷凝結,降落到地面。其中一部分經過 蒸發回到空中;另一部分經過地表和地下又流回到海洋。這種海 陸之間的水分循環過程具有全球性,所以也叫全球性循環。 在水分循環過程中,天空與地面、地下之間,通過降水、蒸 發和下滲進行水分交換;海洋與陸地之間也進行水分交換。海洋 向陸地輸送水汽,而陸地則向海洋匯入徑流(地表或地下自然流 動的水)。在水汽輸送過程中,因有一部分降水變為徑流而流走, 以致空氣向內陸輸送的水汽越來越少。所以,遠離海洋的大陸內 部往往降水量很少,逕流量也很小。河川徑流並不全部注入海 洋,有的河流注入內陸湖泊或消失在沙漠之中。水分循環過程在 地球上無所不在,而且永不休止地進行著。 為什麼地球與太陽息息相關 太陽是地球上生命存在和活動的能量源泉,所以,太陽上產 生的任何變化都會給人類的活動帶來影響。 組成太陽的物質中氣體占主要部分。平時我們看到熾熱的太 陽是它的外層大氣。太陽大氣的活動與地球上人類活動的關係最 為密切。那麼,太陽的大氣結構又是怎樣的呢? 太陽大氣的最底層是光球層。我們平時看的太陽,實際上就 是這一部分。全部的太陽光幾乎都是從這一層發出的,所以它特 別亮,致使它的光輝遮住了太陽的其它大氣部分。光球表面的溫 度可達6000°C。 如果用望遠鏡觀測太陽,可以看到在光球表面有黑色的斑 點,叫做太陽"黑子"。黑子之所以發黑,主要由於它的溫度較 低,大約比光球低1500°C左右。黑子是光球層大氣的活動現象, 經常成對的出現,並且具有磁場。黑子出現的多少每年不一樣, 黑子數量多的年份稱為太陽活動極大年;最少的年份稱為太陽活 動極小年。人們通過長期觀測發現,太陽活動從極大到極小再到 極大,叫做一個太陽活動週期,這個週期的平均值是11年。 太陽大氣從光球再往外是色球層,在色球層的某些區域亮度 突然增大,然後經過幾分鐘到幾小時又逐漸減弱並消失,這種現 象叫做"耀斑",也叫做"太陽色球爆發"。它常常出現在對應於 光球大黑子或黑子群附近,因此屬於大氣活動。耀斑出現的強弱 與多少和黑子活動是相關的,因此也有11年變化的週期。耀斑 出現時常拋射出大量的高能電子和質子並到達地球。 太陽大氣的最外層是日冕。這一層延伸到幾個太陽半徑甚至 更遠,日冕內層溫度高達100萬度。日冕的亮度約為光球的百萬 分之一,僅同滿月時類似,所以這一層平時是看不見的,必須在 日全食時或用特殊的儀器才能看見。人造衛星的觀測表明日冕氣 體不斷向外擴散,形成太陽風。太陽風可以吹到太陽系各個角 落,並對地球產生影響。 太陽的活動突出地表現為色球層上出現耀斑和光球層上出現 黑子。每當耀斑和黑子群出現時,地球上的某些現象就有相應的 變化。例如:太陽黑子的11年週期,對地球降雨量和溫度的升 降都有一定的影響。太陽上突然出現的耀斑,會引起一系列的地 球物理反應,會使地面的無線電短波通訊受到影響甚至出現短暫 中斷,這就影響了正常的短波通信和短波廣播。大耀斑還會威脅 人造空間飛行器和宇宙飛行人員的安全,還會使地磁場強度突然 增強,出現所謂"磁暴"現象。 在地球兩極的夜空,常會看到天空中出現紅色、粉紅色或淡 綠色的光帶光弧,叫"極光",極光的產生也是太陽活動引起的。 太陽活動還會間接引起地殼的變化。 因為太陽的活動有11年的週期,所以地球上的這些變化強 弱也往往有11年的週期。 另外,太陽活動的週期強弱等情況與生物和人類的生長發育 及其健康狀況也有一定關係。例如,樹木年輪明顯地具有11年 的週期性,它與太陽黑子11年週期相對應。這是最早發現的太 陽活動和植物之間的關係之一。 可見,太陽對地球和我們人類產生多大的影響。正因為如 此,我們說地球與太陽息息相關。現在,人們非常重視太陽的研 究,同時想盡各種辦法利用太陽能為人類造福。 為什麼在太陽系中 只有地球上有生物圈 在地球上大氣和海陸相互接觸的地帶,遍佈著動物、植物和 微生物,這就是地球上生命物質和生命活動的圈層,我們稱它為 生物圈。生物圈的厚度約20公里。 在太陽系中,只有地球上有生物圈,其它行星上沒有動物, 沒有植物,或者說根本沒有生命的存在。 為什麼太陽系的其它行星上沒有生物圈呢?這要從生命存在 的條件談起。 首先,生命的存在需要有適當的溫度。如果溫度太高,原子 的運動過於強烈就難以聚合成分子;如果溫度太低,蛋白質和核 酸就會凍結起來,也就無所謂生命了。 從溫度的角度看,地球與太陽的距離可謂是得天獨厚。地球 表面平均溫度大約是22攝氏度,絕大部分適於生命的生長和繁 殖。在太陽系的各行星中,地球的近鄰是金星和火星。金星離太 陽的距離比地球近,表面的溫度比地球高出約400攝氏度;火星 比地球離太陽遠,表面的溫度比地球平均低四五十攝氏度,且晝 夜溫差大。其它行星,或者比金星更接近太陽,或者比火星更遠 離太陽,所以都不具備適於生命生存的溫度條件。 其次,生命的存在需要有液態水,地球上有大量的水,而且 絕大部分的水是液態的。而在其它行星上,即使有水也不是液態 的。 此外,生命的存在需要有適當厚度和密度的大氣層,以保護 生命不受宇宙射線的傷害,並提供適量的游離氧。地球的大氣層 滿足了這一條件。其它行星如金星、火星、木星、天王星、海王 星、甚至土星的第六顆衛星上都有大氣層,但是這些行星或衛星 上的大氣幾乎沒有氧,因此這些行星上即使可能出現某種形式的 生命,也只能是極其原始的。 根據以上分析,地球上這樣的生物圈在太陽系中是獨一無二 的。但是,很多人相信,在廣漠的宇宙中,具有生物圈的天體, 甚至生活著像人類的這樣高智能生命的天體肯定是存在的。 為什麼說地球是一顆普通的行星 夜晚,晴朗的天空繁星密佈。我們把這些星星分成兩類:恆 星和行星。恆星在天空中佔絕大多數,它們之間的相對位置幾乎 不變。由於大氣的抖動,恆星經常_閃_閃地,像在眨眼。除地 球外天空中有8顆著名大行星,其中肉眼可以看見的只有5顆, 它們是:水星、金星、火星、木星、土星。如果我們幾個星期甚 至幾個月地堅持觀察它們,就會發現它們和恆星之間有相對運 動,而且運動的範圍局限在一定的區域。行星雖然很亮,卻都不 像恆星那樣_閃_閃地。這就是觀察恆星和行星所看到的不同之 處。 從本質上說,行星是自己不能發光的天體,我們從行星看到 的光,是行星表面反射的太陽光。由於行星離地球近,所以看起 來特別亮。行星都繞著太陽轉,它們和太陽組成了 "太陽系"這 個"家庭"。 太陽系這個"大家庭"中共有九顆行星。按它們離開太陽的 距離,由近及遠依次排列為:水星、金星、地球、火星、木星、 土星、天王星、海王星、冥王星。除地球以外的8顆行星中如前 所述,我們用肉眼只能見到5顆,天王星、海王星和冥王星用肉 眼是見不到的。 按照行星體積的大小來排列,最大的是木星,以下依次是土 星、天王星、海王星、地球、金星、火星、水星、冥王星。木星 的體積是地球的1316倍;地球比起最小的冥王星來,又要大 111 倍。 如果按照行星質量的大小來排列,最大的還是木星,是地球 的318倍,最小的還是冥王星,地球排在第五位,比冥王星重 417 倍。 這9顆行星都按照同一方向圍著太陽運轉。距離太陽越近, 公轉速度越快;離太陽越遠,公轉速度越慢。所以跑得最快的是 水星,它的平均速度是每秒48公里。地球是第三名,速度是每 秒29.8公里。跑得最慢的是離太陽最遠的冥王星,速度是每秒 4.74公里。由於速度不同,跑道的長短又相差很大,所以九顆 行星跑完一圈的時間相差也很大。地球公轉週期是一年,即一年 圍著太陽繞一圈。水星只有88天就可以繞太陽轉一圈。冥王星 環繞太陽跑一圈要248年的時間,因為它的跑道是最長的。 每顆行星一邊圍著太陽公轉,一邊都還在自轉。地球是23 小時56分4. 1秒自轉一周,木星只有9小時50.5分鐘就自轉一 周,自轉最慢的是金星,要243天才能轉一周,而且它自轉的方 向與其它八大行星自西向東轉的轉向正相反,是自東向西轉的, 天文學上稱為"逆轉"。 在九大行星中,只有地球上有人類,所以地球對我們有著極 其重要的意義。不過從浩茫的宇宙來看地球,它只是太陽系中一 顆很普通的行星。可是為什麼只有在地球上有人類,而在其它8 大行星上卻沒有呢? 首先,我們看看9大行星上的溫度。行星本身不發光,而是 從太陽那裡得到光和熱,因此9大行星表面的溫度是與太陽的距 離有關的,越靠近太陽溫度越高。在太陽光照射下,各大行星對 著太陽那半球表面的中央部分溫度是:水星338。C,金星430°C, 地球22°C,火星28C,木星-138C, 土星-148C,天王星-180C,海王星-200C,冥王星-210C以下。我們一下就能看 出,9大行星中只有地球和火星是溫度宜人的。其它行星,不是 太熱,就是太冷。但火星上為什麼沒有人呢?原來火星每到夜晚 溫度就下降到-132C,這樣低的溫度人類可受不了,再加上火 星大氣中最多的是二氧化碳,缺少人類必需的氧氣和水分。只有 地球上既有適宜的溫度,又有水和氧,這些自然條件正好適宜於 生物的發展,因而從無生物發展到有生物,再逐步從低級生物發 展到高級生物,又逐步發展到人類。和其它8顆行星相比,這只 是自然條件不同的結果,並不能說明地球在9大行星有什麼特殊 性,它只是一顆普通的行星。 地心溫度有多高 人已經登上了月球。人類製造的飛船可以飛出太陽系。但 是,由於各種原因,我們對人類的搖籃——地球並沒有深入的認 識,對地球的內部還不可能進行實地考察。 地球由地殼、地幔、地核等幾個部分組成,它們的溫度都不 同。地球內部存在的溫度差和熱運動是生成火山和地震的重要原 因之一。因此測量地球內部的溫度是一項具有重要意義的科學任 務。 科學家們採用"模擬法"來推測地心的溫度,由於地球中心 的主要物質組成是熔融狀態的鐵,因此只建立一個與地球內部相 同的特別高的壓力條件,並在這個條件下測出鐵的熔化溫度就可 以推算出地球中心的溫度。科學家採用爆炸的方法來模擬地球深 處的高壓。他們把塑料和鉭製造的彈丸打在鐵樣上,使鐵樣在類 似於地心處的高壓狀態下熔化。經過500次試驗,得到鐵在這種 高壓條件下的熔化溫度約為7300攝氏度。 科學家們認為由於地核還存在有其它元素硫等,這會降低它 的熔化溫度。因此最後的結論是地球中心的溫度約為6800攝氏 度。 這一實驗和結論是在1987年初,由美國加利福尼亞大學的 托馬斯及其合作者做出的。它支持了以前提出的某些地質學理 論,使人們認識到,在我們腳下幾千公里處的地核是個巨大的能 量中心,其溫度竟比太陽表面溫度(5760攝氏度)還要高出 1000 多度。 地球會遭到浩劫嗎 我們人類居住的地球大約有四五十億年的歷史了。在這漫長 的歲月中,地球經歷了翻天覆地的巨大變化。今天,它生機盎 然,氣象萬千,是整個太陽系中最壯美、最有生氣的一個星球。 但是,在地球的發展過程中,它曾經歷過驚心動魄的時刻,遇到 過多次的磨難。在距今約7千萬年的一場浩劫中,當時稱霸於地 球的恐龍家族遭到了滅頂之災,突然退出了生物演化的歷史舞 台。 是什麼原因造成了這場災難?今後,地球還會遇到這種浩劫 嗎?科學家們對恐龍的滅絕提出多種假說,迄今尚無定論。其中 比較流行的一種說法是,給地球上的生命帶來危險的最大可能是 來自太空的致命輻射。強烈的輻射線可能來自宇宙中超新星爆 炸,也可能來自太陽,而地球磁場和大氣中臭氧層的變化將直接 影響著輻射線的強弱。 地球是太陽系中的一顆行星。它圍繞著太陽在不停地運轉 著。而太陽系在銀河系中不停地運動著。太陽系的運動方式是, 一面擺,一面沿著橢圓形的軌跡繞銀河系的中心轉動。每擺動一 個週期約需5000萬年,每繞一周則需40億年。太陽系約有50 億年歷史了,所以目前正好是擺了 100次和繞行一周多了。 此外,太陽系所屬的銀河系也不是靜止不動的。銀河系帶著 太陽系及其龐大的家族,在太空中不停地遨遊、回轉。作為太陽 系一員的地球也隨著相應的運動。在茫茫的宇宙中,存在著各種 輻射線。雖然在大部分空間,這種射線密度不大,強度不高,不 會對地球生命構成威脅,但如果地球一旦穿越一顆新星爆炸後的 碎片區,或靠近一顆強大的脈衝星時,情況就不同了。這時,強 烈的輻射就會給地球帶來災難。據科學家研究推測,距今七千多 萬年以前,在離太陽系100光年以內有一顆星體突然爆發,並很 快隕滅了。這顆星爆發時釋放出相當於10萬個1000萬噸級氫彈 的能量,並發射出強烈的宇宙射線。正是在這次災難中,恐龍滅 絕了,地球上70%的生命也消亡了。 "萬物生長靠太陽",太陽給地球上的生物提供了光和熱。但 太陽的射線,尤其是當太陽表面出現大量耀斑時,發出大量的射 線足以威脅地球上的生命。幸虧在距離地面約50公里處存在著 一層臭氧,這層臭氧可以吸收來自宇宙和太陽的大部分射線。同 時,地球磁場可以使宇宙射線發生偏移,從而減弱了宇宙射線對 地球生命的影響。 但是,由於日益嚴重的環境污染,已經使大氣中的臭氧層遭 到了損害。這一問題已經引起了各國科學家的密切注意。科學家 們指出,如果人類不能及時解決環境污染問題,不能保護住臭氧 層,那麼,地球將面臨一場浩劫,其責任和後果只能由人類自己 來承擔。 為什麼說地殼每時每刻都在運動 號稱世界屋脊的喜馬拉雅山,在距今約2.3∼0.8億年的中 生代時期並不是高聳的山地,而是浩瀚的大海,稱為古地中海。 喜馬拉雅山就是在這片海洋中升起來的,而且直到現在仍以每年 18.2毫米的速度繼續上升。 1959年我國登山隊首次攀登世界第一峰——珠穆朗瑪峰。 在實地考察的過程中,進行了大量的科學工作。他們在構成珠峰 的沉積岩層中,找到了大批古生物化石,其中有代表海洋環境下 生長的菊石類、魚龍等化石。這些都是喜馬拉雅古海的蹤跡,是 喜馬拉雅山脈從滄海變為高山的有力證據。 是什麼原因引起這種滄桑巨變呢?是地殼運動。 人們除去在地震和火山爆發時感到地殼發生突然的、短暫的 運動外,平時彷彿感覺不到地殼在運動。事實上地殼每時每刻都 在悄悄地運動著,只是非常緩慢,它既不能為人的感官所察覺, 也不能在人的一生中顯示出顯著的變化。但經過漫長的時間,這 種緩慢的運動卻產生了十分驚人的後果,致使滄海變成了高山。 利用現代化的探測工具,人們發現地殼在沿著水平和垂直的 方向不停地移動著自己的位置。 那麼,地殼為什麼會運動呢?回答這個問題,先要知道地球 的結構。從地球表面往下直到地球中心分為三個圈層:地殼、地 幔、地核。地殼是地球表面的一個圈層,平均厚度大約是30∼ 40公里,它是由固體的岩石組成的。地幔厚度較大,約為2900 公里。目前人們只知道地幔的上層部分也是固體的岩石,岩石圈 大約有100公里厚;再往下去可能達到幾百公里,甚至更多的地 幔物質,不像岩石圈那樣堅硬,地質學家推測這部分呈現流動的 可塑性狀態,把這一部分稱為軟流圈。 現在許多科學工作者認為,地殼的運動主要是岩石圈以下的 軟流圈的流動引起。由於軟流圈中各部分物質的物理和化學的性 質不同,同時由於地球自轉速度時快時慢,因此,內部經常不斷 地進行調整:這些溫度高,密度小的部分,發生膨脹,向上流 動;溫度低、密度大的部分則會收縮向下流動,這兩部分形成了 勢力對流和重力對流。當這種對流運動向上達到軟流圈上部接近 岩石圈時,就沿著水平方向接近或分離,並對岩石圈施加影響。 同時,在地球自轉速度變化時,由於慣性作用,地殼岩石圈和軟 流層粘著不牢的部分,會出現滑動的現象。這就像我們乘坐在公 共汽車裡,司機突然啟動或緊急剎車,我們就會後仰前衝一樣。 這時地殼會受到擠壓或拉張的力量而變形,如拉張使地面出現了 裂谷,著名的東非大裂谷就是屬於拉張形成的;擠壓使崴層發生 褶皺,在它的頂部又會產生張裂。這些運動還可能引起火山爆發 和地震。 上述說法,有一定道理,但也不是很圓滿。地殼為什麼會運 動?究竟在怎麼運動?還有待於繼續探索。 地球上為什麼會 出現冰期,今後還會有嗎 在距今大約200多萬年前,地球上的氣候逐漸進入了一個相 對比較寒冷的時期,這是地質史上現在已知的第三次大寒冷時 期。由於氣候越來越冷,世界各地普遍形成了冰川。最冷的時 候,亞洲北部、歐洲北部、北美洲北部以及整個北冰洋,幾乎全 在大冰層覆蓋下,大冰蓋最厚的地方超過2000∼3000米。那個 時候,在我國境內的一些主要山脈和山麓也有冰川分佈。科學家 估計,冰川面積最大的時候,世界大陸約有30%的面積被冰川 掩蓋。現在地球上冰川的面積還有將近1600萬平方公里,這僅 是冰川最盛時的三分之一左右。這樣一個全球性的冰川時代,持 續了 100多萬年,科學工作者稱這個時期為第四紀大冰期。從地 球漫長的歷史來看,第四紀大冰期並不是一直寒冷的。其間有過 多次比較暖和的時期,有時冰川規模比今天還小。但比較起來, 地球上炎熱的時代比第四紀冰期中的溫暖時期要長的多,因此第 四紀大冰期仍舊是一個寒冷的時期。 地球上為什麼會出現冰期呢? 這個問題,至今還沒有確切的解釋。有些科學家從地球繞太 陽運轉的軌道的偏心率變化和地球自轉軸對地球軌道的傾斜度的 變化來解釋,認為地球軌道偏心率增大和地軸對軌道垂線的傾角 增大,都可能產生冰期。有的科學家從天文因素來解釋,認為地 球上的氣候變冷,是由於太陽系在宇宙間所處的位置變化引起 的。如果太陽系通過宇宙間的寒冷部分時,地球上獲得的太陽輻 射較少,地球上就出現了冰期。也有科學家從地球上兩極位置的 移動來加以解釋,認為在地球的歷史中,兩極的位置並不是固定 的,而是在不同時期有所不同,因此就產生地球上氣候的變化。 還有的科學家從大氣物理現象來解釋,認為在火山活動頻繁的時 期,大氣中的二氧化碳增加,而二氧化碳是可以放熱的。當火山 活動減少時,空氣中的二氧化碳也隨之減少,地球上的氣候就要 變冷。也有的科學工作者從地球上構造運動來加以解釋,認為地 球上發生強烈的造山運動以後,形成了許多高山;由於許多地方 高度增加,氣溫因而降低,出現了寒冷氣候。 據研究,目前我們正處在第四紀大冰期之末,是一個比較溫 暖的時期。估計今後還會有冰期來臨。不過即使出現這種情況也 不可怕。地球上只有局部地區被冰雪掩蓋。從整個地質時代的氣 候來看,最冷也不過是年平均氣溫比現在降7∼8。C。況且人類 適應氣候的能力是很強的,加之科學和生產水平的高度發展,對 付寒冷氣候是不成問題的。 為什麼大理石有各種各樣的顏色 小朋友,你到過天安門嗎?當你來到天安門廣場上的人民大 會堂前,可以看到一排高大、粗圓的灰白柱子。你知道,它們是 用什麼做的嗎?當你走近人民英雄紀念碑,那嵌有潔白浮雕的碑 座,多麼雄偉、莊嚴。你知道,它們又是用什麼做成的嗎? 原來,這些美麗的石頭都叫大理石。大理石有很多的種類, 那灰白色的柱子叫做"艾葉青"。那潔白的碑座石,叫做"漢白 玉"。天安門前的白色的石橋,也是用"漢白玉"雕成的。 大理石的主要成份是碳酸鈣。純淨的碳酸鈣是白色的,"漢 白玉"就是很純的碳酸鈣。天然的大理石,並不是純淨的碳酸 鈣,而是含有許多雜質的。由於大理石內所含的雜質不同,所以 顏色也就不同。正因為這樣,大理石有各種各樣的顏色和品種。 例如紅色的叫"東北紅",紫色的叫"紫豆瓣",灰黑色的叫"海 濤"等,一般來說,那紅色的是因為含有鈷,藍色的是因為含 銅,而黑色、灰色是因為含有鐵。 小朋友,這回你一定知道了大理石為什麼有各種各樣的顏色 了吧? 世界上有"死亡谷"嗎 "死亡谷",多麼可怕的名字,真的有死亡谷嗎?地球上確實 存在著一種令人恐怖的死亡谷。凡是進入該谷的人或鳥獸,頃刻 之間就會莫名其妙地死去。下面向你介紹四個。 美國的死亡谷,它位於美國加利福尼亞與內華達州之間,長 225公里,面積約1408平方公里,兩側是岩石突兀的峭壁。 1941年,美國一支尋找金礦的勘探隊因迷失方向而誤入谷中, 全部遇難。1949年,又一支探險隊偶入谷地,也被一種神奇的 力量殺害。雖有幾人僥倖逃脫,但沒過多久,他們也莫名其妙地 死去,無法查明死因。 蘇聯的死亡谷在勘察加半島的克羅諾基自然保護區內,長2 公里,寬100∼300米。這裡像墓地一樣死寂,到處躺著狼獾、 狗熊等野獸的屍體,陰森可怕。這條死谷,已吞噬了近30條人 命。 意大利的死亡谷在那不勒斯和瓦維爾諾湖附近。這裡的死亡 谷對人類倒挺"和善",受害的只是飛鳥走獸。 印尼爪哇島上的死亡谷更為荒誕,谷中有6個大山洞,每個 洞都有一種"超自然的魔力",無論是人或走獸,只要在洞口 6 ∼7米處經過,均會被這股魔力吸入洞內,難逃厄運。如今各個 山洞已堆滿了人和各種走獸的屍體。 為什麼赤道兩側的氣候 帶和氣候類型是對稱分佈的 地球是一個兩極稍扁,赤道略鼓的球體。它一刻不停地繞著 假想的地軸自轉著。人們把地軸與地球表面相交的兩點定為北極 與南極。於是以赤道(即0。緯線)為對稱軸的南北緯線就產生 了,比如南北迴歸線,南北極圈以及南北緯90。等等,都以赤道 為軸,一一對應著。由於地球是個球體,因而從赤道附近的低緯 度地區到南北極和高緯度地區,太陽對地表面的照射角度因緯度 高低而不同,從而所獲得的太陽光熱的多少也不同。因此,把地 球表面劃分為熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶、南寒帶。它們以 赤道為對稱軸,分佈在南北半球表面上。 這樣,自赤道附近向南北兩極的陸面上,各種不同類型的氣 候也大體依次分佈著熱帶氣候、溫帶氣候和寒帶氣候。在熱帶氣 候和溫帶氣候的交匯過渡地區,分佈著亞熱帶氣候;在溫帶氣候 向寒帶氣候的過渡地區,分佈著亞寒帶氣候。 為什麼環太平洋 沿岸帶火山和地震特別多 太平洋是世界上最大的海洋,總面積達1.8億平方公里,占 整個地球表面積的1/3。它被亞洲,南、北美洲,南極洲以及大 洋洲所包圍。在太平洋底部,有許多深達8000米以上的海溝, 最深的海溝深達11034米。那裡的地殼很薄,很多地區還不到 10公里。而在它鄰近地區的大陸地殼平均厚度達到35公里左 右。這樣厚薄懸殊的地殼特點,是太平洋沿岸成為火山、地震集 中地區的重要原因。那裡地殼很不穩定,還有裂縫。地球內部的 岩漿很容易噴出,引起火山和地震。 位於太平洋邊緣的曰本、我國台灣省、菲律賓以及印度尼西 亞,在太平洋東岸的南、北美洲西海岸,正處在環太平洋多火山 地震帶上,那裡集中了世界上90%的火山和地震,分佈著大小 火山2000多座,幾乎每年都發生幾次強烈的地震或火山噴發, 像日本、夏威夷、菲律賓等地更是火山、地震頻繁發生地區。夏 威夷群島就是由火山噴發物堆積起來的火山岩群島,其中最大的 夏威夷島是由5個熔合在一起的火山所組成的。在夏威夷群島 上,火山噴發很頻繁,但由於火山口暢通,噴發並不猛烈,熾熱 的岩漿只是在地面流動,像剛出爐的鋼水一樣,形成長長的熔岩 流。有時岩漿也會像上升的煙花,射向天空,形成一種極為壯觀 的自然景觀。有的地區,如日本、菲律賓地區的火山,由於火山 噴發週期很長,岩漿又比較稠粘,火山口被厚厚的熔岩所堵塞, 積蓄在地心內部的巨大能量一旦衝出地表,就會形成猛烈的噴 發,發出巨大響聲,引起海嘯和強烈地震,有時甚至火山灰能散 到幾百公里及至幾千公里之外。如無充分準備,往往會造成巨大 的災害。 火山噴發之後,往往出現一個相對穩定的時期。有的火山噴 發後,火山口積水成湖,稱為火山口湖。有的火山噴發之後就不 再噴發了,或自有人類以來從未噴發過,這樣的火山叫死火山, 如我國境內的大同火山群,非洲的乞力馬扎羅火山等。有的火山 噴發過後,暫時休眠,稱為休眠式火山。那些在歷史上噴發過, 並在以後經常作週期性噴發的,叫活火山。現在世界上已發現的 活火山有500多座,主要分佈在環太平洋、地中海、大西洋、東 非等幾個火山帶裡。我國台灣省的大屯火山就屬此類。 什麼是"拉尼娜現象" 所謂拉尼娜現象,是指太平洋東部熱帶海域出現冷水域的異 常現象。一般每當"厄而尼諾"結束後,太平洋東部熱帶水域的 高溫區開始恢復正常。然而,在強大信風的吹襲下,深層低溫海 水上湧,導致表層海水水溫下降,一旦比正常水溫偏低2。C左右 時,便稱為拉尼娜現象。 每當厄而尼諾現象結束後,就相應出現一次拉尼娜現象,平 均每4年一次。可是,也並非如此規律,有時間隔的時間較長。 比如,自1975年之後,不知何故,拉尼娜現象竟一反常態,一 直未露面,直到1989年才又出現。 由於熱帶海水溫度與大氣運動有著緊密聯繫,拉尼娜現象的 出現,宛如減少了大氣運動的能源,使大氣運動出現某些反常, 從而導致全球氣候異常變化。 為什麼說雨、雪 是地球上的水變成的 早上,雨下個不停,小鋼想出去玩球也不行了。他問老師: "老師,這麼多水是從哪兒來的呀T小麗搶著說:"天上唄!你 瞧夏天下雨,冬天下雪,不都是從天上下來的嗎T 老師說:「來,咱們做一個小實驗。「她讓小鋼在一個玩具小 盤裡倒上一點水,放到窗台上,說:"你們隨時看看,誰發現盤 子裡的水有什麼變化,趕快告訴我!「 小麗性子急,一會兒一看,嚷著說:"沒變化!沒變化!「老 師說:「多等一會兒再看看。「午飯後,小鋼告訴老師:"水比原 來少了,盤子邊上留下一圈水印!「晚飯前,小麗搶著對老師說: "盤子裡的水全沒了 !" 老師笑著說:"實驗告訴我們:盤子裡的水遇到熱慢慢地變 成水汽跑到空中去了,這就叫』蒸發'。地球表面大部分地方都 是水,每天從地球上蒸發到空中的水汽越積越多成了天上的雲。 雲層越積越厚,再遇到冷空氣,就會變成雨或雪落下來了。「小 鋼說:「老師,我知道了,雨、雪是從地球上來的。「小麗點點頭 說:"我也知道了,要是地球上沒有水,就不會有雨雪了 !「老師 說:"這回小麗動腦筋了。「 為什麼下雪時不冷,雪融時很冷 寒冷的冬天,在下雪前和下雪的時候,不覺得冷,當雪停天 晴了,積雪漸漸融化,這時反而覺得很冷。這是什麼原因呢? 北方的寒潮是一股又冷又干的空氣。當它向南方流動遇上南 方的暖濕空氣時,暖空氣中的水汽很快結成冰晶,又逐漸增大成 雪花降落下來。這時就是"下雪了"。 在寒潮到來之前天氣較暖,另外,在水汽凍結成雪花時要放 出一些熱量,所以,下雪前和下雪的時候,天氣不很冷。 在寒潮中心過去之後,雪停了,天氣馬上變得晴朗起來。由 於天空沒有雲層遮擋,地面上就向外散發大量的熱量。這時溫度 就會下降。再加上積雪經過陽光照射,漸漸融化時要吸收大量的 熱量。所以,下雪以後,天晴了,雪融化時,人們反而覺得天氣 很冷。 為什麼水是無色的,雪卻是白色的 明傑是個聰明、愛動腦筋的孩子。他知道雪花是地面上江、 河、湖、海的水蒸發後生成的水蒸氣再升到天空遇冷結冰變成雪 花的,雪花落到地上,使大地變得一片雪白。明傑想:水是無 色、透明的,為什麼變成雪花後卻是白色呢?他去問老師。 教師拿出一片被打壞的玻璃,玻璃是無色、透明的。把這片 玻璃再打碎,堆在一起,這時,看上去就像一堆雪花了。老師 說:「這是因為,玻璃不僅能透過光線而且能反射光線,玻璃碎 裂以後,形成了許多不規則的小塊,把它們堆在一起,光線照上 去,要發生很多次反射和折射,最後,光線從不同的方向射出 來,看上去就是一片白色了。" 雪花是白色的,同碎玻璃堆相似。構成雪花的是小小的冰 晶,冰晶也能使光線反射和折射,形成一片潔白。 為什麼天上會飄雪花 冬天下雪和夏天下雨的道理一樣,都是空氣中的水蒸氣上 升,在高空遇到冷空氣,於是就凝結成小雪花,由於冬天天氣 冷,它們落到地面,不會融化,就是我們看到的雪。 你仔細觀察過嗎?雪花都是六角形的,像一朵朵潔白的花, 紛紛落下,像鵝毛,像棉絮,你想想還像什麼。下雪天,地上、 樹上、房子上到處都是一片白,好像大地穿上了銀白色的衣裳。 在下雪天,叫你媽媽爸爸給你照張像,那真是美極了。 雪的用途可大了。它能凍死細菌和害蟲,使人少得病,使空 氣變得新鮮。雪還能保護莊稼,好像給莊稼蓋上了厚厚的棉被, 可以安全地過冬,雪融化時,還可以給莊稼澆水和肥。小朋友更 歡迎下雪了,可以痛痛快快地堆雪人、打雪仗。 為什麼雲彩不會掉下來 藍藍的天上白雲飄,白雲下面娟娟跑。跑著跑著,娟娟抬頭 看了看頭頂的那片雪白的雲團,納起悶兒來了。 這片雲彩那麼大,又那麼厚,一定是很重很重的吧! "那麼,它為什麼不會從天上掉下來呢!「娟娟想。 媽媽追上了娟娟,娟娟就問媽媽。 媽媽告訴她:"雲彩是由地面上的水蒸氣上升後遇冷變成的 小水點組成的。為什麼它不會從天上掉下來呢?這是因為有一個 很大的東西在托著它,這個東西就是地面上的熱空氣和水蒸氣, 這些熱空氣和水蒸氣不停地往天空中上升,就好像是一隻大手似 的,把雲給托住了。所以,雲彩就能浮在空中而不至於掉下來 了。" 為什麼有閃電和雷聲 夏季陰天的時候,常常看見閃電,聽見雷聲。為什麼有閃 電、有雷聲呢? 太陽照到大地上,使水蒸發成水蒸氣。空氣帶著水蒸氣向天 空升。空氣上升得很快,水蒸氣越來越多聚成雲,這時水蒸氣變 成了小水滴。每一個小水滴都帶有一點點電,也就是每一個小水 滴都有一個小電荷。在一朵雲裡聚集著幾十億個小水滴,一朵雲 裡就帶有幾十億的電荷。整個雲都帶著電,當電荷非常大的時 候,電從雲的頂部跳到雲的底部。閃電現象發生了。這時我們就 會看到耀眼的閃電。 隨著閃電過後,就會聽雷聲。為什麼有雷聲呢? 當打閃的時候,空氣受熱而增高溫度。圍繞著閃電,熱空氣 被推出去。空氣被推出去的速度比聲音的速度要快,空氣就發出 聲音,於是你就會聽到一種巨大的聲音,這就是雷聲。我們聽到 的雷聲,有時是轟的聲音,有時像一種爆炸聲。 雷聲就是閃電推動空氣,空氣發出轟轟的聲音。 為什麼雷雨時, 先看到閃電,後聽到雷聲 雷雨天氣時,小朋友們總是先看到剌眼的閃電,而後才聽到 打雷的聲音。這是為什麼呢? 其實,閃電和雷聲是同時發生的,但就像賽跑一樣,閃電跑 得特別快,而雷聲則跑得慢一些,它們同時從天空中賽跑,閃電 跑得快,雷聲跑得慢,閃電總是先跑到地面,而雷聲總比閃電 慢。因此我們總是先看到閃電,後聽到雷聲。 為什麼閃電可怕而雷並不可怕呢 夏天有時遇到電光閃閃,雷聲隆隆,大雨傾盆而下。我們用 雨傘可以避雨。閃電和雷聲怎樣躲避呢?閃電和雷聲可怕嗎? 人們聽到雷聲,不喜歡這種聲音。但是雷不傷害任何人,它 不可怕。閃電就不一樣了。它會使房屋,森林起火;閃電能擊倒 樹木和電線桿;它還會擊死田野裡的牛和馬;有時候它也會擊死 人。所以,雷聲不可怕而閃電可怕,但是,閃電是可以躲避的。 如果知道怎樣躲避閃電,閃電就不可怕了。 怎樣躲避閃電呢? 當暴風雨快來的時候,如果你在室外遊戲或游泳,要趕快回 到屋裡,在屋裡要遠離電話機和窗戶。這時不要玩水和洗東西。 如果來不及回屋,不要在一棵孤立的大樹下避雨,閃電經常 打擊最高的東西。它會打擊樹木。 如果你在一個開闊的地方,就要蹲下,不要靠近金屬的柵欄 或管子。 小朋友,你知道了閃電和打雷是怎麼發生的,也知道怎樣躲 避閃電可以保證安全。那麼,閃電和打雷就不可怕了。 為什麼雨從天空落到地上 太陽照到大地上,大海、湖泊、河流裡的水不斷在蒸發。樹 木、花、草、地面上的水也在蒸發,生成水蒸氣。 我們晾曬衣服時,水從衣服上面蒸發,生成水蒸氣。 水蒸氣被空氣帶走,升上天空,空氣升得越高,水蒸氣就變 得越冷,變冷的水蒸氣就變成許多小水滴,小水滴越聚越多就變 成雲。這是我們能看見的雲。小水滴在雲朵裡會結成許多大水 滴。當雲不能托住水滴的時候,它們就落到地上,這時我們看見 "下雨了"。 水蒸氣被帶到空中,遇冷凝結成小水滴,許許多多小水滴變 成雲,在雲裡小水滴變成大水滴,又從雲裡落到地上。水蒸氣被 帶到高高的天空,在天空它變成小水滴,又變成大水滴落到地 上。所以我們看見雨從天空落下來。 為什麼早上能見到露水 一大早兒,平平就跟表哥出發了,表哥扛著捕蟲網,大步流 星地走進山邊的草地裡。平平提著小瓶,在後邊一溜兒小跑,好 不容易才追上表哥。雜草像把大掃帚,掃在腿上涼涼的。平平低 頭一看,自己的鞋和襪子也變得濕漉漉的了。他問表哥:"昨晚 下雨了,我怎麼不知道T表哥說:「沒下呀!「"那為什麼草地這 麼濕呢T平平追問道。 表哥指著一片片葉子上圓圓的大大小小的水珠說:"這叫露 水。夏天,池塘、地面和樹木花草裡跑出來的水汽,在離地面不 遠的空氣中玩遊戲。晴朗的夜裡,涼風吹來,水汽就結成了小水 珠落下來。它們大部分鑽進地面不見了。一部分落到花和葉上沒 有滑下去,就成了亮晶晶的露珠了。" 平平問:"昨天下午我在草地上玩,鞋怎麼沒濕呢T表哥 說:"露水到不了中午就被曬乾和吹乾了。所以早上才能見露 水。"平平說:"不,不!是夜裡就有了露水!「表哥說:"沒錯!「 說著表哥就唱著:"朝霞裡牧童在吹簫笛,露珠兒灑滿了青草地 ……「跑到前面去了。 為什麼雨後,天空中有時會有彩虹 夏天雷雨後,太陽又出來了,小朋友們來到院子裡,明明突 然看到天空中有一道半圓形的美麗的彩虹。小朋友們都高興極 了 :"我們看到彩虹了 !我們看到彩虹了 !「天空中為什麼會出現 彩虹呢? 老師和小朋友一起玩了一個遊戲,請每個小朋友都用嘴含一 口水,背對著太陽噴出去,你猜小朋友都發現什麼了?他們發現 自己噴出的水變出了小彩虹。 其實天上的彩虹也是這個道理,雨後,天空中還有許多的小 水珠,亮晶晶的,被太陽光一照,陽光照在水珠上會發生折射和 反射,在太陽相反的方向,就會出現紅、橙、黃、綠、青、藍、 紫七種顏色。這就是彩虹。 為什麼彩虹的七色順序總是不變 暴雨過後,天空中出現了彩虹。小朋友們指著天空說:"彩 虹有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。「愛動腦筋的小迪 問老師:"為什麼彩虹上這七種顏色的順序總是不變呢? 老師說:"因為它們的排列順序和它們的折射角度有關係。 而折射角度又和光線的波長有關係。這七種光的波長就是從長到 短排列的。紅色光波長最長,紫色光波長最短。太陽光經過天空 中小水珠的折射就成了這種順序的七色光。於是我們就看到了美 麗的彩虹。" 為什麼下雨前,魚要游到水面呼吸 家裡養魚的小朋友,你們是不是注意到,下雨前,魚兒張著 小嘴游到水面上來呼吸。這是為什麼呢?原來,要下雨的時候, 天空中的雲非常厚,氣壓較低,人們會感到有些憋悶。魚平時呼 吸的是溶解在水裡的氧氣,氣壓低了,氧氣溶解的少了,魚也會 覺著發悶,所以就游到水面上來呼吸了。因此,以後小朋友如果 看到魚在水面呼吸,你們就會知道天快下雨了。 為什麼下雨前小蟲特別多 快下雨時,天空陰沉沉的,小朋友們在外面玩時發現有許多 的蟲子飛來飛去,經常粘在小朋友衣服上、頭上。這是為什麼 呢? 這時一隻小燕子低低的飛來了,明明問:"小燕子,今天怎 麼飛得這麼低呢?小燕子回答:"天氣不好的時候,空氣裡的水 汽特別多,把小蟲的翅膀都弄濕了,飛不動了。但它們還想用力 氣飛呀飛呀,但是怎麼也飛不高了,只能低飛了,我們小燕子在 低飛著抓小蟲吃呢!「 明明聽了小燕子的話,想了一想說:"噢!我明白了,原來 小蟲的翅膀濕了飛不高了,只能在我們周圍低飛,所以我們就感 到小蟲子多起來了。「 為什麼雨後空氣特別好 雷雨後,小朋友來到戶外遊戲,他們深深地吸了一口氣,真 舒服啊!覺得空氣特別新鮮,這是為什麼呢? 下雨時,就像大地洗了一個澡,樹木、花草和空氣中的灰塵 都被雨水沖跑了,所以我們就覺得一切都乾淨了。 還有打雷時空氣中會產生一種叫"臭氧"的氣,人呼吸到這 種氣就感到很舒服,特別有精神,像喝了茶一樣。 所以,雷雨後覺得空氣特別好,特別舒服。 為什麼雲有不同的顏色 天空中的雲彩有各種不同的顏色,有的潔白,有的烏黑,有 的灰濛濛一片,有的發出紅色或紫色的光彩,這是為什麼呢? 這是因為天空中的雲彩的厚薄不一樣,有的特別厚,可達七 八公里,有的很薄只有幾十米,當天空中的雲彩很厚時,太陽光 穿不過去,所以看上去雲彩就是黑的。稍微薄一點時,太陽光能 穿過一部分,這時的雲彩就是灰濛濛的。當雲彩很薄很薄時,太 陽光很容易穿過去,這時的雲就是白色的。清晨和傍晚,太陽光 是斜射到地球上來的,把整個天空都映紅了,雲彩也就呈現出紅 或紫色。 通過雲彩的變化我們可以預測天氣的好壞。如果天上有一層 黑雲,就知道要下雨了,藍藍的天空飄幾朵白雲,就知道是晴朗 天氣。 為什麼天空中的雲總是 變化,空中的雲是從哪兒來的 小朋友在外面玩的時候,都喜歡看天空中美麗的雲,看那一 片像一匹馬,那一片像一棵樹,那一片像一座山,一會兒又變 了,天空中的雲是從哪兒來的,為什麼總是變化? 原來,小河、大海、大江裡的水經過太陽一曬,有一部分就 變成了水蒸氣,水蒸氣不斷地往天空中上升,遇到天空中的冷空 氣,水汽就變成了小水點,許多的小水點聚在一起就成了雲。 由於地面上的水蒸氣還在不斷地上升,雲也不斷地形成。所 以我們看到的雲在不斷地變,而且由於天空中的冷空氣和熱空氣 總在不停地跑來跑去,所以小朋友就會看到一會像這一會像那 的,千變萬化的雲了。 為什麼雨點有大有小 要知道雨點為什麼有大有小,先說說雨是怎麼下來的。空氣 中的小水球聚在一起就成了天空中一片片、一團團白雲。白雲在 空中越飄越高,越高就越冷,這些小水珠遇到冷空氣,就抱在一 起,由小水珠變成大水珠,空氣中的水珠是有一定數量的,水珠 多了,空氣就托不住它們,於是水珠就落到地面上,這就是雨。 空氣中的水珠越大越多,雨點也就越大,空氣中的水珠越小越 少,雨點也就小。你們注意過嗎?下暴風雨時,雨點就大,下的 急,也快。下毛毛雨時,雨點小,下的慢,落到地上沒有聲音。 到下雨時你們仔細看看是這樣嗎? 為什麼霧虹是白色的 只要一提起虹,人們就會想像出它那美麗的七彩形象來,但 那是雨後的長虹。除此之外,也有看上去呈白色的虹,即霧虹。 霧和雨有相似之處,都是凝結的水滴,但霧的水滴顆粒較 小,而且是以瀰漫狀態存在於較低層的大氣中。當低層空氣溫度 降於零度以下時,空氣中水汽凝結。根據規定:距觀察者1公里 遠的物體觀察朦朧不清時為霧。 下霧時,有時會出現霧虹。出現於太陽對面的虹影和通常的 雨虹很相像,成因也差不多,都是由於空氣中水汽對太陽光的折 射而形成的。但是因為雨滴顆粒較大,在折射的過程中,使太陽 光中的七彩成份投射出來以後形成的條帶較寬,各種色彩都能形 成被肉眼分辨很清晰的條帶,各個條帶相依組成赤、橙、黃、 綠、青、藍、紫的跨空長虹。許多詩人都因此感興,作出美麗的 詩篇。而霧滴則由於比較小,在折射太陽光時不能將各種色彩分 離出較寬的條帶。這樣七種色彩不能形成為我們肉眼清晰分辨的 各自條帶,而是呈現出一條各種色彩重疊後造成的白色霧虹,只 是內緣泛現淡藍、外緣略顯淡紅而已。從霧虹的白色看,我國古 代成語"白虹貫日"似乎也不是憑空杜撰的了。 為什麼會下霧 有時空中飄著白濛濛的氣,許多白色的氣籠罩了整個大地, 我們走在大街上,看不清前面的東西,這些白濛濛的氣就是我們 所說的霧。空中為什麼會下霧呢?空氣中的水蒸氣是有一定限量 的,當空中的水蒸氣太多時,有一部分水蒸氣遇到高空的冷氣就 變成無數個很小的小水滴,小水滴被上升的氣體托住,落不到地 面,飄在空中,這些白濛濛的氣就是我們常說的霧,霧常在冬天 的早上出現。霧有時下的很大,由於看不清路,所以各種車輛開 的很慢,以防事故發生。 為什麼會下霜 在寒冷的季節,有時早上起來,地面上,屋頂上,草地上一 片雪白,像是下雪,但仔細一看,不是雪,而是白色的冰晶,人 們說,這是下霜了。 有的小朋友會問,我們看過下雪、下雨,怎麼沒看見下霜, 原來霜不是從天上降下來的,是地面附近的水蒸汽凝結而成的。 白天地面上的水被太陽曬熱,不斷的蒸發變成水蒸氣上升, 因此地面附近的空氣中老有一定的水蒸氣,到了夜晚,由於溫度 低,一部分水蒸氣就積貯在地面附近,當遇到o。c以下的物體時 就凝結成小冰晶附在這些物體上,所以我們看見屋頂、地面、草 地上及鐵器、木橋等物體上掛著一層白霜。 為什麼青藏高原 崛起會影響氣候環境 青藏高原以世界屋脊聞名於世。它的隆起對中國氣候為什麼 產生影響呢? 青藏高原的崛起在很大程度上改變了中國以至整個亞洲的大 氣環流。在晚第三紀高原隆起以前,是行星風系占主導地位,中 國盛行西風。高原的崛起誘發了西南季風,並產生了西伯利亞高 壓。這就是使西北地區乾旱和氣溫偏低的根本原因。直到第四紀 中期,喜馬拉雅山還不很高,西南季風可以越過它,深達藏北, 來自印度洋的西南季風含有大量水汽,所以給青藏高原帶來充沛 的降水。正因為如此,中更新世的古冰川作用特別強盛。可是, 隨著高原繼續升高,喜馬拉雅山脈便成了阻止印度洋氣流北上的 嚴重障礙。絕大部分水汽被擋在它的南坡。而喜馬拉雅山以北, 氣候變得十分乾燥,藏北高原許多地方年降水量僅10毫米左右。 這種變化影響到整個中國西北地區,塔克拉瑪干沙漠正是在這種 背景下形成的。 另外,在冬天,西伯利亞高壓每隔一定時間,表現為強大的 寒流侵襲。在它向南流動的過程中,遇到青藏高原的阻擋時,便 折向東,直驅華北和華南,結果使中國東部氣溫大大低於世界其 它同緯度地區。 那麼,青藏高原的崛起有沒有產生有利的影響呢?當然也是 有的。首先,高原隆起使得大量湖泊濃縮,形成多種有價值的鹽 類礦床。就鹽類礦床種類之多,蘊藏量之大,是世界少有的。又 如高原海拔高,氣溫低,於農業生產不利。高原空氣乾燥稀薄, 多晴天,因而輻射強,日照長,又有利於農作物生長。 為什麼陰天湖水會冒泡、變渾 這天,天陰沉沉的,明明來到湖邊,發現湖水不像平時那樣 清澈了,裡面還有許多小氣泡不斷地冒上來,而且湖水也變渾 了,湖底的石頭都看不清楚了,這是什麼原因呢?明明怎麼也不 明白。 這時,他看到一位釣魚的老爺爺正在收拾魚竿準備離開。明 明急忙跑過去問:"爺爺,為什麼湖水會冒泡、變渾?爺爺告訴 明明說:「天氣晴朗的時候,氣壓較高,有一些氣體溶解在水裡。 可是陰天的時候氣壓降低了,水裡容納不下那麼多氣體,就變成 了氣泡冒上來了,而且小魚、小蝦也要來到水面呼吸氧氣,也帶 上來了一些髒東西,所以水就變渾了,並且還有腥味。「 為什麼晴天時顯 得天高,陰天時顯得天矮 我們常用"萬里無雲"或"藍藍天空飄著幾朵白雲"來形容 天氣晴朗。這說明晴天時雲彩很少,又很薄,天空中沒有雲彩遮 擋,太陽光能透過雲層照射下來,所以感覺到天很高。 陰天時常用"烏雲密佈"來形容,這就說明,陰天時雲又厚 又密,太陽光透不過來,天空中的雲暗暗的、陰沉沉的,壓得人 透不過氣來,所以就覺得天很矮,實際上不是天有高低,而是雲 有厚薄有高低,使人們感覺天有高低。 為什麼每到春末夏初, 我國北緯28°到33°之間的地區, 會出現"梅雨"天氣 "黃梅時節家家雨,青草池塘處處蛙。"這兩句古詩,形象 逼真地描述了江浙一帶春末夏初的天氣特色。 "梅雨"是我國長江中下游、淮河流域南部、浙閩丘陵和廣 東北部地區所特有的一種天氣。 在梅雨季節,經常烏雲密佈,陰雨連綿,時晴時雨的天氣往 往延續一個月左右。因為這正是梅子黃熟的時候,所以,人們就 把這種天氣叫做"梅雨"天氣。 為什麼每到春末夏初,我國北緯28。到33。之間的地區,會 出現梅雨天氣呢? 我們知道,五月中旬前後,東南季風勢力不斷增強,開始影 響我國大陸。這時候,北方的冷空氣氣勢減弱,漸漸後退。春末 夏初的時候,東南季風帶來的暖濕氣流和冬季風的干冷氣流,在 福建、浙江一帶上空相遇,兩股氣流勢均力敵,各不相讓,同時 停留在這一帶上空。暖濕氣流比較輕,爬到上面;干冷空氣比較 重,呆在下面。兩股氣流相交的地方,叫做鋒面,因為暖濕氣流 中的水汽遇冷凝結,便形成了雨,這就是梅雨,所以梅雨是種鋒 面雨。到了六月上旬,冷氣流進一步減弱,向北退去,暖氣流又 有增強,再向北進,雙方又僵持在長江流域一帶上空,把陰雨連 綿的天氣帶到這個地帶。直到七月上旬,暖氣流變得更加強大, 把冷空氣趕到華北一帶,江淮地區的梅雨期也就過去了。 我國東部地區為什麼冬季 多刮偏北風,夏季多刮偏南風 冬季多刮偏北風,夏季多刮偏南風,這是我國東部地區常見 的自然現象。 有人曾經做過一個試驗:用1卡熱來加熱1立方厘米的水, 可以使水溫升高rc。可是,用同樣的熱去加熱同樣體積的沙 石,卻能使溫度升高2.5C。可以想像,在炎熱的夏季,同樣的 烈日高照,海洋上的溫度肯定比陸地上的溫度低。這就是說,海 洋把太陽給予的熱"儲蓄"起來了。但是,沙石的溫度,又比水 的溫度下降得快。所以,冬天海洋上的溫度,總要比陸地上的 高;加上海洋又全把"儲蓄"的熱漸漸放出來,更使海洋上的氣 ;日+b古7 /nnJ■曰問 J o 我國的東部和南部靠近太平洋和印度洋。冬季,海洋上空的 熱空氣膨脹,變得稀薄了,氣壓就低。相反的,大陸上的冷空氣 體積收縮,氣壓增高,形成了勢力強大的高氣壓。這個高氣壓的 中心,一般在蒙古和西伯利亞一帶。正像水往低處流一樣,空氣 也由氣壓高的地方流向氣壓低的地方。冷空氣由蒙古和西伯利亞 一帶向太平洋、印度洋流動的時候,就形成了冬季的偏北風。 到了夏季,情況跟冬季正好相反。亞洲大陸內部在太陽的照 射下,地面強烈增溫,氣溫急劇上升,空氣很快地膨脹而變得稀 薄,大陸成了低氣壓區,而太平洋上卻出現了高氣壓區。當太平 洋上的空氣流向我國大陸的時候,就形成了溫暖潮濕的東南風。 這種東南風從華南經過華北,一直吹到東北和內蒙古的東部,使 我國廣大的東部地區夏季常刮東南風。這時候,在印度洋上也有 一個高氣壓區,它帶著豐富的水汽,流向大陸形成濕度很大的西 南風。但是它的勢力不太強大,所以主要影響我國雲貴高原和華 南一帶。這樣從太平洋吹來的東南風和印度洋上吹來的西南風, 就形成了我國夏季的偏南風。 這種隨著季節而變化的風,叫做"季風"。季風對我國氣候 的影響很大,所以我國也是世界上著名的季風氣候區。 季風氣候對我國的農業生產有不少好處,最主要的是夏季風 給我們帶來了豐沛的雨水,使得我國東半部廣大地區比較濕潤, 同時天氣普遍炎熱,因而農作物生長得迅速而繁茂。季風氣候的 影響,使我國氣候多種多樣,能種植各種作物,種子植物有3萬 種以上,光是可吃的植物就有2000多種,這在世界上是少有的。 此外,還可盛產種類繁多的中草藥和熱帶經濟作物。水稻的種植 範圍一直伸展到黑龍江省的呼瑪爾河畔,這是現在全世界水稻種 植的最北界。 為什麼冬天我國北方和 南方的溫度相差大,夏天相差小 如果你有機會分別在夏季和冬季從哈爾濱到廣州作兩次旅行 的話,那是很有意思的。你會發現,夏天從哈爾濱上車,直到廣 州,扇子是不能離手的,從北到南都很熱。冬季,哈爾濱是冰天 雪地;可是到了廣州,就像北方的春天一樣溫暖。 哈爾濱與廣州緯度相差22。多,直線距離近2800公里,七月 平均氣溫只相差5.6。C,天氣都相當熱;而一月平均氣溫卻相差 33.1),冷熱相差十分懸殊。 為什麼冬天我國北方和南方溫度相差很大呢?主要是與得到 太陽光熱的多少有關係。冬天,太陽直射南迴歸線附近,我國北 方大地只受到太陽斜射,白晝時間又短,得到太陽的光和熱就 少;南方,太陽照射大地的斜度比北方要小得多,地面得到太陽 的光和熱比北方多得多,白晝時間也比北方長些,這樣就造成了 南北很大的氣溫差別。同時,從西北方向來的冬季風和寒潮襲 來,"高天滾滾寒流急",我國北方首當其衝,氣溫下降很多。可 是,冬季風和寒潮在向南行進的過程中,受沿途環境的影響變 弱,越往南去降溫作用越小。這樣就更加大了南北冬季氣溫的差 別。 到了夏季,太陽直射到北迴歸線附近,我國北方地區接受太 陽照射的角度雖然比南方小,但是差別不大,加上白晝時間長, 所以得到太陽的光和熱雖然比南方少些,但是遠不如冬季的差別 那麼大。這是形成我國夏季普遍高溫的基本原因。此外,夏季風 對我國南方地區影響比北方大,使南方雲雨天氣比較多,日照時 間當然也就減少了,空中和地面濕度大,水分的蒸發也要消耗一 定的熱能,這樣相對地降低了南方地區的溫度。夏季風在向北移 動的過程中,又把南方的部分熱量帶到北方去,也會增加北方地 區白勺溫度。 為什麼說我國的 氣候特徵是複雜多樣的 在嚴冬季節,如果我們穿著一身棉衣,從北京出發去東北大 慶油田,就抵禦不住那裡的嚴寒;如果穿著同樣的衣服去廣州, 那就要邊走邊脫衣服,到了廣州,穿一件毛衣就可以了。假如我 們在五六月份去江淮地區,那麼,雨衣和雨靴是不可缺少的;但 是,要去新疆的塔里木盆地,無論什麼季節都用不著帶雨具。 從全國範圍來看,廣東省的雷州半島和海南島,台灣省和雲 南省的南部,特別是南海諸島終年高溫,四季常青,到處一派熱 帶風光;東北的黑龍江省,夏季短促,冬季漫長,一片冰凍雪封 的景象。東部的江淮流域,溫暖濕潤,四季分明;而西北的內蒙 古、新疆地區,寒暑變化劇烈,雨雪稀少。西南的青藏高原上地 高天寒,日照卻十分豐富,一些高山峪谷地區,山頂是皚皚白 雪,谷底卻是鳥語花香。 我國的氣候如此複雜多樣,主要決定於以下三種因素。 第一,緯度的影響。我國所跨的緯度十分寬廣,南部在熱 帶,甚至接近赤道,接受的太陽光熱最多,北部靠近寒帶,接受 的太陽光熱少。這就使我國的氣溫從南向北逐漸降低,特別是在 冬季,緯度的影響最顯著。 第二,海陸位置的影響。我國位於世界最大的大陸——亞歐 大陸東南部,世界最大的大洋——太平洋西岸。由於領土遼闊, 各地距離海洋的遠近有很大差別,因此受海洋的影響就很不一 樣。東南部距海洋比較近,受海洋影響比較大,氣候濕潤,溫差 比較小;西北部距離海洋比較遠,受海洋影響比較小,氣候干 燥,溫差大。這就使我國的雨雪從東南向西北逐漸減少。由於亞 歐大陸和太平洋之間氣溫差異很大,夏天多刮東南風,冬天多刮 西北風。這種季風現象,對我國的氣候有很大的影響。 第三,地形的影響。我國複雜多樣的地形,對氣候的影響也 很大。一般說來,地勢越高,氣溫越低,每升高100米,氣溫降 低0.6。C。青藏高原所處的緯度,同長江中下游平原差不多,可 是由於地勢高,氣候就非常寒冷。此外,高大的山脈常常是氣流 的屏障。由於山脈阻擋氣流的運行,使山脈兩側冷熱、乾濕狀況 都有顯著差別。如秦嶺的南、北兩面,自然景色就截然不同。 複雜多樣的氣候,使我國動植物的種類特別豐富。世界上多 數地區的動植物引進我國,都可以找到適當的培育地區。這就為 我國發展多種多樣的農、林、牧、副業,提供了十分有利的條 件。 一年中的四季是怎樣形成的 四季是大自然賦予地球的珍貴禮物,春夏秋冬使地球景觀絢 麗多彩;寒來暑往,使大自然永遠充滿魅力。然而,四季這個禮 物似乎分配不公,在地球上只有溫帶才有明顯的四季變化,而寒 帶與熱帶則是長冬無夏或長夏無冬。 四季的形成,從根本上來說,是由於地球繞太陽公轉時地軸 和公轉軌道有66°33'的夾角,地軸在公轉軌道上又作平行移動, 便產生了太陽以一年為週期的南來北往的回歸運動。這樣,一方 面引起太陽在地球表面上的直射點南北移動,當太陽直射時,太 陽光線通過的大氣層較薄,喪失熱量較少,而且照射的地面面積 最小,熱量集中而增溫快;當太陽斜射時,情況則相反,氣溫變 低。另一方面,還引起各地(赤道除外)晝夜長短的不同。由於 上述原因形成了四季,從四季的成因看,四季既是一種天文現 象,也是一種氣候現象。 那麼,春夏秋冬又是如何演變的呢?我們知道,在夏至日太 陽直射北迴歸線,這時北半球晝長夜短,日照時間最長,獲得太 陽光熱最多,就形成了炎熱的夏季。而南半球情況完全相反,則 形成了寒冷的冬季。到了秋分日,太陽直射赤道。這時南北半球 所獲得的太陽熱量相等,晝夜平分,溫度適中,在北半球形成了 涼爽的秋季,同時在南半球形成溫和的春季。到了冬至日,太陽 直射在南迴歸線上,道理同夏至日一樣,在北半球形成了寒冷的 冬季,而在南半球形成了炎熱的夏季。到春分日,太陽又直射在 赤道上,與秋分日同理,在北半球形成春季,而南半球形成了秋 季。由春到夏,由夏到秋,由秋到冬,冬而復春,四季就這樣年 復一年循環不已。 從四季的形成和演變可以看出,四季隨太陽直射點的南北移 動而變化,而且季節變化南北半球相反,全球沒有同時來臨的季 節,所以,四季是一種地帶現象,也是一種半球現象。四季不僅 使地球多姿多彩,而且,四季本身的變化也是趣味無窮的。 什麼是地球五帶 我們知道,地球上的熱量主要來自太陽輻射。太陽輻射的強 度隨太陽高度而改變,當太陽高度角達到最大值,也就是太陽對 地面的仰角達到90°,這時陽光穿過的大氣層最薄,能量損失得 最少,而且地面被照射的面積也最小,能量集中,地面增溫快, 氣溫高。太陽斜射時,情況則與之相反,氣溫則低。太陽高度是 由赤道向兩極逐漸變小的,結果就使太陽光熱在地球表面的分 布,也由赤道向兩極逐漸減少,這樣,就造成地球上的熱量按緯 度呈帶狀分佈的現象。人們根據太陽高度的大小及其季節變化, 晝夜的長短,把地球劃分為五個地帶,即熱帶、南溫帶、北溫 帶、南寒帶帶禾口北匕寒帶帶。 地球五帶光熱條件有明顯差異,各有特色。熱帶泛指南北回 歸線之間的地帶,佔地球總面積的40%左右。那裡晝夜長短變 化不顯著,更沒有極晝、極夜現象,正午太陽高度終年很大,陽 光垂直或近似垂直地照射地面,氣溫終年都很高,是全球最熱的 地帶,所以稱熱帶。 溫帶泛指南北極圈和南北迴歸線之間的地帶。在北半球的是 北溫帶,在南半球的是南溫帶,面積約佔地球的50%。在那裡, 太陽高度因季節不同而發生很大的變化。夏季太陽高度較大,氣 溫較高;冬季太陽高度較小,氣溫也較低。溫帶地區夏季晝長夜 短,冬季晝短夜長。晝夜長短的變化愈向高緯度地區愈顯著,但 沒有極晝和極夜現象。溫帶是季節更替最明顯的地帶,一年可分 為春、夏、秋、冬四季,但南北溫帶的季節恰好相反。 寒帶泛指南、北極圈以內的兩個地帶。在北半球稱為北寒 帶,在南半球稱為南寒帶,南、北寒帶佔地球面積的10%左右。 那裡有極晝和極夜現象,這種現象出現的時間隨著緯度的增大而 增加。正午太陽高度終年很低,最大也不超過23。27'。因此,陽 光顯得柔弱無力,形成終年寒冷的氣候,所以稱為寒帶。 由於劃分五帶所考慮的只是天文因素,所以五帶是個天文 帶。又由於它們反映的是地表氣溫的分佈規律,所以也常常把它 們叫做氣溫帶。 地球上的"熱極" 為什麼都集中在北半球的副熱帶 地球上最熱的地方有5個,一個在北非撒哈拉沙漠;一個在 東非索馬裡半島的伯培拉;一個在中亞的伊朗、伊拉克沙漠地 帶;一個在北美洲墨西哥與美國邊境的莫哈維沙漠、比斯卡伊諾 沙漠;一個在澳大利亞中西部的大沙沙漠。如北非利比亞的加裡 延、墨西哥的聖路易斯,記錄到的最高氣溫達到57.8。C,伯培 拉附近沙漠裡的溫度竟高達63C。完全可稱為地球上的"熱 極"。 這些"熱極"都不在地球赤道上,而多在北迴歸線附近,這 是什麼原因呢?人們經過研究才知道,這些地方基本上都處在副 熱帶高壓控制下的大陸中西部。 赤道地帶,陸地面積僅佔赤道帶總面積的22 %,其他78 % 是海洋。在太陽直射下,海水被大量蒸發,氣流上升形成赤道低 壓帶,上升的水汽冷凝水滴變成雨,赤道地帶年降水量大都在 2000毫米左右,大量的雨水降低了赤道地帶的溫度。 上升氣流在赤道帶上空必然要向南北分流,當到達20∼35。 緯度時,高空氣流已被冷卻。冷空氣比重大就要下沉,加之由於 緯圈縮小,赤道源源不斷來的氣流在空中容納不了,就會在這裡 構成空氣堆積,進一步促使冷空氣下降。這當然就要增加對下層 大氣的壓力,於是在副熱帶近地面處產生了高壓區。空氣在下沉 過程中要受到壓縮,密度越來越大,空氣分子在運動時碰撞的次 數就會增加,碰撞的機械能轉化為熱能,所以氣溫會不斷升高。 同時,當下沉氣流堆積到地面附近,也必然要在大氣下層向 南北分流。由於受到地球自轉偏向力的影響,在北半球的副熱帶 最高氣壓與赤道最低氣壓間,就會形成東北信風;在南半球形成 東南信風。我們翻開世界地圖,可以看到在北半球的東北信風 帶,陸地面積占總面積的40% ;南半球的東南信風帶,陸地面 積僅佔總面積的10%左右。可以想見,在北半球,信風所攜帶 的海洋水汽要運到大陸中西部是十分困難的。即使有一點點水汽 被運到那裡,一時凝成雲霧,也會因低層大氣溫度太熱而重新被 氣化升空,難以成雨。即使索馬裡半島東臨印度洋,但強大的東 北信風是從乾燥的亞洲大陸刮來的,印度洋的水汽到不了這裡。 所以,在高壓控制下的大陸中西部,經常烈日當空。尤其在 北半球的夏天,太陽直射北迴歸線附近,強烈的陽光整日照耀著 乾燥的地面,把地面烤得滾熱,在高壓控制下,熱量又不可能向 別處散發,終於形成了地球上的"熱極"。 為什麼北半球氣溫 上升速度比南半球快 近些年來,根據科學家們研究,全球天氣有逐漸變暖的趨 勢,而且北半球的影響要比南半球的影響更大些,也就是說,南 半球氣溫上升的速度可能要比北半球氣溫上升的速度落後半個世 鄉己。 科學家們應用一種新型的計算機,計算南北兩個半球,對曰 益上升的二氧化碳(co2)密度反應不同,同時,兩極的二氧化 碳厚度,也不相同。他們計算的結果表明,北極氣溫在二氧化碳 (CO#)再積累35年之後將上升2。C ;南極的氣溫如果上升2。C, 則需要積累65年。因此,在今後的一段時間裡,北極氣溫將上 升7C,而南極的氣溫將上升不到3C。這就說明,地球上的北 極熱得快,南極熱得慢。什麼原因造成的呢?是因北半球人口密 度大、工廠多,排除廢氣量也大,其厚度、密度都超過南極,直 接影響到北極地區的氣候。 曰雨量最大禾口年雨量 最多的地方為什麼都在印度洋邊緣 日雨量超過50毫米稱為暴雨;大於100∼200毫米稱為大暴 雨;大於200毫米稱為特大暴雨。暴雨是造成洪水災害的主要原 因,1975年8月7日我國河南省郭林24小時降雨1054.7毫米, 釀成大洪災。但這比起印度洋西部的留尼汪島來,卻是小巫見大 巫了。1964年2月,留尼汪島2小時下雨1340毫米;1952年3 月,24小時降雨達1870毫米,三天降雨3240毫米,這裡是留 尼汪島位居南緯21度的印度洋西部,四周環海,面積僅有2510 平方公里,屬熱帶海洋氣候,島上有一座海拔3069米的高山。 這裡氣溫終年炎熱,海水大量蒸發,大氣中的水汽供應充 足,水汽到達高空,迅速冷凝成水滴。由於這裡海面與空中的溫 差懸殊,所以上下熱力對流極其強烈,對流越強,凝結的雨滴就 越多越大。 同時,太平洋南赤道暖流中的一部分穿過澳大利亞和伊裡安 島之間的托雷斯海峽、阿拉弗拉海、帝汶海進入印度洋,加入印 度洋南赤道暖流,當暖流到達印度洋西部,在地球自轉偏向力的 作用下,有較大一部分會向南流去。留尼汪島常年在暖流控制之 下,源源不斷的暖濕氣流順著島上的山坡激烈地向上運動,與高 處的冷空氣反覆地急劇地產生水汽冷凝水滴碰撞,最後終於變成 又多又大的雨滴落到地面。 留尼汪島雖然經常下罕見的大暴雨,但一年內下的雨量最多 的地方卻不是這裡,而是印度洋北邊的乞拉朋齊。這個地方年平 均降雨量為12665毫米。I860年8月1日到1861年7月31日降 雨量為26491毫米,這是至今地球上最大的年降雨量記錄。 乞拉朋齊位於恆河三角洲與喜馬拉雅山脈之間,正對著印度 洋北部的孟加拉灣。 印度洋赤道地帶全年氣溫很高,強烈的蒸發使大氣中有充沛 的水汽。在印度洋西南季風的吹刮下,大量的水汽向著東北方向 湧進孟加拉灣上空,在印度的東高止山脈和中南半島的若開山脈 的約束下,原來寬廣的氣流被約束在一起,集中地向著北方陸地 刮去,當到達乞拉朋齊一帶,地形開始抬升,大量水汽凝結成雨 滴,便成為傾盆大雨。 雨曰最多和最少的 地方為什麼都在智利 南美洲的智利是世界上最狹長的國家。從南到北長4270公 裡,東西最寬處400公里,最窄處僅90公里。整個國度位於東 邊的安第斯山與西邊的太平洋之間一條極其狹窄走廊似的條帶 內。不難想像,這樣的地理位置一定會受到全球性大氣活動和洋 流的影響。 受地球自轉偏向力的作用,大氣運動在中緯度形成猛烈的西 風帶。南非好望角、澳大利亞的塔斯馬尼亞、智利南端的合恩 角,幾乎終年在強勁的西風控制下。 由於南北半球海陸分佈的差別,在南緯40∼60。之間,海洋 面積占總面積的97.85%。因此,南半球的西風帶是幾乎不受陸 地地形影響的。猛烈吹刮的西風以及南半球海洋中規模強大的西 風漂流都可堪稱地球之最。根據在智利南端德雷克海峽測量,西 風漂流流量為2.69億立方米^秒,比世界第一大河——亞馬孫河 的流量大1537倍,比長江大8660倍,洋流寬200∼300公里。 如此強大西風和洋流,曰曰夜夜帶著南大西洋、南印度洋、南太 平洋大量的水汽運到智利南部的巴伊亞菲利克斯。這些水汽一到 這裡立即受到安第斯山的阻擋而被迫順山坡上升,並迅速凝成雨 滴落到地面。巴伊亞菲利克斯這個地方,一年竟有330多天在下 雨,即使沒有下雨的那幾天也是陰雲密佈,難得見上一回太陽, 可稱世界的"雨極"。 我們離開智利南部來到智利北部的阿塔卡馬沙漠。這裡與上 面說的完全相反,一年下雨不到一毫米。從1845年到1936年的 91年中竟未下一滴雨,堪稱世界之"旱極"。 這個地方與西邊的太平洋近在咫尺,為什麼太平洋的水汽竟 一點也到不了這裡呢?原來這裡正好位於副熱帶高壓區,常年在 穩定的東南信風控制下。從東邊大西洋來的水汽,長途跋涉穿越 南美大陸,到達安第斯山,被高大的山體擋住,即便有雨也只能 全部下在安第斯山東邊的巴西、巴拉圭、阿根廷等國,很難降到 這裡。 另外,上面說到的西風漂流碰到南美洲大陸後,一支越過南 美南端的德雷克海峽繼續東進大西洋;另一支則順著南美洲西海 岸北上,成為秘魯寒流。阿塔卡馬正好位於寒流流經的地方,因 此氣溫較低。溫度低,大氣就不會發生上升運動,從而使得這裡 的空氣十分穩定,所以即使近在海邊,水汽也不能進入高空凝結 成雨滴,便成了世界的"旱極"。 有的沿海島嶼降 水為什麼比鄰近大陸還少 在中國大陸的東、南等海面上,有許許多多星羅棋布的大小 島嶼。如果把有的沿海島嶼(不包括台灣島、海南島)的降水資 料和鄰近大陸的降水資料分析比較一下,會發現這樣一個結果, 沿海島嶼的降水大多數要比鄰近大陸偏少。偏少的數量往往隨地 區和季節變化。島嶼四周環海,水汽來源極為充沛,空氣通年濕 潤,為什麼降水量反而比鄰近的大陸還少呢?原來這與空氣穩定 度和各自的地勢等因素有關。 中國地處歐亞大陸的東岸,臨浩瀚無際的太平洋。海洋和陸 地具有不同的物理特性,海水的比熱比陸地要大得多。翻騰的海 浪把海水吸收的太陽熱量不停地向海水的深層傳輸,使得接近海 面的空氣溫度比陸地要低。這樣,上下層空氣的溫度差異就變得 小些,氣層相對較穩定,對流上升困難。由於島嶼面積一般很 小,與茫茫大海比較,真似"滄海一粟",微不足道,所以島嶼 上的空氣特性深受海洋空氣特性影響,同樣氣層也較陸地相對穩 定。不論何種動力使氣流上升,島嶼上的氣流上升程度總是不如 陸地上的上升強烈;水汽凝結也就相應減少。這就是島嶼降水偏 少的主要原因之一。在炎熱的夏季,陸地上河流湖泊地區,有時 河湖岸邊烏雲密佈、雷雨大作,而水面上卻雲消雨止,這又是什 麼原因呢?也是由於水陸空氣穩定度不同所致。 中國東半部是典型的季風氣候地區。夏季盛行東南季風和西 南季風,水汽隨著氣流源源不斷地從海洋輸入鄰近大陸。這時鄰 近大陸上空水汽充沛,夏日陽光又輻射強,陸地氣溫很高。空氣 中能容納的水汽量往往與溫度有關,氣溫高,水汽含量就多,氣 溫低,水汽含量就少。再則,氣溫還使夏季的氣層不穩定,氣流 容易上升而形成雲,後致雨。如果地形複雜,且有高山阻擋,地 形雨也常會發生。這樣,夏季陸地降水比島嶼更為明顯偏多。 另外,島嶼面積小,地形低矮,地形雨很難發生。海面平 滑,摩擦力又小,天氣系統在海上的移動速度比在大陸上要快, 停留時間也短,這也是造成島嶼降水偏少的另一個原因。 "梅雨"是怎樣形成的 每年6月到7月中旬,江淮流域陰雨連綿,因此時正是江南 梅子黃熟季節,故稱"黃梅雨",簡稱"梅雨"。由於陰雨天多, 長江中下游小麥最易霉爛,因此,也有人稱之為"霉雨"。"梅 雨"在世界上僅見於中國江淮流域到日本東南部,是這些地區的 一種特殊現象。根據科學家們的長期研究發現,"梅雨"的形成 與初夏的大氣環流季節突變有著密切的關係。 5月到6月初,西風帶北移,青藏高原南部的南支西風急流 突然消失,在我國東部和日本列島上空,形成一支穩定的西風急 流。南亞由冬季高壓控制轉為低壓控制,西南季風開始突出,加 上青藏高原上空熱高壓,地面相對為熱低壓,從而使西南季風進 一步得到加強。西太平洋副熱帶高壓北移到北緯20。∼25°,東南 季風較快地向北推進。同時,蒙古高壓減弱,中心位置退到貝加 爾湖,從而,在鄂霍次克海和烏拉爾地區各有一個阻寒高壓存 在。貝加爾湖以西為大槽控制,槽內常有閉合的低壓環流;槽底 不斷分裂出小波動東移,由小槽東移帶來的小股冷空氣與源源北 上的暖濕氣流交匯於江淮地區。地面表現為東西向準靜鋒(即極 鋒),形成江淮流域連續陰雨的"梅雨"天氣。 "梅雨"的開始和結束分別稱為"入梅"和"出梅",每年 "入梅"和"出梅"的日期是不盡相同的。"入梅"一般在6月6 ∼15日;"出梅"在7月6∼10日。但有時差別也很大。 "梅雨"期,雨量特別豐富,相對濕度大,日照時間短,地 面風力較小,降水連續且常有大雨或暴雨。"梅雨"期也正是南 方水稻生長迫切需水的季節,因而能供給它充足的水分,同時河 流徑流量增大,利於航運。水庫普遍蓄水,有利季節調節。勞動 人民在長期的農業生產實踐中,積累了許多預報梅雨的豐富的經 驗。例如"春暖早黃梅,春寒遲黃梅","發盡桃花水,必有早黃 梅","三九欠東風,黃梅無大雨"等,對農業生產都有一定的指 導作用。 為什麼"巴川夜雨"多 四川盆地,地處亞熱帶緯度,它的氣候別有一番特色。冬 暖、春旱、夏熱、秋雨;雲霧多、日照少、巴川夜雨等。因而有 重慶是中國"三大火爐"之一、"蜀犬吠日"、"天無三日晴"的 民間諺語和美麗的傳說。 "巴"是大巴山脈,"川"是指四川盆地。"巴川"是泛指中 國的西南山地,而並不是單指四川盆地。"夜雨"呢,就是指晚 上8點以後,到第二天早晨8點以前下的雨。那麼,巴山地區, 為什麼多雨呢?首先要從雲上說起。夜間密雲蔽空,雲層和地面 之間,通過多次的吸收——散發——再吸收——再散發的熱量傳 遞過程,把熱量輸送給地面。而雲層對地面有一種保暖作用,因 而夜間雲層下部的溫度不致降的過低;而雲層上部溫度,由於雲 體本身的散熱作用而降低,形成了明顯溫差——上冷下暖。在這 樣不穩定的情況下,空氣容易上升而凝結成雨。這就是巴川一帶 所以多夜間下雨的一個重要原因。這與海洋上多夜雨的原因,大 體上是相似的。 另一個原因是,這裡多"准靜止鋒"。雲貴高原對南下的冷 空氣,有明顯的阻礙作用,因而在中國西南山地常形成有名的 "昆明准靜止鋒"(冷暖空氣相接)。在停滯期間,鋒面降水出現 在夜間或清晨的次數,佔有相當大的比重,從而增大了西南山地 的夜雨率。 那麼,除了巴川地區,其它地方就沒有夜雨了嗎?不是。只 不過夜雨次數和夜雨量遠不及巴川。 華盛頓州為什 麼一年能下30多米厚的雪 地球上下雪最多的地方不在南極,也不在北極,而在美國的 華盛頓州。南極洲的下雪量每年只有55毫米左右,北極圈內的 格陵蘭要比南極洲多得多,達到300毫米,而美國太平洋沿岸北 部的華盛頓州的雷尼爾山在1971年2月∼1972年2月的一年 中,降雪量竟多達31.1米,足可以把10層高樓埋住。這是什麼 原因呢? 華盛頓州位於美國、加拿大邊境的太平洋沿岸,北太平洋暖 流帶著大量的暖濕氣流,乘著強勁的西風從西太平洋浩浩蕩蕩漂 流過來,正衝著美、加邊境。暖濕氣流登陸後便遇到綿延1萬多 公里的科迪勒拉山系,被迫隨著地形上升,遇冷結成水滴而降 雨。因此這一帶的降水量要比北美洲太平洋沿岸的其他地區多3 ∼4倍左右。 美國華盛頓州又正處北太平洋高壓中心和北美低壓的過渡地 帶。由於海陸對熱能反應的差異,海洋上氣壓年變化小,而大陸 上變化大,所以到冬季北美大陸出現高壓,北太平洋低壓加強, 所以這一地帶的大氣活動相當頻繁。華盛頓州的雷尼爾山是一座 火山,高達4391米。在這裡,太平洋暖濕氣流和大陸的寒冷氣 流頻頻發生交鋒,很容易形成降水,由於雷尼爾山高,半年以上 的氣溫都在攝氏零度以下,降水形式主要以下雪為主了。 孟加拉灣為什麼常遭合風襲擊 1970年11月12日,孟加拉灣北部發生了人類歷史上一次 大慘劇。位於孟加拉國南部的吉大港,遭遇一次強熱帶風暴襲 擊,30萬人喪失了生命,這一慘劇震驚了世界。然而,這樣的 慘劇在孟加拉灣已不止這一次,在人們記憶中,一次死亡人數在 10萬人以上的大颱風,在孟加拉灣已發生過4次,於是人們就 要問,為什麼孟加拉灣常遭大颱風襲擊呢? 我們從地圖上可以看到,孟加拉灣位於印度洋的北部,形狀 呈典型的三角形,寬敞的灣口正對著南面的印度洋,三角形的頂 角就是孟加拉灣北部的孟加拉國。 夏季,太陽直射北半球,在北緯10度附近形成地球上的熱 赤道。這一時期的東南信風因海面升溫而大大加強,進而越過赤 道進入北半球,在地球偏轉力的影響下,原來的東南信風變為西 南風,這就是南亞地區的西南季風。 在印度洋,夏季西南季風直衝孟加拉灣,狂風掀起巨浪向西 北衝擊而去,在西側印度半島和東側中南半島的約束下,越往北 越接近三角形頂點,風流也就越發加大。如果在大颱風的同時正 巧碰上天文高潮,就會產生狂風惡浪助怒潮。在孟加拉國的吉大 港地區,這種湧浪竟高達6米多,海浪滔天直湧上陸地。 地處三角形海灣頂端的孟加拉國南部,是世界著名大河—— 恆河和布拉馬普特拉河沖積成的海濱平原,地勢極其低平,這給 巨大的海潮和風浪創造了席捲大片陸地的地形條件。更有甚者, 在夏季汛期,恆河和布拉馬普特拉河的洪水流量最高竟達15萬 立方米^秒。當遇到孟加拉灣狂浪怒潮時,河水非但流不到大海 裡,反而被浪潮阻擋而向兩岸氾濫,這樣僅河水氾濫,一晝夜就 可使13000平方公里的地區平地水深1米。風助水勢,水助風 勢,海潮排山倒海般向孟加拉灣及其沿海地區襲擊。這樣,大台 風、大海潮、大江水和三角形海灣、沿海地勢低平等地理條件, 便使孟加拉灣屢遭特大颱風特大水災襲擊。 河流的水是靠什麼補給的 如果有人問,"河流的水是從哪裡來的?你也許不假思索地 回答:"當然是雨水補給河流嘍。「其實這樣回答並不完全正確。 世界上眾多的河流,由於所處的地理環境不同,補給源也不 同。河流補給源可分為地表水源、地下水源兩大類。其中地表水 補給源又分為雨水、融雪水、永久積雪或冰川融水、湖泊及沼澤 水等補給源。 在熱帶、亞熱帶及溫帶地區,雨水是絕大多數河流的主要補 給源。如南美洲的亞馬孫河、北美洲的密西西比河、我國的淮河 及長江以南的河流都屬雨水補給為主的河流。這些河流的水量及 其變化,主要取決於流域降水的多少。 在高緯和中緯度寒冷地帶,則主要依靠冬季降雪至春夏融化 後補給河流。如松花江、遼河等北方的河流在每年春季,由於融 雪水補給,而常常引起河流高漲,稱為桃花汛。融雪水補給為主 的河流水量及其變化與流域的積雪量和氣溫變化有關,一般流量 變化比較穩定而有規律。 那麼高山和極地地區的河流呢?它們主要依靠永久積雪和冰 川消融的水來補給。這類河流的水量及其變化決定於流域內永久 積雪或冰川儲量的大小和溫度的變化。這種河流量年變化較小。 我國新疆的塔里木河就屬於這一類。 除了上述幾種補給方式外,有些河流直接發源於湖泊或接受 沼澤水的補給。如松花江源於長白山天池,同時也接受沼澤水的 補給。一般說,這種河流常年水量變化較小。 降雨或融雪水滲入地下,再以地下水流的形式補給河流,這 是另外一種最穩定的補給源,可使河流在沒有地表水補給的枯水 季節也不斷流。 可見,河流補給源的類型是多種多樣的,雨水並不是河流唯 一的補給源。實際上,幾乎所有河流都接受至少兩種以上的補 給。 為什麼河流有移山填海的力量 麗麗愛玩水,愛聽水流那汨汨流動的聲音,但一次她在電視 中看到了發洪水後的河流,像一隻兇猛的野獸捲走了人們的房 子,沖走人們的糧食,夾雜著石頭、泥沙橫衝直撞。她去問叔 叔:"為什麼河水會有這樣大的力量呢? 叔叔說:"涓涓滴滴的水是軟弱無力的,然而大量的水在江 河中奔流而下的時候,又是那樣勢不可擋;每年全世界的河流大 約要搬走一百八十多億噸泥沙,稱得上是移山填海的』巨人'。 讓我們來做個簡單的實驗:把水倒在桌面上,如果桌面是平的, 那它就不會移動;如果把桌子一邊抬高一點,這時水便會向低的 一頭流動起來,傾斜面愈大,水流得愈快,因為水向低處流,所 以流水力量的大小,取決於地勢的高低,流速的快慢,也有水量 的多少。「 "我國的地勢是西部高、東部低,河流又多,所以水利資源 豐富。我國勞動人民在古代就利用水流的力量碾米、磨面。現 在,我們更加有利地開發利用水流,辦起一個個水力發電站,用 河流的力量為人類造福。" 為什麼說沱沱河是長江的正源 唐代詩人杜甫有一句詩:"不盡長江滾滾來。「確實,長江源 遠流長,是我國第一大河,也是世界著名的大河。那麼,它那浩 浩蕩蕩的江水,是從哪裡發源的呢? 多少年來,人們對長江的發源地眾說紛紜,但誰也沒有真正 到達長江的源頭。這是因為長江源頭深處青藏高原腹地,一般人 很難到達。近些年來,科學工作者對江源地區進行了一系列科學 考察工作,終於揭開了長江源頭之謎。 如果我們乘汽車沿青藏公路西南行,穿過柴達木盆地,翻過 高達海拔5000米的崑崙山,就進入了青海省西南部的長江江源 地區。這裡的北、西、南三面有崑崙山、唐古拉山、可可西裡 山、祖爾肯烏拉山等高山環繞,中部是廣袤的可可西裡草原。 江源地區有五條較大的河流,它們都是長江的上源,自北而 南是:楚瑪爾河、沱沱河、尕爾曲、布曲和當曲。它們順高原地 勢緩緩東流,匯合一起,組成了通天河。通天河到曲麻萊以西, 折向東南,過了青海省的玉樹縣,就稱為金沙江,到四川宜賓以 下才稱為長江。 江源地區的這五條大河,究竟哪一條應該作為長江的正源 呢?根據"河源唯遠"的原則,應該是上游最長的一條河。經過 實地考察,在這五條河中,沱沱河是最長的一條,它應該是長江 的正源。 沱沱河的源頭究竟在哪裡?過去一般地理書上說它發源於祖 爾肯烏拉山,其實沱沱河並不是從那裡發源的。沿著沱沱河,向 南穿過祖爾肯烏拉山的峽谷,來到唐古拉山主峰各拉丹冬雪山的 冰峰。沱沱河的真正源頭是在這裡。各拉丹冬雪山海拔6621米, 它的西面還有另一組較小的尕恰迪如崗雪山群。這兩組雪山群 中,常年積雪面積超過750平方公里,分佈著近60條冰川。從 這些冰川下部的冰塔林中,流出20多條冰川融水,這些冰川融 水匯流一起,就是沱沱河的源頭。 沱沱河從群峰之間寬闊的谷地上緩緩流過,水流散亂,時分 時合,像散亂的辮子,約50公里後,切穿祖爾肯烏拉山,形成 長30公里、寬1公里的峽谷。穿過祖爾肯烏拉山以後,沱沱河 向北流到葫蘆湖附近折向東流,經過青藏公路上的沱沱河沿,在 匯合了當曲河以後,便成為水勢洶湧的通天河。經過實地測算, 由各拉丹冬冰川末端到當曲河口,沱沱河全長375公里,從沱沱 河源頭算起,長江全長為6300公里,是世界第三大河。 長江的源頭地區海拔較高,氣候多變,水源豐富,草灘茫 茫,牛羊成群,呈現一派特有的高原景象。那裡還有不少自然奧 秘等待人們去揭開,有豐富的資源等待人們去勘探和利用。 長江三峽為什麼特別險峻 從四川盆地中的最大河港——重慶乘船東行,過了奉節縣, 便進入了以雄偉險峻聞名的長江三峽。 長江三峽西起四川省奉節縣東面的白帝城,東到湖北省宜昌 市的南津關,全長204公里。西面的瞿塘峽雄偉險峻,當中的巫 峽奇峰壯麗,東面的西陵峽灘多流急。在峽谷處,兩岸崖壁高 聳,高的有700∼800米,江面最狹的地方只有140米左右,江 流異常洶湧,洪水時期最大流速每小時可達25∼28公里。北魏 的地理學家酈道元曾經這樣寫道:"自三峽七百里中,兩岸連山, 略無闕處,重巖疊嶂,隱天蔽日,自非停午夜分,不見曦曰。 ……「意思是說,三峽兩岸山連山,山疊山,不到正午和半夜, 看不見太陽和月亮,逼真地寫出了三峽的險峻雄偉。唐代詩人李 白有詩云:"朝辭白帝彩雲間,千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不 住,輕舟已過萬重山。"也形象地寫出了江流的湍急。 流水不斷沖刷著地面,在巫山分水嶺,溝壑一天天擴大、加 深、延長,長江的上源也在不斷地向上發展,終於將巫山分水嶺 切割出一條通道,使長江和四川盆地內陸湖連接起來。 後來巫山又不斷上升,同下游地面的高差不斷增大,江水從 高處向下流,特別湍急,把江底切割得越來越深,使兩岸顯得異 常險峻。 淮河為什麼沒有自己的入海口 淮河位於長江、黃河兩大河流之間,是我國中部的一條重要 河流。它發源於河南省桐柏山,流經河南、安徽等省,到江蘇省 流入洪澤湖。 過去,淮河和其他大河一樣,也有自己的入海口,上中游來 的水,順順當當地通過現在的江蘇省漣水縣,東流入海。在公元 1194年,它的北鄰黃河突然決口,離開了自己的河道,衝到淮 河流域,同淮河水道合流。直到19世紀中葉,整整過了 700多 年,黃河才又回到自己的故道上去。在這段時期裡,黃河帶來的 大量泥沙,把淮河下游河道淤高堵塞,奪去了淮河的出海口。於 是淮河只能向低窪處匯流,形成了洪澤湖和高郵湖等。淮河水量 大的時候,就經過大運河輾轉流入長江。淮河全長約1000公里, 流域面積10.7萬平方公里,人口 1億多,耕地2億畝。 淮河上游,北西南三面山嶺重疊,丘陵起伏,每到雨季,山 洪暴發,危害很大。為了控制洪水,在上遊山區先後修建了佛子 嶺、梅山、響洪旬、磨子潭、鯰魚山等30多座大型水庫及2000 多座小型水庫。同時,還大力搞好水土保持工作,發展了灌溉、 水電、水產等各種事業。 淮河中游地區,河道淺窄,水系紊亂。現在大部分河道經過 了疏浚整理,在淮河平原上開挖了新淮河、新汴河、茨淮新河、 紅衛河等許多新河,大大增強了排洪能力,擴大了灌溉面積。 在淮河下游開闢和擴大入江入海水道。現在,淮河流域大部 分水流可以順利地經洪澤湖、大運河流入長江,一部分水流經過 蘇北灌溉總渠、淮沐新河、新淮河、射陽河等許多條新河,流入 黃河。 為什麼珠江比黃河 短得多,而水量卻比黃河大得多 珠江是一條很奇特的河流。它沒有同一的發源地,沒有統一 的河道,也沒有共同的出海口。其實,說它是條河流,也 是不確切的。 原來,珠江並不是一條單一的河流,而是由西江、北江、東 江等三條河拼起來的。西江發源於雲貴高原的烏蒙山,由西向東 流入珠江;東江發源於江西省南部,由東向西流入珠江;北江發 源於南嶺山地,由北向南流入珠江。說是"流入珠江",實際上 是三條河流在珠江三角洲"見見面"、"握握手"以後,又各奔前 程,在珠江三角洲上形成許多分汊。這些分汊縱橫交錯,互相溝 通,經過8個入海口,一起進入南海。 珠江的主幹是西江。如果從西江的源頭算起,全長2129公 裡,只有黃河的2/5長。但是它每年流到南海去的水量,卻有 3560億立方米,是黃河入海水量的8倍。 為什麼會產生這樣的現象呢? 原來,珠江流域距離海洋近,處在熱帶和亞熱帶,夏季風來 得早,退得遲,控制這裡的時間較長。夏季風從海洋上帶來了豐 富的水汽,暖濕的夏季風遇到山地和丘陵,被迫抬升,水汽遇冷 凝結,產生大量降水,夏秋季又有颱風帶來大量降水,因而使珠 江流域成為全國多雨地區之一,年降水量在1500∼2000毫米之 間,地表徑流源源不斷地匯入珠江,使珠江水量極其豐富。珠江 雖然長度和流域面積都居全國第四位,但是水量則僅次於長江, 居全國第二位。而黃河流域則因緯度較高,大部分地區距海較 遠,受夏季風控制的時間短,影響也小,有些地方甚至受不到夏 季風影響,因此,大部地區年降水量在400∼800毫米之間,只 及珠江流域的1/4到1/3左右。所以黃河雖然比珠江長,但是黃 河水的入海量大大不如珠江。 珠江的通航里程有12000公里,水運量也僅次於長江,居全 國第二位。廣州黃埔港以下可以通萬噸海輪,千噸輪可以到梧 州,小輪船可達南寧、柳州,整個水系構成了我國南方水運交通 的大動脈。珠江的支流大部分流經山地丘陵,許多河段切穿山嶺 成為峽谷,蘊藏著豐富的水力資源。 為什麼不用擔心 長江會變成第二條黃河 近些年來,由於生產活動和自然環境的變化,長江之水開始 變濁,不再是從前那樣的純潔的清流,於是人們擔起心來,長江 會不會變成第二條黃河?有的人甚至發出了 "救救長江"的呼 喚。 長江能否變成第二條黃河?要回答這個問題,還得從黃河怎 樣變黃的談起。黃河和長江一樣,同是我們炎黃子孫的母親河。 它在中華民族的發展史中所起的作用,甚至比長江還要大。它們 都發源於青藏高原,源頭相距最近處不到1公里。可是,為什麼 其中的一條卻過早地"衰老",變黃了呢?這主要是由於它們選 擇了不同流經路線的緣故。 黃河走的是北線,從源頭流經扎陵湖、鄂陵湖地區時,由於 基巖裸露,河水是清澈透明的。但從鄂陵湖以下約20公里處開 始,進入泥濘之路,河水混濁泛黃。這一帶屬黃土高原區,密佈 眾多支流,氣候多變,經常有雨雪風暴襲擊,引起山洪暴發,加 上人類在此開發較早,植被破壞強烈,造成水土嚴重流失,這條 大河才變成一條地地道道的"黃河"。它攜帶的泥沙,在中下游 淤積,河床被抬高,成為獨特景觀的"地上河",千古黃害由此 而生。 長江選擇的是另一條不同的南線。長江上游的水土流失區僅 有36萬平方公里,主要集中在四川盆地。比較集中的地區只有 10多萬平方公里,其中除去耕地面積,所剩下的水土流失面積 同黃土高原那樣有50多萬平方公里範圍相比,已不算很大,況 且它沒有幾百米厚的抗侵蝕能力很低的土層,可見,長江上游沒 有像黃河上游那樣產生大規模水土流失的自然環境。從60年代 以來,長江流域的水土流失有加劇的趨勢,但在可以預見的時 期,長江內含沙量不會有很大的變化,所以長江不太可能變成第 二條黃河。 長江上、中、下 游是根據什麼劃分的 長江源遠流長,全長6300公里,習慣上,人們把它分為三 段,河源——湖北宜昌為上游;宜昌——江西湖口為中游;湖口 以下為下游。長江三個河段是依據干流所處的地理環境及水文特 征來劃分的,長江上、中、下游河段也各有明顯差異。 先看長江上游,這一河段長約4500公里,河流大部分流經 高原、高山、峽谷地帶,特別是通天河、金沙江和三峽地區,具 有明顯的高原山地峽谷河流特徵。這裡河床比降大,僅金沙江干 流落差即達3000米。河流水量豐沛,水流湍急,水力資源豐富。 長江中游長約1000公里,流經江漢平原,那裡河道迂迴曲 折,江面寬展,河床比降銳減,水流遲緩,平均流速只有1米/ 秒。尤其自湖北的枝江到湖南的城陵磯一段,古稱荊江,素有 "九曲迴腸"之稱。在藉池口到城陵磯之間,直線距離僅80公 裡,而河道竟長達270公里。長江中游的另一特點是支流眾多, 湖泊密佈。主要的支流,北有漢水,南有洞庭湖水系的湘、資、 沅、澧四水和鄱陽湖水系的贛、撫、信、修諸水。長江中游集中 面積約佔全流域的五分之二,使長江水量急速增加。南北眾多的 水系,對大江干流的水量起重要的調節作用。這段河流的水位、 流量等水文特點則受降雨的影響十分明顯。 長江下游長800多公里,江闊水深,支流短小。主要有青弋 江和巢湖、太湖水系及其它短小支流。它們對長江水量的影響不 大。鎮江以下,江流折向東南,進入廣闊的長江三角洲地區。那 裡地勢更為平坦,水網密佈,湖泊眾多,一派水鄉澤園的景象。 到了南通,江面寬達18公里,到入海口附近則寬達80多公里, 呈現江海相連,極其壯觀的景色。 按地理條件和水文特徵差異把長江劃分為上、中、下游三 段,對我們瞭解長江、認識長江和研究長江都提供了極大的方 便。 長江為什麼能劫奪金沙江 長江,由於流經區域地質地理複雜因素的影響,河身蜿蜒曲 折,迴腸九轉。在它的上游,通天河、金沙江從北向南順青藏高 原傾瀉而下,水流急湍,大有橫掃千之軍之勢。但流到雲南石鼓 鎮時,突然掉頭東折,形成一個非常不自然的大拐彎。這個彎, 人們都稱它是"天下第一灣"。地質學家經過考察後,發現這個 大拐彎是古長江在此劫奪金沙江後形成的,所以命名為"石鼓劫 奪灣"。因江邊南岸河流階地上有一"石鼓",巨大如盤,擊之雷 鳴,相傳是諸葛亮七擒孟獲時用過的戰鼓,石鼓鎮也因此而得 名。 河流之間竟然也會產生相互劫奪的事件,可算是河流發展史 上的趣談。石鼓劫奪灣是怎樣發生的,古長江是怎樣把金沙江劫 奪過去的呢? 一般說,這一條河流之所以能夠劫奪那一條河流,是由於這 一條河流的侵蝕能力加強,分水嶺向另一方移動而破壞造成的。 一般是河水面較低而水量較大的河流,劫奪河水面較高的河流。 河流在劫奪之前,兩河之間的分水嶺已被侵蝕的很低平了,當洪 水暴發,河流的溯源侵蝕突然加強,從而導致發生河流劫奪現 象,河流劫奪常發生在兩條垂直向的河流之間。 河流劫奪以後,劫奪它河的河叫做劫奪河,被它劫奪的河叫 做被劫奪河。被劫奪河的上游段,因被劫奪河而改變方向流入劫 奪河,所以稱為改向河。就在被劫奪河改變流向所形成的最顯著 的彎曲河段,稱為劫奪灣。被劫奪河的下游河段流向未變,但上 游已被劫去,故稱為斷頭河。其頭既被斷去,水量大減,侵蝕與 搬動力量均變小了,發生沉積作用,所以也稱它為無能河。而在 無能河的兩岸由於泥沙礫石無法帶走,東阻西塞形成一些沼澤或 湖泊。河谷中並堆積有其原來上游改向前被流水帶來的非本地來 源的礫石,成為河流發生劫奪的重要證據。這些河流劫奪而形成 的特殊地貌標誌,在石鼓劫奪灣最為明顯。怒江、瀾滄江等,大 致都是從北向南流向,但金沙江、雅礱江、安寧河下游卻突然折 向東流,注入長江,形成一些很不自然的彎曲,都是由於長江劫 奪它們之後形成的。 長江為什麼劫奪金沙江呢?有人認為是由於揚子期四川盆地 下沉,長江比降加大,溯源侵蝕加速而引起的;也有人認為川、 滇間山嶺上升,而發生長江劫奪金沙江;還有人認為是橫斷山區 斷裂上升、新構造運動和溯源侵蝕相結合的結果。其實,以上諸 說,並不矛盾,而且可以相互補充。四川盆地下沉,川滇間山嶺 上升,均可加大長江比降,引起溯源侵蝕加強;若循橫斷山斷裂 破碎帶上溯,就更能加快侵蝕的速度;西部新構造運動的上升與 四川盆地新構造運動趨向下沉,與長江溯源侵蝕的加劇相一致。 加之河流循斷裂帶上溯就必然產生河流間的相互劫奪。 為什麼說長江源頭是固體水 長江是中國百川之首,列為世界第三大河。它流經10多個 省,河流長達6280多公里,流域總面積達30多萬平方公里,浩 瀚奔騰,養育著兩岸的人民。長江起源於什麼地方,這樣大的水 系又是出自什麼樣的源頭呢?對長江源頭,前人曾進行過多次考 證。早在古時候人們把嘉陵江、岷江當作上游之源;到了明朝, 地理學家徐霞客,溯金沙江而上,經實地考察,提出了古麗水 (今金沙江)是長江之源的說法。那時因為受各種條件限制,還 很難看到長江源頭的真實面目。解放以後,新中國組織科技人員 進行了大規模勘測,提出南北兩源的論證:南源是發源於唐古拉 山北麓的木魯烏蘇河;北源是楚瑪爾河,它源於可可西裡山南 麓。近年來,科學家們再次探入源頭實地考察認為,長江起源於 當曲河(東源)、楚瑪河(北源)和沱沱河(西源)。這三條支流 間,分佈著大面積沼澤積水濕地,它除了部分降水(雪)補給 外,主要來自冰川融化之水。從而揭開了江源的千古面紗,原來 源頭是固體之水。 冰川是由降在雪線以上的大雪積雪,在重力巨壓作用下而形 成的固體水,是一種特殊的地貌景觀,它為長江和其它一些江 河,提供了豐富的水源。 為什麼說長江 裡的"石魚"出水兆豐年 碑林都是豎立在陸地上,唯有四川省涪陵城北的"白鶴梁" 刻有石魚14尾,文字石刻163幅的碑林匿於水中。碑林中有歷 代著名書法家的楷、隸、行、草各種筆體的字跡3萬多字,還有 栩栩如生的捶、白鶴、彌勒佛等。它像一卷宏偉的歷史,記錄了 從唐代至現代1200多年間重大沿革和長江上游發生的幾十次枯 水水文數據,成為極其珍貴的社會變革和水文變化史料。 從樑上保存下來的題刻統計看,大約每隔10年"石魚"大 現一次,而每次大現之年,年年都獲豐收。這是什麼道理呢?我 們可以用現代氣象科學來解釋它。原來,石刻鯉魚是用來做長江 枯水位固定觀測標記的,它的出沒與青藏高原的雪線高低和當年 降雨量大小這些氣候因素有密切關係。而"石魚"出水大現的年 頭,雨量適宜,對於農業生產來說,可謂風調雨順之年。 把"石魚"作為古代的"水尺零點"。沿用至今,是勞動人 民的一個偉大創舉,是智慧和經驗的結晶。也是長江唯一保存完 好的古代水文站。 為什麼長江有"黃金水道"之稱 長江在歷史上就有"黃金水道"之稱,是我國東西交通的大 動脈。 長江的航運史,可以追溯到西周時期,那時長江、漢水、湘 江已經是貫通南北東西的交通要道了。戰國時,"蜀水通於楚"。 到秦漢三國時代,由丹江、漢水可北抵長安,經湘江可南至嶺 南,以長江幹道為中心的運輸網絡已經成熟了。重慶、長沙、南 昌、廬江等地,形成了造船業中心,造船技術已經相當發達。到 隋唐以後,沿江上下出現了 "弘舸巨艦,千舳萬艘,交通往還" 的繁榮景象。南宋詩人陸游在《入蜀記》中就記述過:"賈船客 舫不可勝記,銜尾不絕者數十里。「沿江每個水道口,都出現了 水運中轉集市,成了繁華的城鎮。 建國以來,長江的航運事業又有了較大發展。據1983年統 計,長江水系內河航運部門共完成貨運量2.5億噸,貨運周轉量 為600億噸公里,分別佔全國內河航運部門的78%和85%。長 江航運在全國內河航運方面佔有舉足輕重的地位。 長江干支流通航里程7萬多公里,約佔全國內河通航總里程 的2/3,形成一個縱橫廣闊的水運網。 為什麼黃河水是黃色的 在電視中我們總看到滾滾的黃河水是那麼渾,那麼黃,這是 為什麼呢? 要想弄清這個問題,先讓我們弄清黃河水是從哪裡來的?黃 河的發源地是我國的青海省。全長5464公里,沿途彙集了 35條 主要支流和1000多條溪川,從青海流出後,就進入了黃土高原, 而黃土高原上覆蓋著厚厚的黃土,土質疏鬆,又缺少草木的庇 護,雨水一沖就把大量泥沙帶入了黃河,這就使黃河水變成了黃 色。 黃河是我國的第二大河,我國人民世世代代生息繁衍在它的 懷抱中,因而它也被稱為我們中華民族的搖籃。但由於黃河泥沙 大量沉澱,使河床愈來愈高,成為"地上河"。河水經常氾濫, 給人民帶來危害,現在政府和人民正在開展治理黃河的工作,引 黃工程成果纍纍,讓黃河聽人的話,為人類服務,人們相信,總 有一天黃河水會變清的。 為什麼黃河中游多泥沙 黃河是世界上含沙量最大的一條大河。根據河南省陝縣水文 站多年的觀測資料,平均每立方米的河水含沙量達37公斤,暴 雨時最多超過600公斤。過去流傳「一碗水,半碗泥"的說法, 形象地反映了黃河含沙量之大,尤其是中游,含沙量更大。這是 什麼原因? 黃河在晉陝之間接納數十條支流。特別是山西省的汾河和陝 西省的渭河,是黃河中游水量的主要來源。黃河在潼關折向東 流,又穿行在峽谷中,其中以三門峽最為著名。 黃河中游地區,絕大部分為黃土分佈區,黃土土質疏鬆,加 上黃土高原的森林和草原遭到破壞,地面失去植物保護,所以容 易引起水土流失。這裡夏季雨水集中,尤其是暴雨沖刷黃土,使 河水變成滾滾泥流。中游的輸沙量,約佔全河的90%。 新中國成立後,開始了根治黃河的工作。治黃的關鍵是泥沙 問題。泥沙主要來自中游,所以搞好中游黃土高原的水土保持工 作是治黃之本。水土保持的根本措施是造林種草,綠化大地,實 現土不下坡,清水長流。此外,在山坡修水平梯田,在溝壑打壩 淤地,這些工程措施也是必要的,但是一定要同造林、種草等生 物措施結合起來,才能收到較好的效果。過去有許多地方濫墾濫 牧,破壞林地、草坡,引起嚴重的水土流失,必須吸取教訓,給 予堅決制止。 為什麼黃河裡的泥沙那麼多 黃河是世界上含沙量最大的一條大河。據估測,黃河每年輸 往下游的泥沙約16億噸,佔全國外流河總輸沙量的60%。如果 把這些泥沙用載重4噸的卡車運送,每天裝載110萬車次,也要 一年才能運完。含沙量之大確實驚人。 黃河為什麼含沙量那麼大呢?這要從它的源流情況說起。 黃河發源於青藏高原巴顏喀拉山,流經青海、四川、甘肅、 寧夏、內蒙古、山西、陝西、河南、山東等9個省、自治區,在 山東墾利、利津兩縣間注入渤海,全長5464公里,流域面積75 萬平方公里,是我國第二大河。 黃河穿行在海拔4000米的青海草原地區的時候,是一條流 速緩慢、水流清澈的小溪,流出青海草原,匯合大通河、湟水和 洮河以後,水量才大大增加。經過河套平原,到了內蒙古河口鎮 以下,黃河進入中游。黃河中游流經黃土高原地區,這裡覆蓋著 厚厚的一層黃土,土質疏鬆,連同它下面的疏鬆的紅土層,厚度 在100米以上,而且缺乏草木的庇護,所以一到雨季,由於大量 雨水的沖刷,許多泥沙就會隨雨水進入黃河,使河水變成滾滾泥 流,成為世界上著名的"泥河"。中游的輸沙量約佔全河的 90%。 黃河攜帶著大量泥沙進入下游,流經華北平原地區。由於下 游地勢低平,河道變寬,水流變得緩慢,泥沙大量沉積在河床 中。這樣年復一年,泥沙不斷淤積,以致下游河道成為高出兩岸 平地的"地上河",全靠人工築堤束水。根據觀測,每年黃河下 游河床平均升高約10厘米,現在,河床一般比堤外的地面高出 數米,有的高達10米以上。這樣,到了洪水季節,就很容易決 口、改道、氾濫成災。在歷代反動階級統治下,黃河得不到治 理,2000多年間曾決口 1500多次,較大的改道有26次。每次 決口改道,都給人民的生命財產帶來慘重損失。 根據歷史記載,幾千年前,黃土高原的水土流失並不嚴重, 大部分地方都生長著茂密的森林和青草,它們像被子一樣覆蓋在 黃土層上。暴雨下來的時候,樹枝樹葉擋住了雨水,減弱了雨水 沖刷地面的力量。同時,森林地面上的枯枝敗葉和厚厚的草皮, 像海綿一樣吸住水分,使雨水不能到處橫流;再加上樹根草根能 抓住土壤,抵抗沖刷,所以黃土高原還是個水草肥美、青山秀麗 的好地方。那時,黃河中的泥沙不多,為害也小。到宋代以後, 這些森林和草地遭到人為的破壞,造成了大量的水土流失,而且 越來越厲害。 現在,我們正在積極治理黃河,修造梯田,植樹造林,築壩 攔沙,爭取實現土不下坡,清水長流。 為什麼黃河下游有"地上河"之稱 黃河攜帶著大量泥沙進入下游,隨著河道變寬,水流變得緩 慢,泥沙大量淤積在河床中。這樣年復一年,泥沙不斷淤積,以 致下游河道成為高出兩岸平地的"地上河",全靠人工築堤束水。 根據觀測,每年河床平均升高約10厘米。現在,河床一般比堤 外的地面高出數米,有的高達10米以上。黃河好像懸在空中, 因而黃河下游又叫"懸河"。 近幾十年,黃河兩岸人民在下游培修加固了黃河大堤800公 裡,使大堤一般高出河床六七米,有的高出10米以上。大堤兩 旁植樹護堤,效果顯著,改變了過去"三年兩決口"的局面。黃 河兩岸的人民還創造了引黃淤灌的辦法,實現水沙資源的綜合利 用。 黃河為什麼會改道 黃河哺育了中華民族,黃河流域作為中華民族古老文明的搖 籃,為中國以至世界文化做出了不可磨滅的貢獻。說也有趣,黃 河下游河段就像一條擺動的龍尾,多次改變河道。 如近代歷史上的1819年及1940年鴉片戰爭以後,黃河下游 的開封、陳留、中牟、蘭考、武陟等地多次漬決、改道,沖毀農 田村舍,民眾損失無計其數。 新中國成立後,黨和人民政府十分重視黃河治理,毛澤東主 席提出"一定要把黃河的事情辦好"。經過科學家們的多次勘察, 反覆研究,揭示了黃河河道改變的內在機理。原來,黃河從江蘇 入海改為從山東獨流入海後,不再影響淮河和海河兩大水系的水 文變化。但對於黃河這樣一條多泥沙的河流來說,下游局限於一 個較窄的範圍內流動,河床高懸於大平原之上;加上處於氣候, 水文長期波動變化最顯著的中緯地帶;黃河中上游又流經土壤裸 露、疏鬆的黃土高原產沙區,一旦出現大暴雨和特大暴雨,便形 成高含沙量洪水,有時最大洪峰輸沙量可達60億噸左右。當到 達黃河下游時又因下游河道受海平面和大平原地勢控制及河口延 伸的影響,輸沙能力明顯小於中上游來沙量,河床淤積比平常漫 流時期迅速。同時因黃河下游長期形成上寬下窄的河道格局,黃 河受山東丘陵山地阻擋出現的河道大彎曲呈寬穿過渡河段。突然 到來的多泥沙特大洪水往往在此形成河道堵塞,河堤漬決,河流 由此尋找新的低地形成河道。由此可見,中道淤積大量泥沙,河 道高懸,河堤管理不善,洪峰通過能力不足是形成黃河改道的原 因。據此,人民政府組織了大規模的清淤護堤、加大洪峰通過能 力,使黃河漬決改道的現象得到控制。 為什麼稱黃河為"懸河" "懸河"是我國第二條大河——黃河的獨特稱號。 黃河是中華民族的搖籃,也是聞名中外的一條多泥沙河流, 它像一條金色的巨龍橫臥在祖國北部遼闊的大地上。所謂"懸 河"是指黃河下游河道而言,當地又叫它"天上河"。 黃河多年平均徑流量560多億立方米,只相當於長江年徑流 量的二十分之一,而多年平均輸沙量卻高達16億噸,接近於長 江多年平均輸沙量的4倍,因此成為世界上含泥沙量最大的一條 河流。如果把16億噸泥沙堆成高寬各1米的土堤,可繞地球赤 道27周。 黃河由青藏高原奔騰而下,匯成一把利劍,劈開疊巒重峰, 穿行在深邃的峽谷之中。在峽谷最窄的地方,從底仰望天空,雲 天一線;俯視河谷,急流激盪,猶如萬馬奔騰。黃河的中游流經 世界上最大的黃土高原。黃土高原丘陵溝壑,水土流失十分嚴 重,是泥沙的主要來源。過中游後,河出峽谷,進入下游的沖積 大平原,870多公里的河道,橫貫豫、魯兩省。由於下游河道平 坦,水流變緩,泥沙大量淤積,使河床逐年升高。黃河每年帶到 下游的泥沙,約四分之一要堆積在下游河道內。由於河床逐年抬 高,年復一年,就使黃河下游河床一般比大堤外面高出3∼5米, 有的竟達9∼10米,"懸河"之稱就由此而聞名於世。 黃河為什麼不走捷徑入海 "百川東到海,何日復西歸?我國地勢西高東低,人類很早 就對"黃河之水向東流"有所認識。黃河從青海巴顏喀拉山發源 後,流至蘭州開始北上,經內蒙古的河套平原折而向南,至三門 峽又重新向東,拐了一個巨大的"幾"字彎,其長度占黃河全長 的三分之一以上,這就是著名的黃河第二灣。它與長江上游的金 沙江灣南北相向,遙相呼應。黃河為什麼不走捷徑入海,而要千 裡北上呢?這得從黃河的形成談起。 河套平原在中生代以前,本來同屬於陰山古老隆起的一部 分。在1億年以前,由於燕山造山運動的影響,形成一個巨大的 內陸斷陷盆地;以後的喜馬拉雅山運動繼承了燕山運動的特點, 使吉蘭泰、河套和土默特川貫通一起,成為巨大的內陸湖。沉積 了巨厚的以湖相為主的山前堆積,在河套平原,蓋層一般厚 2000∼5000米,陝壩一帶最厚近8000米。如果把它立起來,差 不多像喜馬拉雅山一樣高!可見沉降之劇烈。這些沉積物像書頁 —樣,真實地記錄著河套平原的發展史。在距今約20萬年前的 中更新世以後,地殼急劇上升(包括沉降部分),使古湖水面大 為縮小。在坦蕩的湖灘上,雛河南翻北滾,從無槽泛流向淺河床 過渡,至少有五六次重大改道。當時的河流,是以河套古湖為歸 宿的內陸河,並成為古湖的補給源。 大約在河套斷陷的前後,還有寧夏盆地、渭河盆地、汾河盆 地、三門峽盆地等一系列封閉、半封閉的斷陷盆地。當時黃河各 段或其主要支流,均為以這些古湖為歸宿的內陸河。後來,由於 地殼上升,河流長期的向源侵蝕(也許還有冰川作用的功績), 使三門峽、禹門口、龍口和青銅峽、相繼被切穿,使各自為政的 河谷串通一氣,水到渠成,終於全線貫通,輸於古湖水,澎湃向 海洋。 可見,黃河像個浩大的天然水利工程一樣,是幾經動工,而 後全線貫通的。各段在黃河的形成中都做出應有的貢獻,在通向 大海的探索中走了許多彎路。地殼運動和各種地質作用在黃河的 形成中起了決定性作用。 京杭大運河為什麼特別著名 我國古代勞動人民在同大自然的長期鬥爭中,曾經興建過許 多宏偉的水利工程,其中最著名的人工河,要數京杭大運河了。 京杭大運河的確是一項偉大的工程。它全長1774公里,是 世界上最長的人工河。我國的天然江河大多是從西向東流入大海 的。這條運河,北起北京通縣,南到浙江杭州,縱貫北京、天津 兩市和河北、山東、江蘇、浙江四省,溝通了海河、黃河、淮 河、長江和錢塘江五條大江。想想看,在古代還沒有鐵路的時 候,這條大運河在擔負南北交通上,起著多麼重要的作用啊! 京杭大運河是世界上最早開鑿的運河之一,從開始修建的時 候算起,已經有2400多年的歷史,據史書記載,早在公元前5 世紀的春秋末期,長江下游一帶的吳國統治者,為了北伐齊國, 爭霸中原,徵調大批勞動人民,在江蘇揚州附近開鑿了一條引長 江水北流的運河,稱為邗溝。以後,運河不斷向北、向南擴張。 到了公元7世紀初,隋代的統治者為了搜刮南方的糧食物資、調 運軍隊,不斷延長、整治這條運河。到了元代,京杭大運河已經 初具規模。元、明、清三代,這條運河成為我國最重要的南北大 動脈。 京杭大運河沿線雖然都是平原,但地勢仍然有高有低。為了 使運河順利通航,勞動人民修了水閘,分段攔水,保證了水量。 當時的科學技術還不發達,我國的勞動人民全憑雙手開鑿出這樣 長的河道,修築了那麼多的閘壩,真可說是建築史上的奇跡。 清末以後,興建了京漢、津浦等從南到北的鐵路,沿海航運 又有了發展。由於統治者不再關心運河的維修治理,許多河段淤 塞斷航,貫通南北的大運河從此失去了它的作用。 新中國成立以後,大運河得到了全面整治,由於許多水利工 程興建,大運河還擔負著灌溉千萬頃良田和南水北調的重要任 務。 為什麼說塔里木 河是我國最長的內流河 我國西北廣大的乾燥地區,降水量較小而蒸發量卻大得驚 人。在那裡,地面上的河流稀少,多帶有間歇性,有時有水,有 時乾枯,而且絕大部分流不了多遠,就被異常幹渴的土地所吸 收,好像被割去了尾巴,成為有頭無尾的"瞎尾河"(內流河的 一種)。可是,位於沙漠廣佈的塔里木盆地北部的塔里木河,全 長竟達2179公里,其長度僅次於長江、黃河、黑龍江,比珠江 的干流西江還要長50公里,居全國第四位,是我國最長的一條 內流河,流域面積約為35萬平方公里。 為什麼在這樣乾燥的地區,竟有這樣長的河流呢?原來,塔 裡木河的源頭出自西天山、西昆倉山和喀喇崑崙山。這些山山體 高大,山頂終年積雪覆蓋,冰川廣佈,成了溪流水源的"母親"。 眾多的溪流,沿途彙集,由小到大,互相補充,從而就匯成一條 巨大的內陸河流。"塔里木"河之所以稱為"眾水之匯",就是這 樣形成和得名的。塔里木河主要是源於高山之雪,從而只有夏季 氣溫升高時,冰雪才能消融,溪流淙淙,不斷下注,補給河流。 在夏季乾旱季節,越是天空碧藍,日照強烈時,高山上融雪越 多,塔里木河的水量就越容易增加。所以住在這裡的人們,每當 農業需要水時,不盼陰天盼晴天,這和我國其他廣大地區是截然 不同的。 塔里木河主要有三大源流。北面的阿克蘇河,發源於天山山 脈中山勢最高的汗騰格裡峰及托木爾峰,水量十分豐富。塔里木 河的水,有60∼80%是這條河供給的。南面的和田河,發源於 山勢高大的西崑崙山,河長806公里。上游水量也很豐富,只是 由於橫穿400公里寬的塔克拉瑪干大沙漠,沿途因灌溉、蒸發和 滲漏,水量消耗很大,只有在洪水期才有水流進塔里木河。但 是,它供應的水量,仍占塔里木河總水量的10∼30%。在這兩 條河流之間,是最長的源流葉爾羌河。它發源於喀喇崑崙山和帕 米爾高原,河長1079公里,塔里木河的水量也很豐富,但也因 一路上灌溉用水消耗很多,所以,只在每年7∼9月洪水期,才 有少量的水注入塔里木河,供水量僅佔塔里木河總水量的4∼ 5%。 三大支流匯合以後,始稱塔里木河。它先是向東,然後向東 南流入塔里木盆地東南部的台特馬湖,長1100公里。 為什麼說雅魯藏布 江是我國海拔最高的大河 青藏高原的雅魯藏布江,像一條銀白色的巨龍橫躺在"世界 屋脊"的脊背上。"雅魯藏布",在古代藏文中稱"央恰布藏 布",意思為"從最高峰流下來的水"。它發源於喜馬拉雅山中段 北坡的傑馬央宗冰川,河水大致自西向東滾滾而流,但到波密附 近突然轉向西南,先是悠靜閒散,既而呼嘯奔流,最後在巴臘卡 附近流出國境,改稱為布拉馬普特拉河,經印度、孟加拉國流入 印度洋的孟加拉灣,是亞洲巨川之一。它在我國境內全長2057 公里,流域面積24.6萬平方公里。在國境線內,多年平均流量 為每秒4400多立方米,年徑流量約1300多億立方米。水量之 大,僅次於長江、珠江和黑龍江,居我國第四位。它的河床高度 —般都在海拔3000米以上,比那有著「一覽眾山小"之稱的東 岳泰山還要高出將近一倍,是我國同時也是世界上海拔最高的大 河。因此,把它譽為"人間天河"是非常合適的。 從源頭傑馬央宗冰川至薩噶縣的裡孜為上游段,海拔約在 5000米以上。傑馬央宗冰川就如一座巨大的固體水庫,每年有 大量的冰雪融化成水,彙集成河,並串聯了許多冰磧湖,構成了 雅魯藏布江的"故鄉"——傑馬央宗曲。這裡的涓涓細流,清澈 見底,在桑木張附近與支流庫比曲匯合,流量增大。從匯合處到 裡孜之間稱為馬泉河。上游段全長268公里,落差1190米,平 均坡降4.4%。它像一條銀色緞帶,飄蕩在雄偉的喜馬拉雅山和 壯觀的岡底斯山之間,谷底寬闊,水流緩慢。 從裡孜到米林縣的派區是雅魯藏布江的中游段,長1293公 裡,落差1520米,平均坡降1.2%,海拔高度在4000∼3000米 左右。這一段支流眾多,較大的有拉喀藏布、年楚河、拉薩河、 尼羊曲等,水量很大。中游的江流時而在寬坦的谷地或盆地中游 蕩,水流平緩;時而穿切山地,形成峽谷,水流湍急。總體形態 寬狹相間,_束_放,猶如串珠。 派區以下為下游,長496公里,落差2725米,平均坡降 5.5%。從米林縣的派區,滔滔的江水折向北東,又陡然以近乎 360。的拐彎倒向西南流動,即進入舉世聞名的馬蹄形大拐彎峽谷 地區。 雅魯藏布江干流和支流兩岸土壤肥沃,阡陌相連,人煙稠 密,它是藏族人民文化的搖籃,歷來是西藏政治、經濟、文化、 交通的中心地區。 為什麼蘇伊士運河有 "東方偉大的航道"的美稱 世界聞名的蘇伊士運河,是埃及勞動人民用血汗修建起來 的。它位於埃及境內東北部的蘇伊士地峽上,充當了亞洲和非洲 的分界線。全長172.5公里,寬180∼200米,可通過15萬噸級 的輪船。 在蘇伊士運河開鑿之前,船隻從歐洲進入印度洋和太平洋, 必須繞行非洲南端的好望角。自從運河開通之後,溝通了地中海 和紅海,連接了大西洋和印度洋,大大縮短了東西方的航程。例 如,從亞洲去歐洲的輪船,通過蘇伊士運河,比繞道非洲南端的 好望角,縮短了 8000∼10000公里的航程。這樣,既節約了時 間,又大大節約了運費。同時蘇伊士運河由於暗礁少,風浪小, 在"封閉的海洋"——紅海、蘇伊士運河和地中海上航行,也是 十分安全的。因此,蘇伊士運河是一條具有重要戰略意義和經濟 意義的國際航道,稱之為"東方偉大的航道"是毫不過分的。 為什麼湘江水往北流 "獨立寒秋,湘江北去"。自古以來,湘江從南嶺源頭急轉直 下,奔騰穿行於湘南山谷之中,再經衡陽繞南嶽衡山西北去株 州、長沙,注入洞庭湖。神州"九江東流",可為什麼湘江卻往 北流?這是因為水系的排列方向受近期強烈活動斷裂的控制。 我國東部的淮河、長江分別受淮河斷陷、長江地塹控制的。 橫跨湘、桂、粵、贛邊界的南嶺(又稱五嶺,即越城嶺、都龐 嶺、萌渚嶺、騎田嶺、大庚嶺),就是在幾億年以前的一次地殼 造山運動(即加裡東運動)中所形成的東西向巨型構造帶,亦稱 南嶺構造帶。南嶺的構造帶主要由一些雄偉的褶皺山和斷層山組 成,它不僅控制了湘江源頭的延展,而且還控制了中國南方各流 域的分佈(南嶺是長江流域和珠江流域的分水嶺)。在湘南、湘 東南一些地區,還發育有南北向的構造帶。這種南北向構造在地 表多表現為一系列南北向的褶皺和斷裂。它的存在,造成這些地 區南北走向的山脈、溝谷、窪地。湘北的洞庭湖平原,是在中生 代侏羅紀(距今1.35—1.80億年),洞庭斷拗的基礎上發育而成 的第四紀斷陷湖盆地,湖盆東側有南北向的湘江斷裂。洞庭湖盆 地是一個還"活著"的斷陷盆地,湖區地面每年沉降約1厘米。 南嶺構造帶的抬高和洞庭湖斷陷盆地的不斷沉降,造成湖南省南 高北低的地熱。因此,湘江便從高聳的南嶺源頭直下,沿著南北 走向的峽谷、窪地、斷裂溝壑向北滔滔流入洞庭湖,再入長江。 河水為什麼會有酸甜和紅黑綠之分 你知道嗎?河水也會有酸甜味道和黑、紅、綠顏色之分。在 希臘半島北部,有一條奧爾馬加河,全長80多公里。這裡的河 水甜度竟能與甘蔗相媲美,當地人們把它叫做"甜河"。是什麼 原因使河水變甜呢?據地質學家考證,在河床土層中含有很濃的 原糖結晶體,這些晶體溶化在水裡而形成了甜水。當地居民不僅 飲用,還用它灌溉良田,可以獲得好收成。與其相反,在哥倫比 亞的東部普萊斯火山地區,有一條雷歐維拉河,河水裡約含8% 的硫酸和5%的鹽酸,成了名副其實的"酸河"。由於含有大量 的有害物質,河水中沒有魚蝦及植物生長,人就更不能喝了,如 果不慎,喝上幾口河水,就會使人高熱暈眩,口舌和五臟都會不 同程度地漬爛。非洲的阿爾及利亞,有一條被人稱之為"墨水 河"的河流。有趣的是,兩條支流分別含有黑水的成分,匯合後 便形成了墨水。人們可以用這不花錢的墨水,盡情地寫字作畫。 而西班牙的延拖河則另有一番色彩,它是一條分段變色的彩色河 流。河的上游經一個綠色原料的礦區,河水被染上了綠色;河流 流入谷地後,河邊的一種野生植物又把它染成棕色和玫瑰色;下 游流過一片沙地,最後匯聚成幾個湖泊時,湖水又變成了紅色。 這真是一條變幻無常、絢麗多彩的河流,為大自然增添了更多的 奇趣。 亞馬孫河為什麼 會成為世界第一大河 亞馬孫河不僅是世界上最長的河流,而且它的流量、流域面 積及河網密度也都居世界眾河之首,所以亞馬孫河是人們公認的 世界第一大河。 亞馬孫河所以能發育成為世界第一大河,是由亞馬孫河流域 獨特的氣候和地形條件決定的。亞馬孫河位於南美大陸中北部, 世界最典型、最廣闊的熱帶雨林氣候區。那裡高溫多雨,降水尤 為充沛,年降水量一般都超過1500毫米。這樣充足的降水是亞 馬孫河奔騰不息的源泉。此外,安第斯山每年都有大量的冰雪融 水補給亞馬孫河,更增添了亞馬孫河的水流量。根據測試,亞馬 孫河口平均流量高達120, 000米秒每年注入大西洋的總水 量有3800立方公里之多,相當於密西西比河的6.5倍,占世界 河流入海總水量的九分之一。在亞馬孫河奔流走過的亞馬孫平 原,可以稱為世界最大的沖積平原,比10個法國還大,如此博 大的胸懷為大水系的形成提供了極其廣闊的空間。亞馬孫平原地 勢低平,周圍高原地面都向平原傾斜,使地表徑流非常容易地向 平原彙集。除此之外,亞馬孫河平原內寬口窄,好像一個大葫 蘆,更增加了這種匯水趨勢。亞馬孫河流域面積多達 7, 050, 000平方公里,約占南美洲大陸總面積的40%,是尼羅 河流域的2.5倍。亞馬孫河擁有非常密集的河網,1500公里以 上的大支流就有17條,而支流總數竟達500多條。 亞馬孫河被譽為世界第一大河是當之無愧的。然而,功勞應 當歸功於得天獨厚的高溫多雨氣候和寬闊易於積水的地形條件。 什麼樣的河流稱為國際河流 世界上有許多河不只是流經一個國家,有的流域面積跨幾 個、十幾個國家,像這樣的河流常稱"國際河流"。 全世界"國際河流"大約有200餘條,其中148條河流流經 兩個國家;31條河流流經3個國家;21條河流流經4個以上的 國家。五大洲中,只有大洋洲沒有國際河流。此外,大約還有六 分之一的國家沒有國際河流,這些國家,大多數是島國和沙漠地 區。整個國土屬於國際河流流域的國家有29個,其中21個是內 陸國家。 世界上流域面積在100萬平方公里以上的河流有19條,其 中15條是國際河流。諸如亞馬孫河、黑龍江、剛果河、恆河 ——布拉馬普拉特河、密西西比河、尼羅河等等。亞馬孫河水量 最大,尼羅河最長(6650公里)。聞名歐洲的藍色多瑙河,則是 流經國家最多的一條國際河流。它源於德意志聯邦共和國,而支 流遍及瑞士、意大利、奧地利、捷克、匈牙利、南斯拉夫、阿爾 巴尼亞、波蘭、保加利亞、蘇聯,經羅馬尼亞的東部,最後注入 黑海,共流經12個國家。 國際河流,哺育著兩岸人民,不論森林、礦山、土地,還是 水力資源,都是世界人民的共同財富。 為什麼長江中下游一帶 和青藏高原地區湖泊特別多 我國湖泊眾多,無論從東北到西南,從高原到海邊,到處都 有湖泊,總數達2000個以上。 從我國的地形圖上可以看到,有兩個地區湖泊分佈得最稠 密:一個是東部的長江中下游平原,另一個是西部的青藏高原地 區。這兩個地區為什麼湖泊特別多呢? 先來看看長江中下游地區。這裡地勢低平,湖泊眾多。湖北 省就有大小湖泊1500多個,有"千湖省"之稱。長江中下游平 原的湖泊,從成因上來分,大致有以下幾種: 長江中游地區在過去的地質時期,曾經形成過巨大的窪地, 出現過幾個很大的湖泊。如在湖北、湖南交界處,歷史上有個著 名大湖,叫雲夢澤。後來,由於河流帶來的泥沙不斷淤積,雲夢 澤逐漸被分割成許多比較小的湖泊,現在湖南的洞庭湖,湖北的 洪湖等,都是這樣形成的。 在長江下游地區,古代曾經是海灣。後來,河流帶來的泥沙 形成堰壩,把古代的海灣圍成了內湖,像著名的西湖、太湖就是 這樣形成的。 在長江中下游平原,還有一些湖泊是由於河流氾濫形成的。 當河流氾濫時,河流兩岸的土地都淤上了泥沙,洪水退去以後, 有些窪地積水未洩,就成為湖泊。 在長江中游河道特別彎曲的荊江兩岸,常常可以看到一些弓 形的湖泊。這是由於河流十分彎曲,最後河道發生自然裁彎取直 現象,原來彎曲的河道,就被拋在河道的一旁,而成為弓形湖。 長江中下游地區雨量豐富,地勢低平,所以湖泊多,這個道 理很容易明白。但是青藏高原地勢很高,降雨很少,為什麼也會 形成那麼多湖泊呢? 青藏高原上的湖泊,面積在100平方公里以上的,就有100 多個。青海湖是我國最大的內陸鹹水湖,面積達4000多平方公 裡;其次還有色林錯、納木錯等。比較小的湖泊更是數不勝數 了。這些高原上的湖泊,多數是冰川作用造成的。高原上冰川很 多。別看冰川是固體的冰構成的,但是它也會移動,只是速度很 緩慢。它一邊移動,一邊像一架堅硬的鐵犁一樣,在地面上到處 刨掘,造成了許多凹地。凹地中儲水而成的湖泊,叫做冰蝕湖。 冰川融化退縮以後,許多原來凍結在冰川裡的沙石沉積下來,往 往把山谷堰塞,冰雪融水積聚在山谷和窪地之中,形成湖泊,叫 做冰川堰塞湖。 另外,還有一些湖泊,是由於地殼運動造成的,例如前面提 到的青海湖,就是由於地殼斷裂陷落形成的。 湖泊是怎樣形成的 世界上的湖泊星羅棋布,像一顆顆晶瑩的藍寶石鑲嵌在陸地 表面,把地球點綴得更加絢麗多彩。然而,你知道這些湖泊是怎 樣形成的嗎? 要想瞭解湖泊的成因,得先從湖泊的結構說起。眾所周知, 湖泊是由湖水和盛裝湖水的湖盆構成的。有了低窪的湖盆,才會 積水成湖。所以湖盆是湖泊形成的基礎。 湖盆是大自然雕琢而成的。內力作用(如地殼運動、火山活 動等來自地球內部的力引起的地質作用)可形成湖盆;外力作用 (如流水、風等來自地球外部的力引起的地質作用)也可塑造湖 盆。湖盆裡積上水就成了湖泊。 從湖泊的成因上,主要可分為以下幾種類型。一種是由於地 殼運動,造成局部斷裂或下陷,而積水成湖。這種湖叫構造湖, 特點是湖水較深、湖面寬廣。我國的滇池、青海湖,非洲的坦噶 尼喀湖都屬此種。第二種是火山噴發後的火山口,天長日久,積 水成湖。這樣的湖叫火口湖。火口湖多成圓形,湖岸陡峭,湖水 也很深。如長白山天池就是這樣的火口湖。第三種是由於熔岩流 阻塞河谷形成湖泊。這類湖泊叫堰塞湖。如我國的鏡泊湖和五大 蓮池都屬這種類型。第四種是由於河流或淺海泥沙的沉積作用, 造成局部低窪地形,積水成湖。這類湖泊叫沉積湖,多分佈在河 流三角洲和沿海地帶。如我國的太湖、西湖就是海灣逐漸被泥沙 淤積與海隔離而形成的湖泊。第五種是由風力作用形成的風蝕窪 地或沙丘間的低地形形成的湖泊,叫風成湖。這類湖泊一般面積 較小,湖水較淺,隨著水源的變動而移動,所以又叫游移湖。我 國新疆和內蒙地區均有這類湖泊分佈。第六種是在可溶性岩石 (石灰岩、白雲巖等)地區,地下水的溶解作用形成的溶蝕湖。 這類湖泊形如漏斗,湖面較小,排列分散零亂。第七種是由冰川 磨蝕作用和冰磧物(隨冰川運動被搬運和堆積下來的碎屑物質) 堆積而成的冰川湖,其特點是形狀多樣,湖岸曲折。我國青藏高 原就有這樣的冰川湖分佈。除此之外,還有一類特殊成因的湖 泊,那就是人工修築的水庫。 為什麼高山上會有湖泊 在我國東北的長白山上有一個高山平湖叫天池,與其遙遙相 對的西北天山上,也有一個名稱天池的湖泊。這兩個湖泊為什麼 都起同一個名字呢?原來,它們都高"懸"在高山之上。自古以 來,人們把高山上的湖泊視為"聖水",所以皆冠名天池。今天, 人們當然不會相信這些天池是神仙創造的了。那麼,它們又是怎 樣形成的呢? 俗話說,"水往低處流"。湖泊是陸地上的積水窪地,一般多 分佈在平原和沿海低窪地帶。而高山湖泊則是湖泊分佈的特殊現 象。 湖泊的成因不同,形成的地貌部位就有差異。由流水作用形 成的湖泊一般分佈在濱海和平原地帶。例如,位於長江三角洲上 的太湖是受海流波浪作用形成於平原的海跡湖。而受火山作用和 冰川作用形成的湖泊則多分佈在高山上。長白山天池是比較典型 的火山口湖,它位於海拔2691米的長白山主峰白頭山頂。在多 次火山噴發後,高高的死火山口形成了圓圓的湖泊。天池就是這 個湖盆積水而形成的湖泊。天池海拔2155米,可以說是山尖上 的湖泊。天山天池則是冰川作用形成的湖泊。由於冰川運動夾帶 的碎屑物質的堆積,在海拔2000多米高的博格達峰山腰堵塞河 谷,形成天然的堤壩,阻水形成高山堰塞湖。湖泊的形狀宛如一 條玉帶延伸於峽谷之間,曲折幽深。 高山湖泊是自然奇觀,它們大都成為人們避暑和旅遊勝地。 為什麼有的湖水會分層 在美國阿拉斯加半島北部遠伸北極圈內的巴羅角上有一個奇 妙的湖泊,名叫努烏克湖。 我們平常所見的湖泊,由於水本身的流動和借助外部的風 力,水被攪得很勻。但在努烏克湖中卻有一條界限把水一劈兩 層,使淡水和鹹水分明。一年四季,絕大部分時間裡努烏克湖是 處在冰雪的覆蓋之下,在北冰洋寒流的影響下,經常是一個大冰 塊。 為什麼一個湖裡的湖水能分兩層呢?原來這座湖泊是一個海 灣上升後形成的。它的北部是一條狹長的陸地,像一個堤壩。由 於冬季降雪充足,春天將大量融化後的淡水帶入這個"口袋" 裡。加上湖上的氣候奇寒,這些淡水始終不能和鹹水相混。北面 的海水被海上的風暴激起,翻過狹窄的"長堤",摔進湖裡,又 因為海水的比重較淡水大,就都沉到湖的下面去了。所以,努烏 克湖底層的水比鄰近的海洋中的還要鹹。 更有趣的是,在這個湖中,水分兩層,各層的生物體也不相 同。在湖的上層生長繁殖的動植物只有在附近的淡水湖與半島上 的河流裡才能找到;而在湖的下層,人們發現的動植物又都屬於 北冰洋中典型的海洋生物群系。 無獨有偶,在北冰洋西南部巴倫支海的基裡奇島上有個叫麥 其裡湖。這裡的湖水更奇特,它有五"層"水。 最底的一"層"飽和著硫化氫,裡面除了在缺氧條件下生存 著細菌外,沒有其他任何生物;第二 "層"水呈深紅色。這是由 一種吞食湖底層浮升起來的硫化氫的細菌所造成的;第三"層" 水是透明的。裡面生活著海葵、海藻、海星、海鱸魚和鱈魚。這 些生物不能往下層游,原來下層含有使它們致命的硫化氫;第四 "層"生活著海蜇和一些能在鹹水中生活的海洋生物;在第五 "層"(即最上面的一層)裡都又居住著各種淡水魚和淡水生物。 麥其裡湖為什麼會出現這種奇特現象呢?還有待於科學家們去探 討。 同一個湖泊的水 為什麼有時甜有時鹹 陸地上的湖泊,大都是淡水或鹹水的。奇怪的是,印度齋浦 爾的森珀爾湖,在一年中,有時湖水是甜的,有時卻變成了鹹 的。這是什麼原因呢?原來是由於一年中的雨、旱兩季交替,使 得湖水的味道也隨之交替而變。從每年的10月到第二年的5月, 是乾旱季節。雨量少,而且蒸發較強,湖水鹽分很高。當地人用 蒸餾法還可以生產食鹽呢。可是從6月到9月來到雨季後,大量 雨水流入湖中,湖水中的鹽分很快減少,直到非常非常低,幾乎 變成帶有甜味的適宜飲用和灌溉用的水了。真是一湖之水,幾經 受益。 南極洲有江河湖泊嗎 一提到南極,人們馬上就會聯想到那一望無際的冰雪世界。 彷彿那裡是一片寧靜,沒有流動的河流、漣漪的湖泊和會唱歌的 小溪。其實南極也有河湖,而且還別具一格呢。 夏季到來,南極大陸的冰蓋地區,沿岸冰雪開始融化產生許 多徑流,彙集到一起便出現暫時性河流。這些河流很短,流不多 遠就注入星羅棋布的湖泊或海洋裡了。冬季河床凍結後,又為狂 風捲起的積雪所掩蓋,地面上就看不到這些季節性河流了。 南極洲的湖泊也很有趣,它們主要分佈在沿岸地帶的綠洲 裡,多為出口湖而且水質較鹹。有的湖水鹽分是海水的12倍, 以致湖水在零下70°C時仍不凍結。這些湖泊大體可分三種類型: —是湖面被冰封凍,處在冰層與岩石之間,稱為"冰下湖泊"; 二是夏季湖面冰層解凍,露出湖水,稱為"季節性湖泊";三是 鹹水湖,由於鹽分很高,儘管嚴寒的冬季,湖水仍不凍結。 南極大陸的河湖中,生物極為貧乏,只有夏季才有淡水藻類 生長(例如藍綠藻)。此外,在水生環境中還可見到能忍受長期 封凍低溫的輪蟲綱動物。 為什麼一些圓形的 湖被叫做"宇宙湖" 在波羅的海的薩烈馬島上,分佈著一連串環形坑群,坑內一 汪清水,碧波蕩漾,形成了一系列美麗的湖泊群落。其中最大的 湖泊直徑達110米,這些湖泊造型奇特,一律呈圓形,十分引人 注目。科學家依據考察研究結果,認為這些湖泊全是隕星跌落地 球表面轟擊而成的環形隕石坑形成的,所以稱之為"宇宙"湖。 其實,"宇宙"湖不僅在薩烈馬島有,而且幾乎遍佈世界各 地。在非洲西部的加納共和國境內就有一個十分典型的"宇宙" 湖——波森維湖。湖好像是用圓規畫出來的,被稱為世界上最圓 的湖。更有趣的是波森維湖的湖盆是一個標準的圓錐體,湖底中 心處最深,四周均勻地緩緩上升到湖岸。這種造型的湖絕不可能 是人挖的。一般說來,只有火山噴發的火口湖才有類似的造型, 然而,在波森維湖四周又絲毫不見有火山噴發的痕跡。顯然,波 森維湖是一個"宇宙"的湖,科學家推斷,這一湖泊的湖盆是在 地球處於沒有大氣保護的原始階段,一顆隕星墜落撞擊地表面形 成的隕石坑。根據波森維湖的大小推算,該隕星的直徑不小於3 公里,墜落速度高達20公里力眇以上。 近年來,隨著航天技術的發展,人們乘坐各式各樣的航天器 從太空俯瞰地球時發現,地球表面處處可見大小不同的"宇宙" 湖,直徑1公里以上的就有95個之多。其中最大的是1949年發 現的位於加拿大魁北克省的一個"宇宙"湖,直徑達3219米以 上。另外,著名的美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑直徑也達 1240米,深170餘米。不過,今天大部分"宇宙"湖已不易辨 認了,只是在深山老林,人跡罕至的島嶼上才保持著原始的面 貌,成為當年隕星轟擊地球的鐵證,它是人們研究天文、古地理 的寶貴遺跡。 最近,美國一批地理學家根據對世界各地"宇宙"湖的考 察,指出:"地球在未來可能遭到來自太空的較大行星的撞擊, 這類災難發生的最大可能是一顆中型隕星在穿過大氣層時尚未落 地,就在空中爆炸。「 "宇宙"湖的發現及其普遍存在,給人們一個啟迪:在我們 這個宇宙空間,過去、現在都曾發生過行星間的撞擊。可以推 想,將來也一定會發生這類碰撞。如果這種空中"車禍"發生在 地球上,那將給人類帶來巨大災難。這是值得我們十分警惕的。 為什麼會出現瀑布 小朋友們上常識課時,老師給你們講過水的變化。你們知道 河水、海水是從哪裡來的?它是從天上降下來的雨水和雪融化後 流到一起的。幾條小溪流在一起成了河,幾條河流在一起成了大 河,大河的水不停地流向大海。 那麼,瀑布又是怎麼回事呢?它是河水不停地從高處往低處 流。河道平就緩緩地流著,遇到山崖,河水就從高高的山崖突然 流向很低的山谷河道,水曄曄地向下瀉,好像從上往下潑水,就 形成了瀑布。如果山崖頂上又寬又平,流下的水看起來就像垂下 來的一塊幕布,一條珠簾,非常的好看。聽起來也有很大聲響。 小朋友們看過電影《西遊記》中孫悟空去過的花果山中的水簾 洞,實際上就是我們所說的瀑布。我國最大的瀑布是貴州的黃果 樹瀑布,那景色可美了。隔著很遠就能聽到它雷鳴般的聲音。世 界著名的瀑布是非州贊比亞與津巴布韋兩國接壤處的維多利亞瀑 布;而委內瑞拉的安赫爾瀑布,則是景色最美的瀑布;還有世界 上最怪的瀑布——北美的尼亞加拉瀑布,它以迅速向上游後撤而 著稱。 為什麼四面環水的地方叫島嶼 島嶼就是四面環水的地方。地球的外殼除了陸地以外,就是 水了,現在的地球有成片成片的陸地,也有大片大片的水域。遼 闊的陸地叫大地,一望無際的水面叫海洋。在大陸地上有些小片 的水面,那是湖泊或河流。在海洋中也有小塊小塊的陸地被水環 繞著,那是島嶼,而有的大島上還有湖,湖中又有小島。島的形 狀有各種各樣,大小也不一樣,在很小的島上,沿岸邊走一會兒 就會回到原處,最小的島連一間房子也蓋不下,最大的島可以有 城市和國家。我國的台灣和海南兩個省就是大的島嶼,日本和英 國就是島嶼國家。 "華北明珠"白洋澱為什麼會消失 白洋澱作為華北地區第一大湖泊,給居住在她周圍的人民帶 來了許多生活便利和情趣,人們親切地稱她為"華北明珠"。可 就是這樣一顆明珠,卻逐漸乾涸,消失了她以往的光彩。為什麼 白洋澱會逐漸乾涸呢? 從歷史上看,唐宋以前的白洋澱流域山區,分佈著茂密的原 始森林。後來,由於元、明、清歷代統治者大興土木,濫伐森 林,使自然植被遭到毀滅性的破壞,山區覆蓋率已不足2%,水 土流失加劇,澱區淤積速度加快。儘管勞動人民千百年來不懈地 對白洋澱進行治理,使這顆"華北明珠"得以保存上千年,但歷 代的圍澱造田、大規模築堤、隔堤圍墾,又給白洋澱帶來嚴重的 不良後果,使澱區面積日益縮小。除此之外,還由於本區工農業 生產的大發展,人口不斷增加,用水量的不斷增長,也加劇了澱 水枯竭。終於使昔日"雁飛荷搖魚鱗閃,船飄歌揚人影蕩"的白 洋澱出現乾涸現象。美麗的"華北明珠"消失了。在今人的心中 只留下了遺憾和悵惘,人們只能從流傳的故事中去幻想那明珠的 美麗流光了。 為什麼葛洲壩水利樞紐 工程有"長江第一壩"之稱 長江以不可阻擋之勢,穿越雄偉壯麗的三峽,出南津關後, 由東急轉向南,來到了湖北宜昌市郊。這時,江面驟然由300米 展寬到2200米,流速也突然變緩。在寬闊的江面上,橫臥著一 道"鋼鐵長城",這就是長江干流上第一座大壩——葛洲壩水利 樞紐工程。 原來的長江在這裡被江心的葛洲壩和西壩兩個小島分割成大 江、二江和三江三股水流。枯水時節,只有大江過水,二江和三 江斷流。洪水期到來,這三條水道同時通過洪水。 在萬里長江干流上築壩,這是多少年來人們夢寐以求的理 想。早在1919年,偉大的革命先行者孫中山先生,就曾經提出 在三峽建壩,以改善航道、開發長江水利資源的設想。後來,在 1933年,我國水利界又有人提出具體建議,在葛洲壩修築水壩, 建設水電站。然而在災難深重的舊中國,無論在三峽建壩也好, 在葛洲壩建壩也好,都不過是一種美好而難以實現的願望。 但是,新中國誕生不久,就在毛澤東、周恩來同志的關注和 主持下,制訂了以三峽水利樞紐為主體的長江流域規劃。1970 年年底,批准興建葛洲壩水利樞紐工程,並於1974年破土動工。 1980年度,第一期工程已經勝利結束。 葛洲壩水利樞紐工程的大壩,全長2561米,高70米,猶如 一座水上長城,巍然屹立在江面上。大壩的壩體主要由發電站、 船閘、洩水閘、沖沙閘、防淤堤等建築物構成。壩頂上設置了各 種專用設備,鋪設了溝通長江兩岸的公路和鐵路。大壩腹內的廓 道,縱橫交錯,長達4公里。21台發電機組的裝機容量有271.5 萬千瓦,每年可發電157億度。強大的電流輸送到華中電網,可 以為湖北、四川、湖南、河南等省的一些地區,提供廉價的能 源。 像葛洲壩水利樞紐工程這樣的規模和效益,不僅在我國現有 的水利工程中居於首位,就是在世界上,也是屈指可數的大型水 利樞紐工程。 為什麼會有 "海上草原"、"海底森林" 提到草原,小朋友會很快想到一望無邊的內蒙古草原,可是 說起"海上草原",小朋友就會覺得很奇怪。只聽說過海底有水 草,從沒聽說過海上有草原的。海面上到處是海水,沒有土怎麼 會有草原呢? 原來"海上草原"是由能呈現綠色的馬尾藻形成的。在水流 微弱、風平浪靜的海裡,使漂浮的馬尾藻不能到處浮游,而在這 一區域迅速繁殖後代。馬尾藻蓋滿了很大一塊區域的海面,綠綠 的、一望無邊,便形成了 "海上草原「。 馬尾藻這類生物是漂浮在海面生活的,而有些藻類卻長在海 底,固著生活,不能隨波逐流。它們不像陸地上的植物那樣,扎 根到土壤裡吸取營養,而是靠根固著在岩石或海底。由於它們的 根不能吸取營養,所以叫假根。它是直接從海水裡獲得營養物質 的。最長的海藻有三百多米,比陸地上最高的樹還高得多。許多 海藻成群地固著在海底,便構成了巨大的"海底森林"。 為什麼海水會有漲潮落潮 住在海邊的人們都會知道,什麼叫漲潮和落潮。其實就是海 水有時漲高了,有時又落低了。那麼海水為什麼會有漲潮和落潮 呢?原來這是太陽和月亮把海水拉過來拉過去的緣故。這邊的海 水拉過來了,那邊的海水就落低了。你們是不是覺得很奇怪,月 亮那麼高,而且,它們也沒有手,怎麼會拉住海水呢?你們都知 道,樹上的果子熟了會掉在地上,當你原地向上跳時,還會落在 地上。這是因為,地球有一種吸引力,它能吸住地球上所有的人 和物,而太陽和月亮對海水也有這種看不見的吸引力,也叫萬有 引力,所以當太陽、月亮吸引海水時也就出現了海水漲潮和落潮 的現象。 為什麼海水到了零度不會結冰 到了冬天,小朋友都喜歡凍冰花吧!當你把凍好的冰花,掛 到光禿禿的樹叉上,好像小樹又開出五顏六色的小花一樣。既然 你們都喜歡凍冰花,那麼,我想問你們,冰花是怎麼做成的?你 們一定會說,非常簡單,用碗裝滿水放在零度以下的外面就行 了。可是你們知道嗎,海水即使是到了零度也是不會結冰的。 不信你就做一個實驗試一試:用三個碗,分別裝滿清水、糖 水和鹽水,放在室外經過一夜之後,如果夜間溫度已經到了零 度,你會發現,清水碗裡結了冰花,而其它兩個碗裡沒有結冰。 那是因為海水中含有的鹽份很多,所以,雖然到了零度,它也不 會結成冰花的。 為什麼說海洋和陸地是會變化的 中國有_座最高的山,叫喜馬拉雅山。你知道嗎?在很早很 早的時候,這個地方是什麼樣子嗎? 過去,這個地方根本沒有什麼山,而是一片汪洋大海,是後 來慢慢地變化才有的這座大山。你們是不是覺得很奇怪,大海怎 麼會變成陸地? 地質科學家說:因為地殼是在變動的,地球的表面也在變 化,有的地方鼓起來了,有的地方就陷下去。海洋能變成大地, 反過來大地也能變成海洋。不過,小朋友們千萬不用擔心害怕, 這些變化是特別特別慢的,我們是_點也感覺不出來的。 為什麼海邊的白天 和黑夜溫度變化不大呢 到過海邊的人們可能會有這個感覺,海邊的白天和黑夜,冷 熱溫度相差不大。這是為什麼呢?原來,水有一種特性,它能吸 收很多的熱量也能放出很多的熱量。 _眼望不到邊的大海,盛著很多很多的海水。在白天氣溫升 高時,海水就吸收熱量。但是,海水的溫度卻升高得很慢。所 以,這時候的人們就感覺到比較涼快。到了黑夜,氣溫降低了, 人們應該感覺有點冷了,但是人們並不覺得很冷。那是因為海水 又開始放出很多很多的熱量了,這樣就使陸地上的溫度降得比較 慢。人們也就感覺不出冷了。 所以,海邊是度過炎熱夏天的好地方,被稱為避暑勝地。希 望你也去海邊,親身感覺一下海邊的白天和黑夜的溫度變化吧。 大海中為什麼也有四季變化 小英的爸爸是遠洋輪船上的海員。所以,小英有時好長好長 時間才能見到爸爸一次。她_見到爸爸就沒完沒了地提問題。 小英說:"大陸上_年四季變化挺大的。大海上除了水,還 是水,那會不會有四季的變化呢? 爸爸說:"你這個問題可難不倒我。冬天海洋上的風暴特別 大,海水像開水鍋裡的水似的,猛烈地翻滾起來,把深水裡邊有 營養的腐敗動植物都翻騰到上層來。春天暖和了,由於營養齊 備,硅藻就生長得又多又快,正好成了魚類和其他動物的豐富食 物。夏天海洋上層被曬得很熱,營養物質不能翻到上邊,還不斷 下沉,硅藻類的浮游植物缺乏營養,繁殖就很慢了。秋天天氣比 較涼了,風暴又在大洋中翻滾,把夏季死亡的動植物的腐敗物質 拋到海洋上層,這時浮游生物又能迅速生長繁殖了。你看,大洋 中不是也有四季的變化嗎? 為什麼有的海洋會發光 寧靜的夜晚,爸爸、媽媽和明明在海邊散步,明明出神地望 著遠處的海面,突然有_處海面在閃閃發光,像火花_樣在跳 動,為什麼海水會發光呢? 爸爸是_位有經驗的船長,他耐心地把這個道理講給明明 聽。 原來這個現象就像我們看到的螢火蟲_樣,在夏天的夜晚, 我們經常看到許多螢火蟲閃閃發光,把它們聚在一起可以為人們 照亮兒。 海洋裡也有許多會發光的東西,比如夜光蟲就是一種很小很 小的浮游生物,它們聚在_起就會發出微弱的光,海水一波動起 來,它們發出的光就強烈_些,就像我們看到的火花。不只是夜 光蟲,海洋裡還有許多較大的魚類和極小極小的細菌也會發光 呢! 為什麼海水的浮力大 愛游泳的小朋友都知道:在海水裡游泳和在普通的水裡游 泳,感覺不一樣。究竟有什麼不_樣呢? 在海水中,人更容易浮在水面上,游起來覺得比較輕鬆_ 些。這是為什麼呢? 因為在水中受到的浮力大小和水的密度有關係。水的密度越 大,人受到的浮力就越大。而海水比普通水的密度大。所以它給 人的浮力就大。小朋友,你們可以去試試。 為什麼海底會有岩石 在海底有許多岩石。當潛水員叔叔潛到海底的時候,會看到 許多各種形狀的岩石,這些岩石,非常堅硬。海底的岩石是怎樣 形成的呢?那是由於水中的雜物和泥沙_層_層地沉積,落在海 底,經過許多年的時間,積壓變成的。也就是現在海底的岩石。 因為它們是在水裡沉積形成的,所以叫沉積石,也叫水岩石。 為什麼海水是鹹的 在炎熱的夏天,人們紛紛來到海邊,明明也和爸爸來到海邊 避暑度假。 吃過晚飯,明明和爸爸來到海邊玩。明明看著_層又一層的 海浪,_會兒向前湧,_會兒又向後退,高興極了 !他忍不住向 海邊跑去,浪花好像是在歡迎他似的,翻起了_層浪花。海水濺 到明明的臉上和嘴裡,明明用舌頭一舔,呀!怎麼這麼鹹呀!明 明大聲地問爸爸:"為什麼海水這麼鹹呢T 爸爸說:"海水是鹹的,那是因為海水裡有鹽。但是海水裡 為什麼會有鹽呢?說法可就不_樣了。有人說,可能是陸地上的 土裡,岩石裡有鹽份,下雨時雨水帶著這些鹽流到江河裡,又流 到大海裡,這樣時間長了,海水裡就有鹽了。還有人說,可能是 從海洋中來的。到底是為什麼呢?希望明明長大了好好研究研 究。 為什麼說有辦法 能把海水裡的鹽去掉 嘗過海水的人都知道,海水又苦又鹹,這是因為海水裡有許 多鹽。你想過嗎?能不能把不能喝的海水變成能喝的淡水呢?這 個問題,早就有人想出辦法了。 在很久以前,有人想出辦法。他們把海水放在火上煮開,在 盛水的容器上蓋_個有管道管的蓋兒,水不斷地變成水蒸氣,順 著管子流出來,流到另_個碗裡,然後等水蒸氣涼了,就成了能 喝的淡水了。後來,人們又有了更新的方法,叫離子交換樹脂。 它讓海水經過_種像砂子一樣的物質,能把鹽留下來,而讓水流 出去。現在,人們又發明了一種叫海水淡化丸。只要在海水裡放 入海水淡化丸的小丸子,鹹的海水馬上就會變成了不鹹的淡水 了。這樣,人們就有淡水喝了。 海水會越來越鹹嗎 人們都知道海水是鹹的。這是因為海水中含有3.5%的鹽 (其中大部分是氯化鈉,以及少量氯化鎂、硫酸鉀等),才使海水 變得鹹而苦澀。那麼,海水會越來越鹹嗎? 要解答這個問題,首先要弄清海水中的鹽是從哪兒來的?地 質學家認為,海水中的鹽分來自大陸,而不是海水自來就有的。 在原始海洋剛剛形成的時候,地球上的窪地接受的是淨化了的淡 水,只是由於地球上水的循環運動,才逐漸把岩石、土壤中的可 溶性物質(大多數為各種鹽類)帶到海洋之中。 但有些科學家不同意這種看法。他們經過測量發現,海水中 的鹽分在很長_段時間內並沒有明顯的增加。這_事實顯然和海 水越來越鹹的論點背道而馳。進_步研究發現,有些鹽類會彼此 結合成不溶性的化合物,並沉積於海底;有些鹽類會被各種海洋 生物吸收。近年來,又有科學家發現,海底火口的噴發和深海底 部的地裂,往往會給海洋注入眾多的可溶性鹽類。這一發現否定 了海洋鹽分僅僅來自大陸的結論,使海鹽來自何處這個問題複雜 化了。 海水會不會越來越鹹,至今還沒有一個令人滿意的結論。 海平面為什麼不平 我們習慣於以海平面為準來測量海平面以上的物體高度。但 是,通常的漲潮與落潮、風暴、氣壓的高低都會影響這個基本 "恆量"的數值。 除此之外,還有沒有其它影響海面高低的因素呢?有。科學 家在"斯卡依列伯"宇宙站裝上了雷達(無線電)高度計,它能 夠精確測量全世界各海洋面高度。這個靈敏的儀器,在幾秒鐘內 就可以做7次準確的測量。經過_系列的測量分析,發現在大西 洋海面,甚至在南卡羅裡州和波多黎哥島之間比較小的海域內也 存在高度差。在伯列衣克水下高地海底降低地區,海面也比周圍 地區明顯的低,特別是波多黎哥海下凹地的海面就更明顯的低 落。當"斯卡依烈伯"的軌道通向巴西上空時,表示出這裡的大 西洋海面比較高。我們查看_下這裡的海底地形圖,發現這_地 區水下是一座山,它的頂部高出周圍地區的海底約有3500米。 原來海面高度還取決於海底地形的狀況。在延綿數千公里的 大西洋海底山脈的海面都是如此,在佛得角群島崎嶇的地區以及 符列米施——卡伯淺灘地區也是如此。_般說來,由於海底地形 的影響,可使海面低於或高於另一地區約十幾米。有時海面的高 低還與巨大山嶺或整個山脈所組成的物質的積聚有關。這種物質 的積聚,可以使面部引力彎曲,它作為_種動力驅使水離開一個 地區而流向另_個地區。所以,海平面是不平的。 海水的顏色為什麼不一樣 海水是透明體,當太陽光透射進海水時,好像三稜鏡_樣, 白光被分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光線,海水能吸 收大部分紅、橙、黃光線,而較少吸收藍、紫色光,所以藍、紫 光能透射進很深的海裡。 我們打個比方,伸開你的手掌,可以擋住太陽光射到你的眼 睛裡,但擋不住聲音進入你的耳朵裡。原因是光波的波長比手掌 短得多,光線被手掌反射出去了;而聲波的波長長得多,似乎它 可以繞過手掌進到你的耳朵裡似的。在海水裡也是這樣,紅、 橙、黃光的波長比較長,能較多地繞過海水分子而很少被散射; 藍、紫光的波長比海水分子短,所以藍紫光就容易被海水分子散 射出來而進入人的眼裡,由於人眼對紫光的感受能力較低,因此 看到的海水是深藍色的。 我國南海很深,海水含鹽分多,促使泥沙沉澱而透明度高, 所以南海呈現蔚藍色;東海比較淺,淺海底繁生著許多綠色的海 藻,所以東海看上去就變成了綠色的;黃海也比較淺,加之長 江、黃河、海河、遼河等大河流每年挾帶大量的泥沙流入黃海, 使黃海變成渾濁的黃色。地處印度洋西北部的紅海,海水溫度 高,非常適宜海藻繁殖,大批藍綠藻死後變為紅褐色漂浮在海面 上,所以人眼看到的是紅色的大海。 海平面為什麼還在上升 陸地地形的高低,_般都是用海拔(也叫絕對高度或海拔高 度)來表示。"海拔"的意思,就是從平均海水面起算地麵點的 高度,海平面變成了零點基準面。但是,海平面並不穩定,據科 學家觀測,全球的海平面正處於_種上升的趨勢。這種情況在西 伯利亞北部、波羅的海南岸、黑海北岸、美國東南海岸以及孟加 拉灣等地區,表現得十分明顯。 根據世界各地驗潮站的數據分析結果來看,在最近100年 內,海平面確實正在上升,而且速率較快,其上升量竟達到12 厘米之多。這是什麼原因呢?由於大氣中二氧化碳、微量一氧化 碳的增多,全球氣溫升高,致使大洋表面溫度上升而產生膨脹, 成為海平面上升的主要原因之一。如果以目前二氧化碳進入大氣 層的速度看,可以預計今後70年內的海平面還可上升20∼30厘 米。再者,全球範圍內氣溫的升高,加速了極地冰床的融化,這 是海平面上升的另外_個主要原因。隨著海平面的不斷上升,致 使海濱及沿海的低窪地受到海水的侵蝕和淹沒。自I960年以來, 地球的溫度正在以相當快的速度升高。如何減慢大氣中二氧化碳 含量的增高,阻止地球溫度升高,已是人類保護自己賴以生存的 環境所面臨的巨大任務。 為什麼赤道地帶和 兩極地區海域的鹽度較低 誰都知道,海水是鹹的。因為海水中含有很多鹽類物質,其 中氯化鈉占70%,氯化鎂占14%。如果將全球海水全部蒸發掉 的話,那麼整個海底將有60米厚的鹽層! 海水中溶解的鹽與純水的比率稱為鹽度,通常用千分比來表 示。海水表面平均鹽度為35%。,也就是說,平均1000克海水 中,含有各種鹽類35克。但是,這個鹽度只是全球範圍的_個 平均值,每個地區海水鹽度由於所處地理位置不同而有差異。在 赤道地帶的海域,由於降水量大於蒸發量,鹽度稍低(約為 34%%);而兩極地區的海域,雖然與赤道地區氣溫相差懸殊,但 由於該地區溫度低、蒸發弱,又有冰雪融水對海水起到的淡化作 用,使得鹽度也比較低(約為32%。)。 其實,上面所說的兩個地帶的鹽分比較低是_個全球性的相 對概念。世界上海水鹽分最低的地方並不是赤道,也不在兩極深 處,而是在北歐的波羅的海。同樣,也是由於該海域位處北緯 54。∼66。高緯地區,氣溫較低,蒸發量小,受西風帶影響,降水 量較多;入海河川多,有大量淡水補充;被陸地包圍,呈封閉性 海盆,與大西洋溝通的海峽既淺又窄,阻礙水體交流。這諸多的 原因,致使海水鹽度平均為7∼8%。,為世界海水平均含鹽度 (35%。)的五分之_,而每個海灣的鹽度甚至只有2%%,是世界 上最淡的海。 世界上最熱和最冷的海叫什麼 世界上最熱的海是位於亞、非之間的紅海;而世界上最冷的 海是南極洲的威德爾海。 紅海是_個深海,長達2100公里,平均寬290公里,平均 深度為558米,最大深度達2740米,面積為45萬平方公里。紅 海形狀狹長,海岸陡立,缺少良港,水色發紅。最特異的地方, 莫過於它的海水溫度的"熱"了。世界大洋的表面平均溫度是 17),而紅海的表面溫度在八月份竟高達27∼32。C,即使在200 米以下的深水,也能達到21C左右。更使人驚訝的是在其深海 盆區,水溫竟高達60C,其上部溫度也有44C。是什麼原因使 紅海的海水溫度這麼高呢?很多人首先考慮到的是紅海所處的地 理位置,認為紅海地處亞非兩洲之間(緯度上從北緯13。∼北緯 27。之間),北迴歸線穿過它的北部,絕大部分處於熱帶;腹背又 受到阿拉伯半島和北非的熱帶沙漠氣候乾熱風的影響,常年悶 熱,水面總是熱呼呼的。然而這種乾熱的影響很難傳入海洋深 處,那為什麼深海盆底部分溫度還那麼高呢?看來,單從氣候方 面解釋恐怕是難以令人信服的。 自從本世紀60年代海底擴張和板塊構造學說問世以來,人 們認為非洲和阿拉伯半島之間,地殼下存在著地幔物質對流,對 流物引起地殼張裂便形成今日的紅海。這種張裂帶和東非大裂谷 同為一帶,張裂作用已進行了 2000萬年之久,目前,仍以每年 1厘米的速度在繼續擴張。海底擴張形成了地殼裂縫,岩漿沿裂 隙不斷上湧,使海底的岩石不斷加熱,因而海水溫度很高。這是 紅海海水溫度高的另_種解釋。再有,紅海如果再繼續擴展下 去,恐怕在_二億年之後,這裡將會出現_個新的大洋。 而位於南極地區的威德爾海,是南極最大的海。這兒的海水 不斷受到來自南級大陸(世寒極)的冷風襲擊,因此海水溫度終 年寒冷。由於冷海水比溫海水的比重大,冷水下沉後,使上部海 水再度冷卻,如此反覆交換,致使整個海域的水溫特別低。所以 人們稱它為地球上的"冷海"。 乘船從長江口出海,為什麼 海面上會出現截然不同的兩種顏色 當輪船航行到長江口以外,眼前的大海是_片碧綠,再往東 南行,舟山群島以東的海面,海水又呈蔚藍色。東海的海水為什 麼西邊碧綠,東邊蔚藍呢?原來,這是陽光在不同深度的海水中 耍的把戲。 太陽光中的可見光,是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種 顏色的光合成的。太陽光射進海水以後,一部分光被海水吸收 了,變成熱能;另外_部分光沒有被海水吸收,海水隨著深度的 不同,對光的吸收力也不一樣。比如30∼40米深的海水,能吸 收陽光中的紅色光,深度在100米左右的海水能吸收綠色光線; 只有藍色和紫色的光線,能夠透射到較深的海水中。到了 1500 米的深海,就什麼光也射不進去了,那裡是_片漆黑的"黑暗世 界"。隨著海水深度的增加,海面依次呈現淺黃色、碧綠色、蔚 藍色,直到深藍色。海水的顏色,大體上表示了海水的深淺。有 經驗的漁民和航海家,根據海水的顏色,能比較準確地判斷海水 的深淺,指揮捕魚和航行。 東海大部分海域的深度不超過200米,它的西部靠近大陸, 海水較淺,由舟山群島往東往南,海水逐漸加深,所以海水的顏 色也由碧綠色逐漸變成了蔚藍色。 渤海為什麼那麼淺 在我國大陸邊緣的四個海中,最淺的是渤海,平均深度只有 21米左右。在沿岸和河口附近,水深往往只有幾米,甚至更淺。 這是為什麼呢? 原來,渤海是個大海盆,就像洗臉盆_樣,四周高,中間 低。很久以前,它是一塊低窪的陸地,大約在距今4千萬年到3 百萬年以前,就開始下降,逐漸形成海盆。遼東半島和山東半 島,原來是連在一起的,渤海長期下降的結果,使兩大半島的中 部沒入水下,形成了今天的渤海海峽和廟島群島。直至如今,渤 海還在繼續下降,不過下降的速度放慢了,一年大約下降1厘米 左右。 既然渤海底部_直在緩慢下降,那麼,為什麼它偏偏又那麼 淺呢?我們已經說過,渤海像個大盆,它的三面都被陸地包圍 著,陸地上有8條較大的河流注入渤海,這8條河中,不僅有世 界著名的泥沙河——黃河,也有以"小黃河"聞名的永定河,匯 入海河後,注入渤海。據估計,在新中國成立以前,僅黃河輸入 渤海的泥沙,平均每年10億立方米左右,再加上其他河流和風 力送來的泥沙,總計有20∼30億立方米以上。渤海年復一年地 向下沉降,沉降的結果,是使渤海逐漸變深。同時,渤海年復_ 年的接受河流泥沙的沉積,沉積的結果又使得渤海逐漸變淺。這 就是渤海為什麼這麼淺的原因。 南海為什麼那麼深 在我國大陸邊緣的四個海中,南海最大也最深。它的面積大 約有369萬多平方公里,平均深度1000米左右,中部比周圍更 深,達3600多米。最深的地方是_個海溝,深度達到5567米。 如果把全國聞名的泰山填到這個海溝裡去,還填不滿海溝的]/ 3,可見南海有多麼深了。 別看南海現在這樣深,它原來曾是_塊普通的陸地。早在1 億年以前,我國長江流域以南的大片陸地,和現在的馬來西亞、 印度尼西亞等的_些島嶼,是連在_起的,後來發生了一次大的 地殼運動,才形成了現在的南海。南海的中間部分急劇下降,而 周圍部分要緩慢得多,這樣就形成了中間深、四周淺的地形,我 們在習慣上稱它為"南海海盆"。以後,下降並沒有結束,只不 過速度更為緩慢而已。另外,南海沿岸的地形,不是丘陵、低 山,就是島嶼、岩石,流入南海的大河攜帶的泥沙是很少的,少 量的沉積物抵償不了下降的速度,所以南海就越來越深了。 黃海是怎樣得名的 有人說,黃河的水非常渾濁,流到海裡,把海水也染黃了, 黃海的名稱就是這樣來的。這種說法對嗎?有一定道理,可是不 完全對。黃河如今流入渤海,但是歷史上有將近700年的時間, 黃河是從蘇北入海的。它攜帶著黃土高原的大量泥沙,流入黃 海,使海水中的泥沙含量加大,水中懸浮物質增多,把近岸的海 水染成黃色。可是黃海的水所以成為黃色,絕不是黃河獨自的 "功勞"。 打開地形圖,你會看到在黃海和東海的分界線附近,分佈著 _系列的島嶼,如杭州灣附近的舟山群島、長江口外的嵊泗列島 以及朝鮮的濟州島等。這些島嶼,其實是海底山脈突出水面的部 分。這條海底山脈非常寬廣,它像一條海底圍牆,把黃海的東南 部牢牢圍住。陸地上的泥沙和其他物質,沿著河流或借助風力, 沉入黃海中,被"圍牆"死死地攔住,沒有能力翻越過這座海底 山脈,流入東海和太平洋去。陸地上送來的泥沙等物質在海底形 成了深厚的沉積層,據估計,厚度達1500米以上。這些沉積物, 在染黃海水的過程中起了不小的作用。 黃河流入黃海,雖然是過去的事情,但是它帶給黃海的泥沙 量仍是驚人的。現在注入黃海的河流,有淮河下游的蘇北灌溉總 渠、淮沐新河、新沂河、新淮河等。長江雖然是注入東海的,但 是它的入海口也在那條海嶺以北,它帶來的泥沙,也會留給黃 海。 由於我國著名的三條大河都給黃海提供泥沙,所以黃海含的 泥沙量極大,和世界上的其他海相比,也是最多的。 為什麼我國北方海岸大多 比較平直,南方海岸比較彎曲 我國的海岸不僅綿長曲折,而且類型複雜,南北有別。大體 上以錢塘江口為界,分為南北兩段:北面的一段大都是由泥沙構 成的,叫做沙岸;南面的_段,主要由岩石構成的,叫做巖岸。 沙岸由於長年累月接受河流泥沙的沉積,遭受潮汐波浪的沖刷, _般比較平直和單調,岸前海水很淺。巖岸正好相反,它很少接 受泥沙的沉積,岸線曲折,犬牙交錯,岸前就是深水區。讀者一 定會問,同樣都是海岸,為什麼南北會有這樣大的區別呢? 打開我國的地形圖,會清楚地看到,北面的_段海岸,連接 著廣闊無垠的三大平原,三大平原的背後是內蒙古高原和黃土高 原。平原和高原之上,有黃河、淮河和長江等源遠流長的大河, 它們不僅水量豐富,而且攜帶著大量的泥沙,從西向東,順著地 勢的下降,向海裡傾瀉,海裡的漲潮又把泥沙托住,使它大量地 沉積在海岸上。波浪和潮汐不斷地沖刷把泥沙鋪得平展展的,形 成了彎曲很少的平直海岸。錢塘江口南面的_段海岸,背後是高 低不平的丘陵和山地,上面的河流多是源短流急,泥沙很少。這 裡的海岸,大部分以丘陵和山地為基底,所以海岸基本上保留了 原來丘陵山地的形狀,岸線曲折,峰角突兀。 我國北面的一段海岸,雖然以沙岸為主,其中也有局部的巖 岸,如遼東半島、山東半島尖端部分、秦皇島和葫蘆島等。南面 的_段海岸,在巖岸中也有局部的沙岸,如雷州半島和珠江等大 河的河口地帶。沙岸、巖岸相間分佈,就為發展海洋運輸事業、 曬鹽業和各種海洋生物的養殖工作提供了有利條件。 為什麼我國北部沿海的鹽場多 鹽是人類食用的必需品,也是化學工業的基本原料。 我國是世界上最大的產鹽國之_,產鹽區域分佈非常廣泛。 我國不僅有豐富的海鹽,而且還有池鹽、井鹽和岩鹽,僅柴達木 盆地一處儲藏的池鹽,就夠我國人民食用1萬年,可見鹽的儲量 是多麼豐富。 我國出產的鹽,絕大部分是海鹽。現在煉製海鹽,主要是利 用日光曬,這就要求有充足的日光和廣闊的海灘。我國北部沿海 的海岸,大多是地勢低平寬闊的淤泥質海岸,便於提引海水放 曬。另外,北部沿海地區,雨季集中在夏季幾個月內,夏季中又 集中在幾個暴雨日內,陰天少,晴天多,光照條件好,對曬鹽十 分有利。所以我國比較重要的鹽場,大多分佈在北部沿海,如渤 海灣的天津市塘沽鹽場、江蘇省的淮北鹽場,以及山東、遼寧沿 海的鹽場。 我國的南方沿海多巖岸,雨日多,對曬鹽不利,但是在_些 沿岸比較平坦的地方,也發展了曬鹽事業。如浙江杭州灣南岸的 庵東鹽場,台灣省西岸的布袋鹽場,海南島的鶯歌海鹽場等,也 都比較有名。 為什麼用海水洗衣服時不能用肥皂 "貝貝,該回家吃飯了 !「貝貝剛游完泳,媽媽叫貝貝回家。 貝貝回到家,媽媽說快去用肥皂洗洗手。貝貝洗完手,看著盆裡 的髒水,笑著說:"媽媽,肥皂的本領真大呀,把我手上的髒東 西都洗掉了。「 媽媽說:"是呀,肥皂能幫助我們洗乾淨手和臉,洗乾淨髒 衣服。因為我們用的水是自來水。你千萬要記住,如果你在大海 裡洗澡或洗衣服時,_定不能用肥皂呀!要不然你不但洗不干 淨,反而會沾上像石膏_樣的東西,很難洗掉。" 貝貝奇怪地問,"這是為什麼呢? 媽媽接著說:"因為海水裡含有大量的雜質,雜質遇到肥皂 會產生_種不能在水裡溶化的新物質。日子長了,還會使衣服變 黃,損壞衣服呢!你記住了嗎? 貝貝說:"媽媽放心吧,我游泳時,不會在海水裡用肥皂洗 澡的!「 為什麼生活在海邊 的人,頭髮長得又黑又亮 姑姑由於工作的需要,被調到海濱工作已經_年了。今天姑 姑就要回來了,胖胖真想早點看見她!到了晚上,姑姑真的來 了,還給胖胖帶了許多好吃的海味呢。姑姑高興地抱起胖胖,胖 胖卻愣愣地看著姑姑,覺得姑姑好像什麼地方變樣了。 媽媽說:"這一年沒見,你的頭髮怎麼變得又黑又亮還又多 了呢?對,胖胖也覺得姑姑的頭髮變樣了,是吧? 姑姑說:「這是因為我住在海邊,經常吃海裡的魚蝦呀。「胖 胖馬上問,這是為什麼? 姑姑指桌子上的魚蝦說:"魚蝦不僅味道鮮美,更主要的是 含有豐富的蛋白質,在蛋白質中蛋氨酸的含量又很高。這些營養 易於吸收,對頭髮生長很有好處。所以,我的頭髮就越變越好 了。" 胖胖脫開姑姑的手,跑到桌子前抱著_大堆魚蝦對媽媽說: "我也要吃魚蝦,讓我的頭髮也變得又黑又亮的。" 為什麼用海水能堵住水庫漏水 故事發生在美國舊金山城的海島上,當時要舉行_次世界博 覽會。博覽會未開之前,島上挖了一個淡水湖——水庫。為了防 止漏水,庫底鋪有_層塑性粘土。可是,不知為什麼,粘土堵不 住水,淡水很快漏掉了。 當時,有人主張用水泥或瀝青鋪底,但造價太高。這時,科 學家提出_個奇怪的辦法,把海水回灌到庫中,不久再排掉它, 重新灌上淡水,水庫就不會再漏水了。大家照這個辦法做了以 後,水庫裡的淡水果真保住了。但是,人們都很驚疑,海水怎麼 會起到堵漏的作用呢?其實,海水堵漏的道理很簡單,它是採用 了粘土礦物能吸收海水中鈉離子的作用造成的。 礦物學家早已查明,土壤中的粘土礦物(如蒙脫石),能吸 收某些陽離子或陰離子,稱為離子交換性。用海水堵漏就是利用 粘土礦物的這_特點,使當時庫底粘土中的蒙脫石吸收海水中的 鈉離子後,破壞成更多更細小的顆粒,使粘土更加細膩。同時, 吸收了鈉離子的蒙脫石,有趣的是,這種離子交換性能在膠凝 劑、塑料填料等許多方面,都有奇妙的作用。因此,粘土和海水 中鈉離子作用不僅能堵水,還有更多的妙用。 終年不見陽光的 深海底下為什麼有生物存在 古往今來,人們一直認為"萬物生長靠太陽",地球的_切 生命都是依靠太陽的光和熱,得以維持延續。然而,事情往往也 有例外,科學家在厄瓜多爾的加拉帕戈斯群島太平洋海底裂谷附 近考察時,出乎意料地在終年不見陽光,水深達2500米的深海 底,發現了成群的蛤、蟹、巨貝、蠕蟲和其它生物。它們的生命 力非常旺盛,形成了一個讓人不可思議的"海底綠洲"。很顯然, 這是一個不依賴陽光生存的生態系統。這究竟是怎樣一回事?莫 非海底還有個太陽?科學家們再次考察時終於揭開了這個謎。原 來,海底裂谷聚集著大量的熱熔岩,生成了熱噴泉。它使附近水 溫急劇上升,在海底高壓下,噴泉中的硫酸變成了硫化氫。雖然 它對生物有毒,但竟成了某些細菌的養料,促使細菌在噴泉口附 近大量繁殖,這就為"海底綠洲"生物群落提供了生命的"糧 食",從而形成_個不靠陽光,而依靠地殼內熱的獨特的"食物 鏈"和生態系統。 有趣的是,海底裡"太陽"的存在,向人們提供了這樣_個 新課題,全世界海底裂谷長達4100多里,其中有無數個熱泉噴 口,那會有多少塊神秘的"海底綠洲"和多少處奇異的生物群落 呢?查明這些問題,不僅關係到人類對海洋開發,而且更重要的 是它對生命起源問題的研究有相當重要的價值。 為什麼說中國是一個多山的國家 人們常說,中國是_個多山的國家。在地理學上,通常把地 形分為五種,即平原、高原、山地、丘陵和盆地。這五種地形中 國各佔多少呢? 過去有些人把中國按照五種地形劃分出的地形圖,畫在_張 質地均勻的厚紙上,再沿地形區界線剪開,然後把代表五種地形 的紙分別放在天平上稱,按照各區紙的重量,計算出五種地形占 全國面積的百分比數字,即山地占33%,高原占26%,盆地占 19%,平原占12%,丘陵占10%。 我們知道,上面所說的五種地形中有兩種基本類型,一種是 比較平坦的地面,_種是崎嶇不平的地面。_般說來,平原和高 原屬於前一種,山地和丘陵屬於後一種;盆地的情況比較複雜, 四周較高的地方一般是山地或高原,中間低窪的部分有的是小平 原,有的則是低矮的丘陵。 此外,高原也有地面起伏很大的。因此,人們根據地形的外 觀,常常把地面分為平原區和山區兩種。中國山地、高原的面積 都很廣,除山地外,青藏高原、雲貴高原、黃土高原都比較崎 嶇,當地群眾把其中許多地方也叫做山區,再加上_部分丘陵 地,所以從全國來說,山區面積大大超過了平原區面積,約佔全 國2/3。因此,完全可以說中國是一個多山的國家。 在中國地形圖上, 為什麼西部多塗著棕色或褐色, 東部多塗著綠色或黃色 翻開中國的地形圖,我們可以發現,西部大部分地區塗著棕 色和褐色,而在東部則塗著綠色和黃色。這是為什麼呢? 原來,在地形圖上,常常用各種不同的顏色來表示不同高度 的地形。例如,綠色常常表示海拔200米以下的平原,深淺不同 的黃色常常表示海拔500∼2000米的山地和高原,深淺不同的棕 色和褐色又分別表示海拔2000∼5000米以上的高原和山地,白 色表示終年積雪的山峰,往往都在6000米以上。深淺不同的藍 色表示各種深度的海洋。在中國地形圖上,西部多塗著棕色和褐 色,東部多塗著綠色和黃色,說明整個地形西高東低。西部大多 是海拔幾千米的高原和山地,東部主要是平原和千米以下的低山 和丘陵,就好像_座巨大的階梯一樣,由西向東逐級下降。 在中國的西南部,有_片號稱"世界屋脊"的青藏高原。這 片高原的平均海拔在4000米以上。高原上橫臥著一列列雪峰連 綿的巨大山脈,鑲嵌著無數牧草豐茂、湖光閃閃的大小盆地。這 裡是地球上最高的高原,也是中國地勢的最高級。 越過青藏高原北緣的崑崙山、祁連山和東緣的橫斷山脈,地 勢迅速下降到海拔1000∼2000米左右或更低_些,這是中國地 勢的第二級。在這一階梯上,分佈著三個盆地和三塊高原,這就 是准噶爾盆地、塔里木盆地、四川盆地和內蒙古高原、黃土高 原、雲貴高原。 從第二階梯再往東,翻過大興安嶺、太行山、巫山、雪峰山 —線,直到海濱,地勢大部分已降低到海拔500米以下,是中國 地勢的第三級。這裡自北而南分佈著東北平原、華北平原、長江 中下游平原和_片廣闊的低山丘陵區,包括東南沿海,珠江三角 洲等一些規模較小的平原。 第三級階梯以東,就是大陸向海洋延伸的淺海大陸架。這裡 水深大都不足200米,可以算做中國地勢的最低級。 中國這種西高東低,面向大洋的地形特點,有利於海洋濕潤 氣流深入內地,對氣候和農業生產,都有著良好的影響。同時, 又使長江、黃河等許多大河順著地勢滾滾東流,為東西水路運 輸,提供了便利條件。 為什麼說我國的 地形分佈是有規律的 在我國的地形圖上,代表各種地形的顏色,黃一片,綠_ 片,好像是雜亂無章的。但是,我們仔細觀察就可以發現,我國 各種地形的分佈是有規律的。 讓我們先看看地形的骨架——山脈。我國的山脈,是按照_ 定的方向有規律地排列的,其中以東西走向和東北——西南走向 的為最多。東西走向的山脈主要有三列,最北的_列是天山—— 陰山,中間的一列是崑崙山——秦嶺,南面的一列是南嶺。東北 ——西南走向的山脈多分佈在東部,主要也有三列,最西的_列 是大興安嶺——太行山——巫山——雪峰山。中間的一列包括長 白山——武夷山等,最東的_列是台灣山脈。此外,還有西北 ——東南走向的阿爾泰山、祁連山,南北走向的賀蘭山、六盤山 以及由喜馬拉雅山——橫斷山等組成的弧形山系。這些不同走向 的山脈相互交織在_起,構成了_幅不很規則的網絡,特別是在 東部廣大地區,東西走向和東北——西南走向的山脈相互交織, 網絡狀特徵比較明顯。 我們再來看看山脈兩側的地形。在山脈的兩側,往往有平 原、盆地和部分高原,或者是淺海大陸架。例如,大興安嶺—— 太行山——巫山——雪峰山一線以西有內蒙古高原、黃土高原、 四川盆地,以東有東北平原、華北平原和長江中下游平原;在長 白山——武夷山一線以東有黃海、東海大陸架;天山——陰山以 北有准噶爾盆地、內蒙古高原,以南有塔里木盆地、黃土高原 等。 我國地形網格狀分佈的特點是怎樣形成的呢?我國卓越的地 質學家李四光同志,根據地質力學,提出_種解釋。李四光同志 認為,我國的漫長的地質時代裡,曾經受到自北而南的力的強烈 影響,使得整個大陸向南滑動,而且由於擠壓作用,形成了三列 東西走向的山脈,在這些山脈之間,便出現了寬闊的窪地,長 江、黃河等由西向東的河流,也逐漸發育形成。同時,我國大陸 在向南滑動的時候,東邊受到了太平洋洋底的阻擋,西邊受到印 度半島堅硬地塊的阻擋,這使得我國大陸東半部反時針方向扭, 西半部向順時針方向扭。這種扭動的結果,使得東半部的山脈形 成了東北——西南走向,西半部的山脈形成西北——東南走向, 西半部的山脈形成西北——東南走向,並且還產生了巨大的弧形 山系。這種強烈的扭動作用_直持續到今天,使青藏高原地區形 成了 "世界屋脊",而且還在不斷地上升。 為什麼我國北方 能在黃土層中修築房子 世界上有各種各樣的房子,但有些小朋友還沒見到過在黃土 層中修築的房子,這就是甘肅、山西一帶人們住的窯洞,這種窯 洞依黃土山坡挖掘而成。比我們蓋房子,既省錢又省力,住在裡 面冬暖夏涼。 但是不是所有的黃土都能挖築窯洞,這是我國黃土地區的特 色,因為在這一地區的黃土疏鬆,容易挖掘,但又具有直立不倒 的性質,所以能夠掏出洞來供人居住。 另外,我國的黃土面積廣大,總共63萬多平方公里,主要 分佈在北方,陝西、甘肅、寧夏、山西、和河南西部一帶的黃土 高原堆積得最多,黃土厚度最大可達200米左右,為人們修築 "窯洞"房屋提供了最有力的條件。 為什麼我國北方 春天會從天上下黃土 在我國的北方,_到春天,會經常出現風沙現象。有時風刮 得人睜不開眼,刮得天空像變黃了_樣,遮天蔽日,有時天空還 會落下點點的黃土。這是為什麼呢? 因為我國的北方有著名的黃土高原和戈壁沙漠,而且土質疏 松,當西北風一刮,沙子、黃土就被捲上了天空,加上春季空氣 乾燥,黃土就不知被刮到了什麼地方後又落了下來,看上去就好 像天空下黃土了。 現在科學工作者和林業工人正在研究並築起堅實的防風林, 以減小風的力量,多植樹,改造沙漠,讓風聽人的指揮,為人類 造福。這種天上下黃土的現象也變得越來越少見了。 為什麼說喜馬拉雅 山脈是從海洋裡升起來的 喜馬拉雅山脈是我國最高最長的山脈,也是世界上最雄偉高 峻的山脈。它西起帕米爾高原,東至雅魯藏布江的急轉彎處,全 長約2500公里,寬約200∼350公里,主脈平均海拔超過6000 米,在我國西藏自治區和尼泊爾的邊境。 可是,你想到過嗎?這樣高峻的喜馬拉雅山脈,竟是從海底 升起來的。 自然界的歷程總會留下自己的蹤跡,從海底升起的泥沙、巖 石中埋藏的海生生物化石,彷彿大海的"腳印",風雨和流水侵 蝕著山地,也留下了自然歷史的"里程碑"。我國科學工作者分 析了在珠穆朗瑪峰等地區找到的岩石,發現這種岩石是由海底碎 石泥沙沉積形成的。在這些岩層中,還找出了曾經生活在淺海中 的動植物化石,如三葉蟲、腕足類、舌羊齒、海藻等,這些都是 喜馬拉雅古海的蹤跡,是喜馬拉雅山脈從滄海變為高山的有力證 據。 古海怎麼會變成高山,是什麼力量完成了這項巨大的工程 呢? 有些科學家提出了一種學說,叫做"大陸漂移說"。他們認 為,地球上的岩石層不是_整塊,而是分成若干大塊,叫做板 塊。這些板塊,就像懸浮在地幔軟流層上的"木筏",是可以漂 移的。按照這種學說,亞洲大陸是一個板塊,南亞次大陸也是_ 個板塊。在距今大約3千萬年前,由於南邊印度洋下面軟流層的 活動,引起洋底擴張,使南亞次大陸板塊逐漸北移,最後和亞洲 大陸板塊相撞。處在這兩大板塊之間的喜馬拉雅古海受擠,被猛 烈抬升,於是滄海變成了高山。在地質歷史上,地殼的這次強烈 造山運動,就叫喜馬拉雅運動。 地殼變化是緩慢的,地質歷史是漫長的。喜馬拉雅造山運動 雖然發生在3千萬年前,可是,它還是地質歷史上最近的_次, 所以,喜馬拉雅山脈從"年齡"來說,實在是世界群山中的"小 弟弟"。現在,喜馬拉雅山仍處在緩慢上升的過程中,"小弟弟" 還在不斷"長高"呢! 為什麼說秦嶺和大興安嶺 是我國地理上的重要分界線 北風怒號的嚴寒冬季,人們常常喜歡站在向陽的牆角下,因 為這樣的"擋風牆"下面比較暖和。在我國遼闊的土地上,也有 _些"擋風牆",例如秦嶺和大興安嶺。秦嶺從西到東,橫亙在 我國中部,廣義的秦嶺,西起四川、甘肅兩省交界處的岷山,東 到河南省境內的伏牛山,南面還包括米倉山、大巴山、武當山。 秦嶺山脈西高東低,岷山海拔達4000米,陝西境內的秦嶺平均 2000∼3000米,到了伏牛山,就下降到2000米以下。由於山勢 險峻,冬季能阻滯寒冷的西北風南下,減弱寒潮威勢,使南方少 受凍寒;夏季又阻攔了濕潤的東南風,使水汽不易深入西北。這 樣就造成了秦嶺南北氣候上比較顯著的差異。所以說,秦嶺是我 國南方和北方之間一條重要的自然地理分界線。 大興安嶺位於東北三省西部、內蒙古高原以東,南北長約 800公里,東西寬約200~300公里,海拔1000~1400米左右, 東坡陡峻,西坡平緩,渾圓的山崗連綿不斷。大興安嶺的山勢不 高,"擋風牆"的作用雖然不像秦嶺那樣顯著,但是對氣候的影 響也很大。從東南海洋上來的夏季風,走過了很長的路程到了這 裡,又受到山嶺的阻擋,不能再向西北內陸前進了。所以山脈的 東部氣候濕潤,森林茂密,是我國最大的天然林區,可是山脈以 西,氣候逐漸變得乾旱。於是,大興安嶺就成了我國東部沿海和 西北內陸之間的_條重要的自然地理分界線。 為什麼說長江三角洲 地區的太湖平原像一隻大盤碟 在我國的長江中下游地區,分佈著_片廣闊肥沃的平原,這 就是我國的三大平原之_的長江中下游平原。長江三角洲就是在 這片平原的最東部。 長江三角洲是由長江帶來的泥沙堆積而成的。三角洲的頂點 在鎮江附近。從頂點向東沿著通揚運河,這是它的北界。從頂點 向東南,直到杭州及杭州灣北岸,是它的南界。它的面積有5萬 多平方公里,長江南岸的太湖平原,是長江三角洲的主體。 太湖平原四周較高,中間較低,好像是一隻大盤碟。人們不 禁要問,這個"大盤碟"是怎樣形成的呢? 在距今約兩三千萬年前,長江口地區還是_個三角形的港 灣,長江自鎮江以下的河口像一隻向東張口的喇叭,水面遼闊, 潮汐很強。長江帶來的泥沙要向大海傾注,上漲的潮水卻把它頂 住,使大部分泥沙沉積下來,在南北兩岸各堆積成一條龐大的沙 堤。北岸沙堤水流從揚州附近向東延伸到南通,直到上海金山縣 的漕涇附近,同杭州灣北岸的_條沙堤相連接,這樣就構成了_ 個包圍圈,把三角形港灣圍成一個瀉湖,只有_些缺口與海洋相 通,這就是古太湖。後來,因為泥沙不斷淤積,陸地不斷擴大, 古太湖日益縮小、分化,現在的澱山湖、陽澄湖等許多小湖,都 是從古太湖分出來的。同時,長江的泥沙又在沿海_帶繼續堆 積,形成新的三角洲。今天上海市區西部,北起嘉定縣的外岡, 經上海縣的馬橋,到金山縣的漕涇,還可以找到一條斷續的古貝 殼沙帶,這就是五六千年前的古海岸線。這_線以東的土地,就 是5000年以來泥沙淤積成的新三角洲的一部分。目前,上海市 東部的南江嘴及崇明島東端,土地還在繼續增長中。 太湖平原地勢低平,氣候溫潤,河網稠密,為發展農業生產 提供了有利條件。長期以來,勞動人民在這裡從事漁獵耕墾,開 挖人工河渠,排干沼澤,修圩建閘,改造窪地,使這裡形成了溝 渠相連的稠密水網。 太湖流域河網密佈,湖泊眾多,盛產稻米、蠶絲、淡水魚 等,是我國著名的"魚米之鄉"。 柴達木盆地為什麼 有"聚寶盆"的稱號 "南崑崙,北祁連,山下瀚海八百里,八百里瀚海無人煙。「 多少年來,人們一直用這樣的詩句來描寫柴達木盆地的廣漠和荒 涼。但是,今天的柴達木完全是另外_幅景象。在白雪皚皚的昆 侖山下,矗立著一排排鑽塔,開發著一處處礦山;在荒無人煙的 戈壁灘中,建起了_個個工廠,出現了_座座城鎮;在四通八達 的公路上,來往奔馳的汽車,代替了沙漠之舟——駱駝,把盆地 生產的石油、石棉、鉛鋅、鉀肥和化工原料等,源源不斷運往祖 國各地。沉睡千年的"聚寶盆"甦醒了。 柴達木盆地位於青海省西北部,是一個被阿爾金山、祁連山 和崑崙山所環繞的盆地,樣子像_個不等邊三角形,海拔2600 ∼3000米,地勢自西北向東南傾斜,面積約22萬平方公里。柴 達木盆地是青藏高原上陷落最深的_個巨大的高原型盆地。這裡 的自然特點有許多地方同塔里木盆地相似,深居內陸,降水稀 少,氣候乾燥,有戈壁和綠洲,也有沙漠和湖沼,盆地周圍的高 山上有著豐富的冰雪資源,盆地內光照條件優越,有利於農牧業 生產的發展。氣溫較低,冬寒夏涼,無霜期較短,這些條件不如 塔里木盆地。 在廣闊的柴達木盆地,戈壁和沙漠的面積並不太大,在盆地 中到處都可以見到鹽灘、鹽湖和鹽土平原,草原和綠洲也不少, 黃羊、野驢等野生動物很多,礦產資源尤其豐富。原來,在六七 千萬年以前,整個柴達木盆地還是_個大湖盆,氣候溫暖濕潤, 生物繁茂,大量的生物堆積,成為生成石油的良好物質基礎,所 以這裡蘊藏著豐富的石油資源。到了距今兩三千萬年的時候,青 藏高原抬升,氣候轉干,湖盆裡的水大量蒸發、濃縮,湖底沉積 了許多鈉鹽、鉀鹽和石膏等,形成多種鹽礦。"柴達木"是蒙古 語"鹽澤"的意思。這裡不僅湖沼有鹽,土壤裡也有鹽,有大面 積的鹽土平原,鹽湖就有_百多個,其中察爾汁、茶卡、可可湖 等,都是有名的鹽湖。鹽湖表面有大面積的堅硬厚實的鹽蓋。青 藏公路有31公里長的路面就是建築在察爾汁鹽湖的鹽蓋上;路 面壞了,養路工人就從鹽坑中掏出滷水來修補。柴達木真可說是 _個鹽的世界。正是由於柴達木盆地有如此豐富的石油、天然 氣、石棉、鉛鋅、各種鹽類以及其他資源,因而得到了 "聚寶 盆"的稱號。 為什麼四川盆地 被稱為"紫色盆地" 從武漢乘船沿著長江上行,穿過三峽,就進入了我國著名的 四川盆地。 四川盆地在長江上游,四川省東部。它的西面是世界屋脊 ——青藏高原,南面是雲貴高原,北面是秦嶺和大巴山,東面是 巫山。四面的高山,大部分海拔1000∼3000米之間;而盆地的 底部,海拔300∼600米,從形狀來說,就像一個四周高、中間 底的大盆子。盆地內部廣泛分佈著起伏不大的丘陵。這裡的岩石 是紫色頁岩,土壤是紫色土,_眼望去,到處都是_片紫紅的顏 色,稱它為"紫色盆地",真是再恰當不過了。 既然是個"盆子",它的底部是不是平的呢?不是。因為在 盆地內部,彙集了許多河流:滔滔長江橫貫盆地,向東流向長江 中下游平原;岷江、沱江、嘉陵江、烏江等從南北兩邊的山地奔 流而來,匯入長江。這些河流像_把把鋒利的刀劍,將盆地切割 得支離破碎,形成了丘陵地帶,所以盆地底部是起伏不平的。 四川盆地內部的丘陵,也是各種各樣的。在盆地東部,分佈 著_列列從東北伸向西南的山嶺,山嶺間隔著一道道的河谷,排 列得相當整齊,有的地方谷地狹窄,嘉陵江上著名的"小三峽" 就在這個地區。在盆地中部,又是另_番景象,那裡有數不清的 平頂方山,像是一張張巨大的桌子放在河岸上,山頂高度_般在 350米左右,高出河面僅100米,現在大部分已經開闢成梯田。 盆地的西部邊緣有一塊著名的平原——成都平原(也叫川西平 原)。這塊平原是由岷江、沱江等河流沖積形成的,土壤肥沃, 灌溉便利,自古便是有名的"糧倉"。除了成都平原以外,四川 盆地內有無數丘陵低山,也有廣闊的田野,到處分佈著紫紅色的 土壤,與蒼翠的山林相互襯托,顯得格外奇麗。 為什麼說新疆的塔里木盆地 和准噶爾盆地是一對"孿生兄弟" 新疆有兩個著名的內陸盆地,一個是天山以南的塔里木盆 地,一個是天山以北的准噶爾盆地。塔里木盆地大致呈菱形,四 周高山環繞,只在東端有一個不太寬的缺口與甘肅河西走廊連 接。盆地東西長1500公里,南北寬600公里,底部面積53萬平 方公里,是世界上最大的內陸盆地。准噶爾盆地像一個等邊三角 形,西北、東南和南邊被高山環繞,西邊的阿拉山口及額爾齊斯 河谷地,自古是交通要道,也是濕潤氣流進入北疆的通道。盆地 面積38萬平方公里,是我國第二大盆地。這兩大盆地就好像一 對"孿生兄弟"一樣,分佈在天山南北。 為什麼說這兩個盆地是一對"孿生兄弟"呢?首先,這兩大 盆地是一起誕生的。據地質學家研究,塔里木盆地和准噶爾盆地 都是比較古老的陸地。早在5億年前的古生代初期,新疆廣大地 區還是_片汪洋,只有塔里木和准噶爾這兩塊陸地挺立在海洋之 中,到了距今兩三億年的時候,地球上發生了比較強烈的地殼運 動,周圍的海洋隆起成為天山和阿爾泰山等高山,塔里木和准噶 爾這兩片陸洲就變成了群山環抱之中的盆地。 第二,塔里木盆地和准噶爾盆地具有獨特的氣候條件。兩大 盆地都遠離海洋,又有重重高山阻隔,地形閉塞;尤其是塔里木 盆地,海洋上的濕潤氣流很難到達這裡,所以氣候乾旱,降水稀 少,盆地中心的年降水量不足10毫米。准噶爾盆地西北面的山 地有許多山口,大西洋上的濕潤氣流能沿這些山口進入盆地一部 分,所以那裡的降水比南疆多,但是每年也不足500毫米。 第三,塔里木盆地和准噶爾盆地都具有比較明顯的環狀地理 帶。盆地的邊緣是高山,山上冰雪融水和山洪帶下來的大量礫石 堆積在山麓地帶,形成了環形山麓礫石(戈壁)帶。從山麓戈壁 灘向裡,進到盆地內地勢較低的地方,礫石粗沙漸少,細沙和泥 土增多。從戈壁灘底層穿過來的河流滋潤著土地,形成了水草豐 茂、土壤肥沃的沖積平原。這裡灌溉便利,農業發達,人們稱它 為"綠洲"。盆地周圍大大小小的綠洲斷續相連,形成一條環狀 的綠洲帶。塔里木盆地南、西、北三面山勢高峻,山上積雪很 厚,水源豐富,所以綠洲比較多。准噶爾盆地只有南面天山較 高,所以除盆地南側以外,綠洲不像塔里木盆地那樣多。從綠洲 帶再向盆地中部,便進入茫茫沙海,這就是沙漠。塔里木盆地中 部是塔克拉瑪干沙漠,面積33萬平方公里,是我國最大的沙漠。 准噶爾盆地中部是古爾班通古特沙漠,面積5萬平方公里。由高 山冰雪融水彙集成的內陸河,到了沙漠地區就再也流不出去了, 往往積存在低窪處成為內陸湖泊。在塔里木盆地的東部,孔雀河 的下游,就形成了一個很大的內陸湖——羅布泊。在這些湖泊的 周圍,水草較多,成為沙漠中重要的農牧區。 西藏的地熱資源為什麼特別豐富 我國的地熱資源豐富,從東北的長白山區,到西北的天山山 麓,從丘陵起伏的東南沿海,到雄偉高峻的青藏高原,都有地熱 資源。 中國科學院青藏高原綜合科學考察隊,對西藏地區的地熱資 源進行了普查,結果表明,西藏地區幾乎縣縣都有地熱顯示,全 自治區的水熱活動區不下600處。在自治區南部獅泉河——雅魯 藏布江_帶,地熱活動類型很多,是世界上少見的。有間歇噴 泉、水熱爆炸泉,也有籠罩著騰騰熱氣的汽泉和沸泉。各種熱 泉、溫泉、碳酸泉和鹽泉就更多了。在離拉薩市90公里的羊八 井,發現了我國大陸上第一個地熱濕蒸汽田。在這個熱田裡有面 積近8000平方米、最深達16米的熱水湖,也有同水熱活動密切 相關的硫磺礦,還有很多沸泉和噴汽孔、冒汽地面等,泉眼星羅 棋布,到處湧水冒汽,_片熱氣騰騰的景象。在西藏西部的阿里 地區,還發現了一處10多平方公里的巨大水熱型熱田。現在, 羊八井熱田的開發工作已大規模展開,在地下熱庫旁邊建起了電 站,用來為當地工農業生產和人民生活服務。 西藏地區的地熱資源為什麼這樣豐富呢?前面說過,在那些 地殼活動比較劇烈的地區,便有生成地熱資源的條件。在地球 上,主要有兩個帶:_個叫環太平洋帶,包括堪察加、日本、我 國的台灣省、菲律賓、阿拉斯加、北美西海岸、中美諸國,以及 南美西部等。另_個是地中海——喜馬拉雅帶,包括意大利、土 耳其、伊朗,然後進入我國西藏,沿橫斷山轉向南,到我國雲南 西部。在這兩個地帶,多地震和火山活動,地熱資源也十分豐 富。我國西藏地區和雲南西部正好位於地中海——喜馬拉雅地熱 帶,地下岩漿活動劇烈,因此地熱資源非常豐富。 為什麼我國北方比南方煤多 煤的作用非常廣泛,被稱為"工業的糧食",是冶金、化工、 交通運輸和電氣工業等部門的重要原料和動力資源。我國是世界 上煤炭儲量大的國家之_,已探明的儲量達6000多億噸,至少 可以開採1000年。我國煤田分佈很廣,主要集中在華北,約占 全國總儲量的60%。特別是山西,一向有"煤海"之稱。全省 以上的縣都有煤田,儲量佔全國的1/3。河北、山東、江蘇、 內蒙古和東北等地區也有大片煤田。江南的煤炭資源較少。 為什麼我國北方的煤比南方多呢? 要回答這個問題,我們先要知道煤是怎樣形成的。 有人說煤是石頭變的。但只要仔細觀察一下,在有些煤塊中 可以看到有植物的葉和根莖等形狀的痕跡。如果把煤切成薄片放 在顯微鏡下看,可以發現非常清楚的植物細胞組織和孢子、花粉 等,而且在煤層中還可以發現植物化石。在我國著名的撫順煤 礦,煤層裡含有大量琥珀,有的裡面還包有完整的昆蟲化石,而 琥珀則是樹木分泌出來的樹脂變成的。經研究,原來煤是由古代 陸生植物遺體經過複雜的變化形成的。 那麼,古代陸生植物又怎麼能夠變成煤呢。原來,在地質歷 史期間,某些時期的環境對煤的形成非常有利。在這些時期,由 於氣候條件適宜,地面到處生長著茂密高大的植物,在湖泊或沼 澤地帶,也生長著大量高等或低等植物。由於後來的地殼變動, 這些植物迅速地被泥沙覆蓋住。這些被泥沙掩埋的植物,長期受 著壓力、地心熱力和細菌的作用,原來所含的氧氣、氮氣以及其 它揮發物質等都通通跑掉了,剩下來的大部分是"炭",這個過 程,被稱為"炭化作用"。經過"炭化作用"被泥沙掩埋的植物 就形成了炭泥,隨後炭泥被埋藏得越來越深,在壓力和溫度的作 用下,逐漸變成了煤,泥沙成了砂頁岩。 地質歷史上曾經多次出現過有利於成煤的地質條件。如在 3.45∼2.30億年前是個聚煤期,煤儲量占總儲量的56.5%。恰 好在這個時代,我國華北、東北等地區是湖沼廣佈、植物繁茂的 環境,甚至出現了萬木參天、密林成海的沼澤森林景象。而南方 卻是海水漫布,地殼運動頻繁的時期。這就是為什麼我國北方的 煤比南方多的原因。 為什麼把漠河 叫做北極村、不夜城 小朋友你們知道嗎?漠河在我們國家的最北邊,黑龍江省的 黑龍江畔,是我國最北邊的_個城鎮,被叫做我國的"北極村"。 "北極村"那裡的冬天特別冷,_年中,有八個月是處於寒冷的 冬季。氣溫在零下30°C∼40°C的日子,可長達三個月。 小朋友都知道,我們把曰出後叫做晝,也就是白天,曰落後 叫做夜,從白天到黑天叫做晝夜。漠河夏天的時候,太陽在清晨 2點就升起來了,_直到晚上9點才慢慢落山,緊接著是漫長而 明亮的黃昏,黃昏就是晚上天要黑還沒黑的時候。而當黃昏還沒 有變成黑天的時候,東邊又露出了白色,也就是黎明。我們把漠 河的這種黃昏和黎明緊緊相連的現象叫做漠河白夜,也就是人們 說的不夜城。 小朋友,現在你_定知道為什麼把漠河叫做北極村、不夜城 了吧。 秦皇島港為什麼 能成為我國北方的不凍港 秦皇島的名字,和秦始皇是有關係的。據史書記載,秦始皇 統一六國以後,曾經派方士徐福率領幾千童男童女,到遙遠的海 外去為他尋找長生不老之藥。今天秦皇島這塊地方,就是當年徐 福等揚帆下海的地方,"秦皇島"由此得名。 其實,秦皇島的出名,不在於名字的來歷,而在於它是我國 北方的一個不凍港。秦皇島在天津港以北大約100多公里,本 來,緯度越高氣候越冷,可是在過去的年代,許多船隻在嚴寒的 冬季都不往天津港去,而改泊在秦皇島港,這是因為秦皇島港在 冬季不結冰,可以照常通航。這就向我們提出_個問題:為什麼 秦皇島港在天津港以北,反而是個不凍港呢? 我們知道,_般河水在0。C時開始結冰,海水因為含有鹽 分,結冰的溫度就更低些,也就是說,含鹽分越多,越不容易結 冰。秦皇島附近沒有較大河流注入海洋,海水含鹽分較高,所以 不容易結冰。而天津港位於海河口附近,海河大量的淡水流入海 洋,沖淡了海水,使海水所含鹽分變少,這就是天津港比秦皇島 港容易結冰的原因之_。 秦皇島港是建在_座小山邊的,這座山是燕山餘脈向東延伸 的部分,山體緊逼海邊,海港依山建立,港灣面臨較深的海區。 海洋是_個巨大無比的貯熱倉庫,它能夠吸收和貯藏熱,並且把 熱保存起來,等嚴冬來到以後,再緩緩地把熱放散出去,減輕冬 季嚴寒的程度。因為秦皇島港的海水深,海水貯藏的熱也比天津 港的多。這是秦皇島冬季不凍冰的又_個原因。 第三個原因——海流對秦皇島成為_個不凍港,起著更重要 的作用。流經秦皇島的海流,是從黃海流來的_股暖流,它給秦 皇島帶來的熱,使得海水不易結冰。這股暖流流至的地方,正好 形成_條不凍的航道。 上面三個原因,就是秦皇島港嚴冬不凍的秘密。今天從大慶 滾滾流來的烏黑髮亮的原油,通過輸油管道在這裡裝上油船,運 往四面八方。因此,秦皇島港一年四季都呈現著_片繁榮景象, 萬噸巨輪和大小船隻來來往往,如同穿梭。 為什麼天越乾旱, 塔里木河流域的人們越盼望出太陽 天旱的時候,人們都盼望下雨,為什麼塔里木河流域的人反 而盼望出太陽呢?要弄懂這個道理,就必須先弄清塔里木河的情 況。塔里木河在乾旱的塔里木盆地北部,全長2179公里,是我 國最長的一條內陸河,比珠江的干流西江,還要長50公里。 塔里木河有三個上源。北面的阿克蘇河,發源於天山山脈中 山勢最高的騰格裡山脈,它的水源十分豐富,塔里木河的水有 60%到80%是由阿克蘇河供應的。南面的和田河,發源於山勢 最高的西段崑崙山,這條河長806公里,上游水量也很豐富,只 是由於橫越400公里寬的塔克拉瑪干大沙漠,沿途水量消耗不 少,所以,只在洪水期才有水流進塔里木河,但是它供應的水量 仍占塔里木河總水量的10∼30%。在這兩條河流之間,有一條 支流是葉爾羌河,它發源於喀喇崑崙山和帕米爾高原,河長 1079公里,是塔里木河最長的一條支流,水量也很豐富,但是 _路上灌溉用水很多,所以也只在洪水期才能有少量的水流入塔 裡木河。這三條支流,都發源於高山峻嶺,它們的水源主要是高 山融雪的雪水。 我國西北廣大地區氣候乾燥,降水稀少,蒸發量卻大得驚 人。那裡的河流不僅少,而且短,常常是流不遠就不見了。但 是,就在這最乾燥的塔里木盆地中,卻蘊育了這麼長的一條河, 給人們提供了極寶貴的天然水源。塔里木河流域的人們,從世世 代代的經驗中懂得,盼望"老天爺"下雨是不會有希望的;而在 乾旱季節裡,太陽越是強烈地照射大地,高山上融雪越多,塔裡 木河的水量也越容易增加。這就是當地人在乾旱季節裡盼望出太 陽的原因。 我國為什麼是一個多地震的國家 我國是一個多地震的國家。從公元前1831年我國最早的地 震記載開始,至今共有地震記載9000多次,其中六級以上的破 壞性地震就達800多次。僅1901年至1969年我國就有六級以上 的地震476次,平均每年達6∼7次之多。近年來,我國又連續 發生了多次七級以上大地震,如1966年3月河北邢台地震, 1969年7月渤海灣地震,1970年1月雲南通海地震,1972年1 月台灣地震,1973年2月四川甘孜地震,1974年5月雲南昭通 地震,1975年2月遼南營口和海城地震,特別是1976年,先後 在雲南龍陵潞西_帶、河北唐山豐南地區以及四川松潘平武地 區,發生六次七級以上的大地震。 為什麼我國發生這麼多的地震呢?這和我國所處的地理環境 及地質構造特點有關。 地震區域的分佈,受_定地質構造條件所控制。從世界範圍 來看,地震主要集中分佈在兩個地震帶。_是環太平洋地震帶, 包括堪察加半島、日本、我國台灣省、菲律賓、印度尼西亞、新 西蘭、美國西海岸、墨西哥、秘魯、智利等地。這是_個強烈的 地震活動帶,地震次數約佔全世界地震總數的80%,很多大地 震都發生在這裡。二是喜馬拉雅、中亞及地中海地震帶,包括我 國西南和新疆地區、印度北部、巴基斯坦、阿富汗、伊朗、高加 索地區、土耳其至地中海地區。這_帶的地震約佔全世界地震總 數的15%。其餘分佈在東非大裂谷地區和大西洋、印度洋、太 平洋海嶺等地。 我國正處於世界兩大地震帶的中間,被兩大地震帶所包圍, 地殼運動十分活躍。我們常把那些在_定範圍內有著共同成因和 內在聯繫的斷層、褶皺等地質構造現象歸為一個構造帶。世界范 圍的兩個地震帶,在地質上就是兩個地殼運動活躍的地質構造 帶。我國地質上有許許多多構造帶,有的相對比較穩定,有的活 動比較頻繁。我國東部廣大地區,自1∼2億年以來,受太平洋 _帶地殼構造運動的強烈影響,形成了東北——西南方向延伸的 構造帶,台灣山脈、武夷山脈、大興安嶺、太行山等主要山脈, 是這個構造帶的隆起區;黃海、東海、東北平原、華北平原、江 淮平原等是這個構造帶的沉降區,因而地殼運動活躍,地震頻 繁,而且台灣省本身就是環太平洋地震帶的一部分。我國西部和 西南邊界是喜馬拉雅、中亞及地中海地震帶所經過的地方,這是 歐亞大陸最主要的地震帶,它使我國廣大西部及西南地區地殼活 動十分活躍,形成了西北——東南方向延伸的構造帶,其南端轉 向近似南北方向,喜馬拉雅山脈和橫斷山脈等山系都屬於這個構 造帶,因而地震強烈,而喜馬拉雅山系本身就是喜馬拉雅、中亞 及地中海地震帶的組成部分。 我國的地震活動主要集中分佈在以下地區:(1)台灣及其附 近海域;(2)西北地區,包括河西走廊、寧夏六盤山_帶和天山 南北麓等地;(3)西南地區,包括雲南中部、西部、四川西部和 西藏東南部等地;(4)華北地區,包括汾渭河谷、京津唐地區、 河北平原、山東中部至渤海及其周圍等地區;(5)東南沿海地 區。在上述地震區中,以台灣省地震最多。 為什麼稱我國是 世界上河流最多的國家 我國的河有內流河(不流入海洋的河)、外流河(流入海洋 的河)。外流河中最有名的長江、黃河、黑龍江、珠江、遼河、 淮河、錢塘江等,它們順勢而下,向東流入太平洋;怒江,雅魯 藏布江等向南流入印度洋;額爾齊斯河等向北流入北冰洋。內陸 河主要是高山、冰川積雪化的雪水,最著名的是新疆的塔里木 河,全長2179公里。 另外還有石灰岩地區特有的地下河,也叫"暗河"或"潛 流。 全國流域面積在100平方公里以上的河流有5000多條,在 1000平方公里以上的有1500多條。現在人們正在開發利用這些 資源發電、灌溉、運輸,為人類造福。 為什麼說我國是 世界上鹽湖最多的國家 人離不開鹽,_個人每年要吃幾斤鹽,這麼多鹽從哪兒來的 呢?大家都知道可用海水曬鹽,再就是鹽湖產鹽。我國的青藏高 原上分佈著上千個鹽湖,被譽為"鹽湖之家"。 這裡有的鹽湖水面平平整整像鏡子一樣。有的湖邊緊套著_ 圈銀白色的鹽帶,就像被帶上一個美麗的項圈;有的表面無水, 卻被平整堅實的鹽蓋著,上面不僅可以跑汽車,還可在上面修築 飛機場,青藏公路就是從著名的察爾汗鹽湖穿過的。 鹽湖資源極其豐富,有專家計算,僅察爾汗湖的固體食鹽儲 量,就足夠現今世界人口吃兩千年。它不僅蘊藏大量的食鹽,還 有大量的鹽類礦產。 眾多美麗的鹽湖,是我國一個又一個聚寶盆。 為什麼長白山 是我國產人參最多的地方 人參是最珍貴的藥材,也是好的補品。世界上人參產地不 少,像朝鮮北部、曰本和蘇聯的個別地方都有出產。但在產量和 數量方面都遠遠不如我國。我國的人參產地主要在東北,特別是 吉林長白山地區的人參馳名中外。據統計,我國吉林長白山地區 所產的人參大約佔全國人參總產量的百分之九十以上,不僅在中 國數第_,在世界上也名列前茅。人參是好東西,但吃人參時要 講究科學,不能亂吃,要根據醫生的指導來吃,否則會吃壞身體 的。我國地域遼闊,物產豐富,寶藏多,人參只是其中的_種。 為什麼撒哈拉大沙漠曰照時間最長 小強非常高興地轉動著爸爸剛剛給他買的地球儀,不停地看 這看那。_會兒,他又指著地球儀中間的一道紅線問:"爸爸, 這裡為什麼有_條紅線呢? 爸爸告訴他:"這叫赤道,也是地球的0。緯線。因為陽光直 射地面,所以這裡氣候非常熱。「小強又問:"這裡準是陽光最多 的地方吧?爸爸搖搖頭指著地球儀上另_個地方說:"地球上陽 光最多的地方在這兒,這是撒哈拉大沙漠的東部。這裡每年平均 日照4300小時,每天有11小時45分鐘的時間能見到太陽。"小 強還不太明白:"為什麼別的地方沒有這裡陽光多呢?「爸爸說: "因為這裡也是世界上最乾燥的地方,沒有雲層擋住陽光,而且 這裡緯度低,日照時間長,所以就成了世界上陽光最多的地方。「 為什麼新疆是 我國最大的瓜果生產基地 小朋友們都很喜歡吃瓜果,因為瓜果香甜可口,水份多,營 養豐富。什麼地方產果最多,你們可能不太清楚,讓我告訴你 們。我國的新疆是最大的瓜果生產基地。栽培的果樹和野生的果 樹,合起來大約有八十多種,其中包括中外著名的哈密瓜、吐魯 番的葡萄、伊犁蘋果、庫爾勒香梨、葉城的石榴,喀會花油桃 等。新疆除了盛產馳名中外的瓜果以外,還向我國內地傳播外國 瓜果栽培技術。比如外國產的甜瓜、西瓜、葡萄、無花果、核桃 等,都是先在我國新疆地區種植,以後才傳入內地的。因此,我 們說新疆是我國最大的瓜果生產基地是當之無愧的。 為什麼合灣省的火燒寮雨量 最大而新疆的鐵千里克雨量最小 台灣省基隆市的東南部有個火燒寮地區,那裡經常下雨,年 平均降雨量6000多毫米,最高8000多毫米,達到我國降雨量的 最高紀錄。而我國新疆的鐵千里克地區連續三年不下雨,使大沙 漠更加乾燥,是我國降雨量最少的地方,世界上最乾燥的地方要 數智利北部的阿塔卡馬沙漠了,那裡有九十多年不下雨了。在我 國吐魯番地區曾有過連續290多天不下雨的現象,創造了連續無 雨日的最高紀錄。但是在我國四川省的稻城,竟連續下雨65天, 創造了我國連雨曰數最高紀錄。更有奇特的地方,那就是我國的 海南島和雷州半島等地區,那裡每年平均有100個雷雨天,還有 _個儋縣,一年平均有130天是雷雨天氣,最多每月27天全是 雨天。印度尼西亞的爪哇每年322天雷雨天氣,號稱"雷電王 國」。 為什麼東北平原為我國最大的平原 大平原_望無際,再長滿各種農作物,真是讓人喜歡。我國 共有三大平原,就是東北平原、華北平原、長江中下游平原。東 北平原的面積有35萬平方公里,南北長1000多公里,東西寬約 400公里,大部分海拔都在200米以下,可算是我國三大平原中 最大的一個。當然世界上最大的平原不在我國,而是南美洲的亞 馬孫平原,它的總面積有560多萬平方公里,比我國東北平原的 面積要大得多呢。 在我國的大平原上,種植著各種農作物,有好幾億農民在辛 勤地勞動著,生產各種各樣、種類繁多、營養極為豐富的農產 品。為人們提供優厚的生活用品。就是因為有了大平原地區,我 們的生活才有保障。大平原養育了我國幾億人民,被我們稱為 "大地母親"。 為什麼我國新疆維吾爾 自治區最大而合灣省最小 我國的新疆維吾爾自治區的面積有160多萬平方公里,佔全 國總面積的六分之_。我國的台灣省,占的面積最小,只有 36000平方公里,相當新疆維吾爾自治區的四十五分之_,是我 國最小的一個省份。省份、自治區不管大小,哪裡都是我們中華 人民共和國的領土。在那裡住著勤勞勇敢的人民,創造著極大的 物質財富,把他們所居住的地方建設得美麗富饒,使我們的祖國 更加繁榮昌盛。在新疆維吾爾自治區內居住著的維吾爾族人,是 我國大家庭中的_個成員,我國的各個民族_律平等,友好相 處,維吾爾族人民,他們辛勞、勇敢,很喜歡跳舞,是_個充滿 歡樂的民族。 為什麼內蒙高原 是我國最大的火山群 在我國大小火山約有660多座,它分佈在我國內蒙高原、東 北的興安嶺和長白山、以及江淮、台灣、瓊雷地區和雲南西部、 崑崙山區等地方。但唯獨內蒙高原火山分佈密集,約有大小火山 270多座,可稱為我國最大的火山群了。近年來,人們又在新疆 維吾爾自治區於田以南的崑崙山脈,發現一個火山區,目前已在 這裡發現八個噴發中心,火山錐相對的高度有260多米,當火山 劇烈地爆發時,聲音好似雷鳴,濃煙滾滾,岩塊飛騰,火光沖 天,好一幅壯觀的景象。就這樣連續噴發數曰才慢慢消失。我國 最高的火山算是位於中朝邊界處的長白山頂白頭山了,它的海拔 有2700多米高,經過三次噴發,噴發出白色浮石,構成白色的 火山體,因此得名白頭山。火山噴發後存在完整的火山口湖,是 著名的長白明珠,號稱長白山天池,這裡風光旖旎,是我國東北 地區著名的的遊覽勝地。 為什麼稱中冷泉、惠山泉、 觀音泉為我國最著名的泉 我國著名的泉很多,據說有_百多處,其中被歷代公認的中 冷泉、惠山泉、觀音泉,是名列前茅的。中冷泉被歷代人們稱為 "天下第一泉",它位於江蘇省鎮江市金山的西邊石彈山腳下,是 鎮江市名勝之_。惠山泉,又名"天下第二泉",地處江蘇省無 錫市惠山第_峰白石塢下的寄暢園內,是無錫市有名的勝景之 _。觀音泉,也稱"天下第三泉",在江蘇省蘇州市虎丘,是虎 丘的著名勝景之一。 我國的山東省濟南市,素有"泉城"的美稱。城內有大小七 十多眼泉,人們常用"家家泉水"、"戶戶垂柳",來形容泉水之 多,有著名的趵突泉、黑虎泉、金線泉、珍珠泉等,把這些泉噴 出的水合起來每小時有一萬多立方米,可以供好幾萬人飲用。 為什麼說青海湖 是我國最大的鹹水湖 在我國遼闊的大地上,不僅有著眾多的江河,而且還有大量 的湖泊。據統計,全國天然湖泊面積在1平方公里以上的有 2800多個,100平方公里以上的有120多個,1000平方公里以 上的有13個,總面積共達8萬多平方公里。除了天然湖泊外, 還有數以萬計的人工水庫。它們像顆顆翡翠,點綴著祖國美麗的 容貌。 春夏季節,你從西寧驅車,沿著青藏公路西行,翻過曰月山 就會看到:一個美麗壯觀的湖泊猶如巨大的明鏡,天水相連,波 光閃閃。湖中漁船緩駛,萬島浮動。湖邊鮮美的草原上,綠波翻 滾,牛羊奔騰。這個湖泊就是我國最大的鹹水湖,也是我國最大 的湖泊——青海湖。 青海湖的湖水呈藍色。它藍似海洋,可比海洋藍得純正;它 藍似天空,又比天空藍得溫柔、深沉。對於湖水之藍,有人曾寫 過這樣的詩句:"遠看青海在藍天,近看人在海中間,欲把藍天 比青海,青海更比藍天藍。"這個湖,蒙語叫"庫庫諾爾",藏語 叫"錯溫布",意思都是"青顏色的海"。 青海湖周長360公里,面積達4583平方公里,比我國第二 大湖——鄱陽湖還要大出1000平方公里左右呢!它的最大深度 為32.80米,總蓄水量約1050億立方米。湖水微鹹帶苦,比重 低於海水,略高於淡水。每升湖水含鹽量為12.5克,按鹽度含 量分類,應屬鹹水湖。湖面海拔高度3195米。水溫較低,冰凍 期有4個月以上。湖中聳立著一些鳥島:海心山、三塊石、砂 島、鳥島和海西皮島,構成一個湖中有島,水中魚群游回,島上 萬鳥棲息,湖濱青山連綿,山水相連,碧波接天的絢麗世界。每 當風和日麗時,浩瀚的湖面一望無際,碧綠的湖水像_面鏡子, 映著朵朵浮動的白雲,肅穆地鑲嵌在群山雪峰之中。但是若遇強 勁烈風,溫情的湖泊也會_反常態,曰夜咆嘯,驚濤駭浪,捲起 千堆雪花,猶如大海巨瀾。 為什麼說鄱陽湖 是我國最大的淡水湖 江西省北部的平原上,有一個富饒秀麗的鄱陽湖,煙波浩 渺,水域遼闊。目前,湖面大致南起三陽,北至湖口,西到吳 城,東抵波陽。南北長達170公里,東西寬70公里,周長600 公里左右,最深處為16米,平水期湖面面積約為3583平方公 裡,是我國最大的淡水湖。 鄱陽湖位於長江南岸,它形似_只巨大的葫蘆繫在長江這條 腰帶上。以都昌和吳城之間的松門山為界,可將其分為南北兩 湖。北湖山丘逼岸,水面狹窄,是_條狹長的通江巷道,好似葫 蘆上部的"長頸"。南湖湖面寬廣,浩渺的碧波猶如一幅剪裁不 完的綠緞直鋪天際,像葫蘆的下半部,是鄱陽湖的主要水域區。 鄱陽湖古名彭蠡,亦稱彭澤或澎湖,早在戰國時期的地理專 著《禹貢》_書中,就有"彭蠡既瀦"的記述。因湖中有座鄱陽 山,從明代起改為今名。該湖湖盆形成很早,大約在距今約1.4 億年前中生代的燕山運動時期已具盆地雛形。燕山運動後期,又 不斷陷落,形成一個巨大H地,以後,H地逐日積水,形成了范 圍幾乎與今日鄱陽平原(面積約2萬平方公里)相當的大湖—— 彭蠡澤。以後,雖幾經升降,但總的趨勢是處於上升之中,加之 入湖河流挾帶的泥沙不斷淤積,湖面曰益縮小,逐漸形成今曰的 容貌。現在,鄱陽湖仍在日趨縮小之中。 鄱陽湖在交通運輸方面有重要作用。它北出長江,南連贛、 撫、信、修、饒五大水系,吐納贛域_境之水,水路輻輳全省。 它不僅是江西水網的中樞,而且也是長江聯繫贛江水系的門戶。 這裡水域遼闊,湖濱坦蕩,湖內盛產魚蝦,沿岸稻穀飄香。早在 公元5世紀初,鄱陽湖區已"沃野墾闢",成為南朝重要的糧食 供應地。千百年來,鄱陽湖用她豐盛的乳汁哺育著江西人民。 鄱陽湖也是長江中游洪水的緩衝湖。它的容水量可達248億 立方米,差不多等於5個劉家峽水庫的蓄水量,是我國較大的 "天然水庫"。湖水的變化與五河流域的降水情勢相符,五大河流 域春夏季降水豐沛,秋冬季雨量較少,因此,入湖水量多集中於 3∼7月。隨著河流入湖水量的季節變化,湖水漲落幅度也很大, 有"夏秋水連天,冬春灘無邊","洪水_片,枯水一線"的特 色。洪水期,湖水漫灘,波湧連天,呈現_派"茫茫彭蠡春無 地,白浪捲風濕天際"的壯闊景象,有時湖面可達5100平方公 裡。而枯水期,水流歸槽,僅剩幾條航道,湖面縮小到2700平 方公里,原來被淹沒的湖灘大片出露,湖草應時繁茂,綠草成 茵,景色煥然_新。鄱陽湖之所以成為淡水湖,正是由於它能 "吞"能"吐",湖水經常更新的緣故。 為什麼說吐魯番 是我國夏季最熱的地方 新疆維吾爾自治區的吐魯番是我國夏季最熱的地方,就是一 向以"火爐"著稱的南京、重慶和武漢也不能相提並論,自古就 有"火洲"之稱。著名小說《西遊記》稱吐魯番盆地中的火焰山 "有八百里火焰,四周寸草不生,若進得山,就是銅腦蓋,鐵身 軀,也要化成汁哩!「這段話儘管蒙上_層神話色彩,卻道出了 _個事實——熱。吐魯番到底熱到什麼程度?請看以下幾個驚人 的數據:解放前,曾出現過47.8。C的全國記錄。解放後,在 1953年和1956年這兩年的7月24曰,都出現過47.6C的高溫。 1965年7月,吐魯番民航機場還曾觀測到目前我國的極端最高 氣溫記錄——48.9C。吐魯番不但極端最高氣溫居我國首位,而 且還有幾項在我國也創了紀錄。如7月平均氣溫最高,達 33.0$ ;最熱旬平均氣溫最高,7月下旬達到33.2。C ;炎熱曰數 (曰最高氣溫>35C)最多,每年平均出現100天;酷熱曰數 (曰最高氣溫>40C)最多,平均每年有38.2天。 有人會問,吐魯番盆地緯度已將近北緯43°,為什麼夏季如 此酷熱,在全國保持著遙遙領先的高溫記錄呢?這是因為:吐魯 番盆地深居內陸,濕潤氣流鞭長莫及,難以進入,雨水稀少,致 使天空經常無雲,太陽光的熱量在達到地面之前很少損耗;而且 地面之上又無水份可供蒸發,到達地面的太陽熱量幾乎全部用來 增高地溫,而火燙的大地又把高溫源源不斷地傳給大氣。加上吐 魯番本身又是天山之中_個低下閉塞的盆地,當盆地空氣受熱上 升後,外來的氣流便下沉補充,由於絕熱增溫作用形成的焚風 (當地群眾稱為"乾熱風「)特別灼熱,也起到了加熱的作用。另 外盆地內太陽輻射的熱量不易散失,使該地熱量驟積,溫度迅速 上升。 吐魯番夏季氣溫高,炎熱異常,既是不利的因素,也有有利 的_面。天氣炎熱、空氣乾燥、降水很少,對一般作物生長當然 不利。但這裡陽光充足,在灌溉水源較好、土壤肥沃的地方,卻 非常適宜瓜果生長。吐魯番的葡萄具有無核、皮薄、汁足、糖 多、芳香等特點,在國際市場上被譽為"中國的綠珍珠"。這裡 還種植桃、杏、棗、核桃、香梨、蘋果、石榴、無花果和各種西 瓜、甜瓜。哈密瓜個大肉厚,鬆脆清香,賽似糖水,吃後沁人肺 腑,在國際市場上素享盛譽。 為什麼說漠河 是我國冬季最冷的地方 黑龍江省呼瑪縣的漠河,是祖國最北部的一個村鎮。1969 年2月13日清晨,這裡的氣溫曾下降到-52.3C,是全國極端 最低氣溫誕生的地方。漠河不僅極端氣溫最低,而且最低氣溫< -50°C的極為寒冷的月數也最多。此項氣象記錄我國共出現8 次,而漠河竟佔了 4次。其他的低溫情況是: 最冷旬平均氣溫為-30.6C ; 最低氣溫<-30C的嚴寒天數為94.5天; 最低氣溫<-40C的極為嚴寒天數為26.3天; 最冷月(_月)平均氣溫為-30.6C。 漠河雖不在北極圈內,可是為什麼如此寒冷?原因是多方面 的。第_,它地處大興安嶺北端,與西伯利亞的冷極最為接近, 初出"茅廬"的寒流經常在此受阻、聚積,使氣溫急劇下降。第 二,它處於北緯5329,是我國緯度最高的地方,故有我國的 "北極村"之稱。冬季陽光斜射最甚,熱力微弱。黑夜又極為漫 長,冬至前後,可達16∼17小時。這時,地面受熱少,而向宇 宙空間輻射散失的熱量多。第三,漠河又在黑龍江南岸,屬河谷 地區。夜間,高山上的冷空氣沿坡下沉,加上低凹地形的谷底本 身也在同時輻射冷卻。從而使溫度下降更快。第四,嚴冬多為晴 天,濃厚雲層,大氣的保溫作用弱。晴夜中,地面強烈地向太空 輻射、冷卻。在以上四項原因中,當然最根本的還是漠河處於寒 潮冷空氣控制之下,使它的基礎溫度已降得特別低。 漠河不僅嚴寒,而且冬季很長,無霜期每年不到三個月。當 首都北京還是菊香花茂,果實纍纍時,這裡已是冰封雪飄,_派 北國風光。隆冬,怒吼的北風橫掃原野,積雪隨大風飄起來,然 後又摔下去,巴掌大的雪片被風撕得粉碎。有時,潔白的霧淞掛 滿樹枝,遠遠看去,彷彿是誰在樹枝上塗了_層閃光的銀粉,又 像是樹的枝條上長出了無數潔白的冰須。絢麗多姿的北極光偶爾 可見;有的像瀑布,飛流直下;有的似綵帶,隨風飄舞;有的像 _團正在燃燒的火把,火光騰騰;有的像一片滾滾的波濤,從天 邊滾向天頂。紅的,紫的,藍的,綠的,五光十色,絢麗多彩。 漠河極端最低氣溫為全國之最,人們也許以為在這裡生活_ 定酷寒難熬。其實,如果你有機會在嚴冬來到這裡,只要進到屋 內,就會感到溫暖如春。這裡的住房大都用圓木建成,三面有 窗,二尺多厚的牆壁能擋風御寒,室內還有火炕可以取暖,人在 室內只要穿件毛衣或絨衣就行了。 為什麼說西雙版納 是我國最大的熱帶森林區 我國熱帶常綠闊葉雨林面積不大,分佈比較零散,而且屢遭 破壞,現僅見於台灣南端、海南島南部、雲南和西藏南部局部濕 熱的低山或峽谷地區。其中雲南省的西雙版納,森林終年蒼鬱, _望無際,面積達800萬畝左右,是我國最大的熱帶森林區。這 裡森林景觀美麗多姿,生物資源繁多珍貴,因而有"植物王國皇 冠上的綠寶石"、"熱帶植物寶庫"的稱譽,聞名中外。當你一踏 入這塊寶地,就像置身於天然公園裡,可以盡情享受大自然的樂 趣。 為什麼西雙版納竟成了我國最大的熱帶森林區?這是因為千 百萬年前,當地質年代還處於第三紀時,氣候轉冷,冰川幾乎席 捲了全球,世界上只有一些少數地方幸未遭受襲擊,成了古老植 物的庇護所,西雙版納就是其中的一塊。加上這裡又處於低緯地 區,地形是低山河谷地帶,海拔較低。北有高原屏障,擋住了寒 流,南受印度洋影響,西南季風可以長驅直入,多雨、多雲、多 霧,形成了濕熱少風的熱帶氣候。因此,西雙版納的森林寶庫裡 不僅繁衍生長著樹蕨、木蓮、雞毛松、羅漢松等古老的植物,而 且還有大量栽培植物和野生類型,以及在遺傳育種上具有很高價 值的野生樹種。據說,單高等植物這裡就有5000多種,約佔全 國高等植物總數的$%,其中國家規定的珍貴稀有樹種竟佔了全 國的]/4。有經濟價值的植物近1000種,包括藥用植物500種 和其他優質珍貴的用材樹種,如油料、香料、染料、樹脂、樹膠 植物等。 在這片原始密林中,荊籐飛舞,古木參天,既有高達50∼ 60米的喬木,又有依地而生的低矮草木,中間夾有高矮不一的 喬木、灌木,群落層次異常分明。各種植物拚命爭奪陽光,所有 的空間都被根、莖、葉、花所佔滿,簡直不見天日。幾十米高的 陸均松,由於過分密集,樹長得很小,各種蕨類、蘭花也飛到大 樹的頂上或中間,好像掛在樹上的奇異多姿的空中花籃。眾多的 籐類植物攀在大樹上,蜿蜒糾纏,直伸到喬木頂部。最低層,像 _塊塊天鵝絨地毯似的苔蘚、花草,佈滿在大地之上。 西雙版納熱帶森林是_個包羅萬象的生物寶庫,它吸引著許 多中外植物學家,人們把它作為研究熱帶雨林和季雨林生物群落 的_個理想之地。國家採取了有效措施,並在此設立了4個自然 保護區。 為什麼說內蒙古 草原是我國最大的草原 提起草原,人們的腦際裡就會浮現出"天蒼蒼,野茫茫,風 吹草低見牛羊"的美麗畫卷。草原以它自己特有的雄偉開闊的氣 派,裝點著祖國的錦繡河山。 在我國眾多的草原中,內蒙古草原最大,面積達13億畝, 而且草茂質高,比較典型。這個草原的東南方,有長白山、大興 安嶺、太行山等一道道東北——西南走向的山脈擋住了從太平洋 吹來的溫暖濕潤的東南季風,使得內蒙古草原年降水量較少,從 東向西由500毫米下降到100毫米以下。夏季高溫,冬季嚴寒, 春季大風,秋季涼爽,屬於半乾旱或乾旱的大陸性氣候。這種自 然條件,對於牧草生長十分有利。據統計,這裡的各種牧草共有 800多種,可以引植栽培的有30多種,而且草質優良,劣草較 少,毒草罕見。內蒙古草原放牧時間較長,適宜於發展牛、馬、 羊等。自古以來,內蒙古草原就是我國最重要的畜牧業基地之 _。由於內蒙古草原內部水分差別很大,從東向西形成了草甸草 原、乾草原(典型草原)、荒漠草原等多種草原類型。 內蒙古草原東北部的呼倫貝爾草原大部分屬於草甸草原區。 這裡是半乾旱氣候和半濕潤氣候的交錯地帶,年降水量為250∼ 500毫米,土壤肥沃,牧草茂密,產草量高,天然牧草有羊草、 大針茅、紫花、苜蓿等,屬高草型的"五花草甸「。牧草中營養 物質豐富,是我國最優良的草原區。草原上窪地、湖泊、沼澤、 濕地廣泛分佈,水草豐美。盛夏的草原草茂花鮮,各種艷麗的花 朵_簇簇地開放在綠草叢中。天藍色的馬蘭花、青紫色的桔梗 花、白色的防風花、絳紅色的野百合花、金黃色的金花菜花爭奇 鬥艷。成群的牛羊像珍珠遍佈草原,把碧綠的草原裝飾得更加絢 麗多彩。這裡的牲畜以牛、馬、羊為主。全身披著棗紅色鬃毛的 三河馬,就產在根河、得爾布爾河、哈烏爾河的三河草原上。三 河馬既適於騎乘,又善於拉車。它的速度很快,即使當它疲勞之 後,只要得到短時間的休息,就能很快恢復體力。 內蒙古草原中部的錫林郭勒草原和烏蘭察布草原,是我國的 乾草原區,這裡年降水量150∼350毫米,屬半乾旱和乾旱氣候。 草原景色,四季各異,十分誘人。這裡飼養的蒙古馬,身軀雖較 小,但骨骼健壯,性情剽悍,是全國著名的走馬。 內蒙古草原放牧著眾多的牲畜,是一個取之不盡的大肉庫和 發展畜牧業的重要基地,同時也是一座經濟植物的大寶庫。據統 計,這裡生長著近200種藥用植物,有"天然藥庫"之稱。 為什麼把世界最高峰叫珠穆朗瑪 珠穆朗瑪是世界最高峰的名字,它在我國青海高原的南邊, 與尼泊爾國交界線上。 珠穆朗瑪峰可高可高了,海拔8848米,像_個巨大的金字 塔屹立在喜馬拉雅山的群峰之間。在這裡世世代代居住著青海高 原的藏族人民,他們與山峰相依為命,對這座山峰十分崇拜,都 稱呼它為珠穆朗瑪!珠穆意思是女神,朗瑪意思是第三,合起來 就是"第三女神"。 珠穆朗瑪峰是世界最高峰,我國的運動員科濃曾多次登上珠 穆朗瑪峰進行科學考察,國外的運動員、專家也紛紛來到這裡了 解"第三女神"的神秘所在。 I960年5月25日凌晨4時20分我國登山隊員,第一次從 北坡登上了珠穆朗瑪峰,把五星紅旗插上了地球的最高點。 小朋友你們要知道登上珠穆朗瑪峰,可不是_件容易的事, 因為山峰高,缺氧,身體不好的就登不上去,我們小朋友要好好 鍛煉身體,吃飯時不要挑食,身體練得棒棒的,將來就能去攀登 世界最高峰——珠穆朗瑪峰。 為什麼桂林是世 界上最典型的石灰岩地形 我國的桂林,在很早很早以前,是_片汪洋大海,後來這個 地區經過地殼的變化,海底上升到上面來成為陸地。又經過許多 年以後,由於風化、雨水的沖刷、水的溶蝕與侵蝕作用,於是地 面的石灰岩就變化成許多奇特的非常秀麗的峰叢、峰林和地下的 河流及溶洞。這便是今天的桂林的典型的石灰岩地形。人們經常 把桂林的景色用八個很形象的字來形容:山奇、水秀、洞異、石 美。自古就有"桂林山水甲天下"的美名。 在南斯拉夫西北部也有_個地區是石灰岩地形,這個地區名 叫喀斯特,所以人們在習慣上又把石灰岩地形叫做喀斯特地形。 為什麼青藏高原 是世界上最高最大的高原 我國青藏高原的面積約有230萬平方公里,它的平均高度在 海拔4000多公尺左右,很多山脈的高峰在6000公尺以上。雪山 綿亙,冰峰參天,可謂氣勢雄偉。我國的青藏高原,地勢最高, 面積最大。因此它是我國和世界上最高最大的高原,號稱"世界 屋脊"。 我國不僅有最高最大的高原,還有最大的黃土區哪。在我國 長城以南的地方,有_大片黃土區,它的面積很大,海拔高度也 很高,是世界上最大最有名的黃土區。黃土高原雖然氣勢雄偉, 但它也給人們帶來災難,黃河從那裡流過,便把黃土沖刷下來, 使黃河水堵塞,河水流不通,便氾濫成災,沖走房屋和人民的生 命財產。所以人們想辦法治理黃河,大量地植樹造林,從而改變 黃土高原的面貌。 為什麼我國是地震 記錄最早、損失最大的一個國家 提起地震人人害怕,我國在很早很早以前,曾記錄下在泰山 發生的_次地震,這是我國和世界上最早的一次地震記錄。也是 在很早以前,在我國的陝西省發生_次大地震,死亡85萬人, 可稱是世界上最大的一次地震了。近至十多年以前,在唐山地區 發生的_次7.6級大地震,波及到北京、天津等地,累積死亡 20多萬人。這次大地震發生是小朋友的父母都親自經歷過的。 我國的台灣省是地震最多的地區,因為台灣分佈在地球最大 和最活躍的"環太平洋地震帶"環上。所以台灣省每年平均發生 地震可達1000多次,使人們直接感受到的就有300多次,但較 大的地震多發生在東海的海面上,對台灣省的陸地地面影響不 大。 青藏高原為什麼 有"世界屋脊"的稱號 在祖國的西南部有一片雄偉廣闊的高原,這就是號稱"世界 屋脊"的青藏高原。 青藏高原稱為"世界屋脊",首先是因為它高。世界上最高 的大陸——南極洲,平均高度是2350米,青藏高原要比它高出 將近_倍,平均海拔在4500米左右。世界上最低的大陸是歐洲, 平均海拔只有340米,和歐洲比較,青藏高原更是高得驚人。另 外,青藏高原的面積也很大,不但包括西藏自治區和青海省的全 部,還包括甘肅、四川和新疆等省區的_部分,共230萬平方公 裡,約佔我國總面積的1/4。這麼大面積的高峻地區,稱它為 "世界屋脊",是當之無愧的。 青藏高原那麼高峻,是不是到處都是冰天雪地呢?並不是。 青藏高原的地勢起伏很大,地形相當複雜,那裡不僅有_系 列高大的山脈,也有廣闊的盆地和谷地。青藏高原上的大山脈有 祁連山、崑崙山、唐古拉山、岡底斯山、念青唐古拉山、喜馬拉 雅山和橫斷山脈。這些山脈海拔多在5000∼6000米以上,山頂 終年積雪,冰川高懸,是一座座巨大的"固體水庫",冰雪融水, 是亞洲著名江河——長江、黃河、瀾滄江、怒江、恆河、印度河 的重要水源。高原上的大山脈,將整個高原分割成藏南谷地、藏 北高原、川西高原、青海高原和柴達木盆地幾個部分。藏南谷地 平均海拔3000∼4000米,雅魯藏布江自西向東流貫,是西藏主 要的農業區,藏北高原海拔都在5000米以上,這塊高原的南部 接近橫斷山脈,地勢起伏比較大,北部地勢比較平緩,有些地方 排水不暢,形成了沼澤。青海高原的海拔在4000∼5000米,這 裡草原廣闊,水源充足,是我國的著名的牧區,長江、黃河的發 源地就在這裡。柴達木盆地海拔3000米左右,盆地裡礦產資源 豐富,是我國著名的"聚寶盆"。 青藏高原的另一個特點是湖泊多,而且絕大多數的湖泊是只 有"來路",沒有"去路",只有發源於周圍雪山上的溪流注入, 而沒有出口,經過長期蒸發,湖水變鹹,成為鹹水湖,著名的鹹 水湖有青海湖、納木錯、奇林錯等。"聚寶盆"柴達木盆地裡, 還有_些"聚寶湖",湖裡盛產硼砂、芒硝、食鹽等重要的化工 原料。 青藏高原的第三個特點是地高天寒,氣候比較乾燥,這對農 業是不利的。但是,由於空氣比較稀薄,雲霧很少,日照充分, 熱量豐富,這又彌補了地高天寒的缺點。近年來,藏族同胞正是 利用了這些條件,在"世界屋脊"上獲得了小麥大面積高產,為 發展西藏地區的農業生產開闢了廣闊的前景。另外,氣候乾燥主 要是指高原的內部,在高原的邊緣,特別是橫斷山區和藏南谷 地,受到印度洋季風的影響,降水相當豐沛,所以這_帶蘊藏著 極為豐富的森林資源,成為我國第二大天然林區。 青藏高原的第四特點是草原遼闊,牧業發達,大致在海拔 4800米以下的地方,都有草場分佈,特別是在那大大小小的湖 盆周圍、山間谷地和向旭緩坡,_塊塊草灘,像翠綠的絨毯蓋著 大地。每年夏秋季節,千里草原牛羊成群,到處一派興旺景象。 為什麼稱亞馬孫大潮是潮汐之最 南美洲的亞馬孫河,素以豐富的水量、廣袤的流域和流長聞 名於世。殊不知亞馬孫河口的大湧潮,更是堪稱潮汐之最。每當 湧潮出現時,其情、其景、其聲,真是"壯觀天下無"。亞馬孫 大湧潮,巴西人叫"波羅羅卡",這個詞來源於當地土著——印 第安人圖皮族語,原為"波羅克——波羅克",即連續不斷發出 爆破似的巨大聲響之意。的確,在潮汐來臨之前_小時,人們遠 在數十公里之外就能聽到它發出的雷鳴般的響聲。 亞馬孫大潮,是來自大西洋的海濤,浪高4∼5米,時速達 20多公里,溯河由東向西而上可達200公里。大潮寬達12公 裡。在河口的馬拉若島附近驟然崛起,濁浪排空,巨聲轟鳴,磅 礡氣勢,使人怵目驚心。比起著名的英國塞文河的馬斯卡雷特 潮、印度的恆河潮和中國的錢塘江湖等,無論是波高、時速,還 是上溯(倒灌)距離,亞馬孫河大潮都勝一籌。 潮汐是月亮、太陽對地球的海水引力造成的。上述河口都有 喇叭形;河口近海岸處都發育了一個巨大的攔門沙坎。來勢兇猛 的潮頭,碰上像牆似的沙坎,便_躍而起,把巨浪掀得更高,形 成層層疊疊波瀾壯闊的大湧潮。而亞馬孫河除具備上述兩個因素 外,還有得天獨厚遠比其它河流大得多的水量,而且雨季流量更 大。所以在河口前方百餘公里處的大西洋處都能感覺到它的強大 的衝擊力。潮汐澎湃,波浪濤天,真有"聲驅千騎疾,氣卷萬山 來"的氣勢,歷來為世界探奇攬勝的人們所嚮往。 為什麼格陵蘭島 有廣而厚的大陸冰川 格陵蘭島位於大西洋北端,大部分島嶼都在北極圈內,西邊 隔巴切灣、戴維斯海峽與北美大陸相望。全島總面積215萬平方 公里中竟有180萬平方公里被1000多米厚的冰川覆蓋著。當冰 層很厚時,就會被推落到海洋中,成為冰山,北半球每年約有 16000座冰山,其中90%是從格陵蘭冰川崩解而來的。冰川是由 終年積雪形成的。那麼格陵蘭的降雪為什麼比同緯度的其他地方 多呢?這主要應歸因於北大西洋暖流。 大約在700萬年以前,大西洋與太平洋在中美洲是相通的, 南北美洲之間有_個很大的缺口,所以大西洋赤道暖流流到加勒 比海以後不再北上去西歐和北極地區,而是穿過這個缺口進入太 平洋。因此那時候沒有墨西哥灣暖流和北大西洋暖流,格陵蘭島 上也就沒有萬年積雪和廣厚的冰川。 到了前700萬年的時候,太平洋中部的海底大裂縫岩漿不斷 湧出,地殼板塊進一步被推向兩旁,海底在繼續擴張,擴張的結 果之一是使中美洲這個地方從海中升起成為連結南北美洲的走 廊,即巴拿馬地峽。這樣就阻斷了大西洋赤道流向西進入太平洋 的通道,使這股洋流被迫北上進入墨西哥灣並出佛羅里達海峽入 北大西洋,這就是北大西洋暖流。它是世界上最大的暖流,這股 暖流把赤道地區的溫暖潮濕的水氣帶到北極地區,在格陵蘭島東 邊與北極來的東格陵蘭寒流相遇,形成降雪天氣。在極地東風的 吹送下,剛巧到達格陵蘭島上,給格陵蘭島的萬年雪提供了充足 的來源。這些條件在同緯度的蘇聯西伯利亞北部、阿拉斯加和加 拿大北極島群區都是沒有的。 為什麼稱慕士塔格 山為"冰山之父" 在被稱為"世界屋脊"的帕米爾高原的東南部有_座慕士塔 格山,它雄踞崑崙之首。崑崙山是亞洲最長的山系,也是世界最 高最長的山系之_。人們習慣地把崑崙山分為東、中、西三段。 西崑崙的頂端就是慕士塔格和公格爾姐妹峰,它們高出周圍山地 1500∼2500米。這些高峰與西崑崙山其它部分一脈相承,自古 以來就是_個隆起的、被剝蝕的高地。無論在遠古、中生代或新 生代,都以隆起為主,尤其是晚新生代以來,隨著整個青藏高原 的抬升,慕士塔格——公格爾山地又進_步隆起,從而總是保持 著居高臨下的姿態。 鳥瞰慕士塔格峰,它是一個背向西的彎月形山體,這裡發育 著16條冰川流向四方。除去東面_條長21公里的大型山谷冰川 外,其餘三面的15條冰川都是山麓寬尾型冰川。慕士塔格西坡 是一個完整的罕見的冰川類型——冰帽,加上典型的U形槽谷、 冰川峽谷,更顯得幽深和奧秘。整個慕士塔格和公格爾山區的冰 川面積約650平方公里,總儲水量約450億立方,相當於300多 個十三陵水庫!這樣豐富的水資源,可以源源不斷地供給山下人 們所需的生產、生活用水。像喀什、和田、莎車這些年降水量只 有幾十厘米到百餘厘米的城市,依然是綠洲盈野,牛羊成群,湖 沼清瑩,河流潺潺。所以每當看到慕士塔格那冰雪皚皚峰頂,結 實穩健而寬大的山體時,彷彿就像一位頭戴白帽的慈祥老人,正 在莊嚴地端坐在群山之巔。慕士塔格峰由此獲得了 "冰山之父" 的美稱。 為什麼稱美國冰川 公園為特有物種大觀園 在美國西北部蒙大拿州的邊境上,有_ "冰川國家公園", 它建立於1910年。在4000多平方公里的公園裡,到處層巒疊 嶂,山峰林立,群山之間排列著道道峽谷。有4條冰川和積雪融 化了的水流,沿峽谷傾瀉而下,形成壯觀的瀑布。在50多條冰 川河流中以福萊特海德河為最長。大約200多個大小不同的湖 泊,遍佈在公園四面八方的高山上。其中最高的壽湖,海拔 2178米。這些河流、湖泊在地質年代裡都受過冰川的作用,許 多湖泊是古代冰川磨蝕而成的。這裡真不愧是冰川展覽館和研究 古代、現代冰川的大本營。 根據地質學家研究,這裡的海相沉積岩層,是大約10億多 年前形成的。在這裡,地殼運動塑造的山系是世界上許多有名大 山系之_。山上溝壑峽谷縱橫,冰川雪地覆蓋。移動的冰川,把 峽谷侵蝕得更為深邃,擦痕也非常明顯,形成了 U形谷和眾多 的冰斗、角峰等冰川地貌景觀。 公園裡有上千種的樹木花草。在比較乾燥的東坡上,生長著 恩氏雲松、亞高山冷杉、小干松、花旗松和大枝松,蒼勁挺拔, 亭亭玉立。在西坡,氣候溫暖濕潤,落葉松、冷杉、雲杉等喬 木,茂密蔥蘢。每到夏季,杜鵑、百合等野花爭艷斗美,龍膽 草、旱葉草等競相生長,真是山花爛漫,綠草如茵。 欣賞各種野生動物更是遊人的一大樂趣。這個公園裡有大角 山羊、美洲豹、駝鹿、白尾鹿、黑熊、灰熊等大型動物;還有海 狸、水獺、貂鼠和其它小型哺乳動物。此外,在樹林中還有鶚、 束鳥、松雞、星烏鳥、畫眉等常見的鳥類。公園裡的一切自然資 源,都受到國家法律保護,所以這個大自然王國,是那麼靜謐和 諧。到過這個冰川國家公園的遊人,無不讚歎這北美特有物種的 "大觀園"。 為什麼有的火山會噴冰 說到火山噴發,恐怕首先想到的是大量火山灰、火山礫沖天 而起和熾熱的岩漿流出。燒燬森林、房屋,淹沒耕地……然而在 冰天雪地的北極地區,卻另有_番景象。由於覆蓋在火山頂上的 冰層深厚,埋在冰層底下的火山,_旦甦醒,則掀開冰蓋,而將 大量冰塊噴發出來,造成奇特的噴冰現象。在冰島北部的格裡姆 斯維特火山,就有過一次十分壯觀的場面:從火山口噴射出來的 不是灰、礫,也不是岩漿,而是大量的冰塊。這次爆發持續了兩 周,每秒鐘噴射出來的冰塊大約有420立方米,在特大爆發時可 達2000立方米。這次爆發所拋出來的冰塊總共約有1.3萬立方 公里。據記載,冰島的火山噴發冰塊現象,古代也有過類似的情 景,這是高緯冰層廣佈地區的火山爆發所特有的現象之一。 新疆和西藏的學生,為什麼 在北京時間上午10點才上學 新疆和西藏的學生,每天都要到上午10點左右才去上學, 這是怎麼回事呢?這個問題,要從地球的形狀和運動說起。地球 是一個球體,又在不停地從西向東自轉,所以在不同經度的地 點,每天見到太陽的時間就有早有晚,日出、正午、日落、子夜 的時間,都有先有後。東面的地方總比西面的地方先見到曰出, 先到達正午時刻,又先進入黑夜。新疆和西藏地區,是我國的最 西邊,無論春夏秋冬哪個季節,天亮得都比我國東部地區晚。夏 季,7點左右太陽才升出地平線;冬季,就要到9點左右。 在古代,人類生活的範圍很狹小,不同地區的人們相互之間 很少來往,所以人們都按照本地日出、日落的時間生活。後來, 人們把一晝夜劃分為24小時,或12個時辰,以太陽在本地升得 最高的時刻定為中午12點或午時,這樣定出的時間叫地方時。 但是,隨著生產和科學技術的不斷發展,人們相互之間的來往越 頻繁,活動的範圍也擴大到了全球各個角落,各地使用各地的地 方時就不能_致,很不方便,於是人們就制定出了標準時。 標準時是這樣劃分的:把全球360。經度,平均劃分成24個 時區,每個時區占經度15。。各時區都以本時區中央經線的地方 時作為全時區的統一時間,這就是標準時。 各個時區都有本時區的標準時間,國際上又用什麼時間作標 准呢?國際上規定,以通過英國倫敦格林威治天文臺原址的0。 經線為中央經線,從西經7度半到東經7度半劃為中時區,又稱 零時區。在這個時區內,以0。經線的地方時間為標準時間,即 "格林威治時間",也稱為世界時。從0時區往東,按次序為東1 區、東2區……直到東12區,從0時區往西,按次序為西1區、 西2區……直到西12區。西12區和東12區合為一個時區。每 兩個相鄰的時區,時間相差1小時。在同_時區裡,地方時和標 準時相差不超過半小時。 我國領土遼闊,東西跨東5區到東9區的5個時區。北京位 於東8區,新疆和西藏的大部分位於東6區,所以那裡的時間一 般要比北京晚兩個小時。目前我國一律使用東8區的標準時間, 就是"北京時間",新疆、西藏也不例外。所以在新疆和西藏, 就出現了上午10點才上學的現象。 為什麼指南針能指示方向 在茫茫大海中,水手靠什麼來分辨方向呢?靠的是指南針。 小小的指南針,不論你把它放在什麼地方,它總是_端指向南 方,另_端指向北方。地質勘探,行軍打仗,都離不開它。 指南針是我國古代四大發明之一。早在2000多年前的戰國 時期,已有用天然磁鐵琢磨成的指南針,稱為"司南"。司南的 形狀像_個湯匙,把它放在銅盤上,它的柄就指向南方。到了漢 朝,我國人民又用人造磁鐵製成了 "指南魚"來指示方向。後來 又創造了_種比"指南魚"更好的指南針,直到發展成為我們今 天使用的指南針。 為什麼指南針能指示方向呢? 我們居住的地球,是個巨大的磁鐵。地球這塊大磁塊,跟普 通磁鐵_樣,也有兩極;一個極是在北美洲的哈德遜灣附近,叫 做北地磁極;另一個極是在南極洲的維多亞附近,叫做南地磁 極。 我們知道,如果把_塊磁鐵移近指南針,會使指南針發生偏 轉。這是因為磁鐵有個重要的性質:同性相斥,異性相吸。地球 本身是塊巨大的磁鐵,所以在地球上的指南針,總是_頭指向北 地磁極,另_頭指向南地磁極。 為什麼地球會是個大磁鐵呢?這個問題已經研究了好多年, 至今還沒有得到滿意的結果。 環境科學 什麼是《寂靜的春天》 《寂靜的春天》是美國女生物學家雷切爾•卡遜的一本著名的 環境保護著作。 在20世紀40年代,卡遜就已注意到人們濫用DDT對生態 所帶來的危害。從1955年起,她集中精力開始研究化學殺蟲劑 對生態環境所產生的影響。經過艱苦的調查研究,她於1962年 寫成並出版了《寂靜的春天》。 在這本書裡,她著重描述了地球生態環境已受到來自化肥、 農藥、殺蟲劑的污染的科學事實,並告誡人們,人們的不合理活 動已經破壞了環境,威脅到生物包括人類自身的生存,必須採取 有效措施保護環境。這本書在世界範圍內引起了轟動,並由此而 掀起了轟轟烈烈的"環境保護運動"。然而,這本書出版之時, 很多人還沉浸在高科技成果給農業帶來的好處中,所以不僅對卡 遜的警告不以為然,反而粗暴無理地攻擊她的著作違背科學、違 背事實,批評是相當嚴厲的。科學總會戰勝謊言,又過了幾年, 人們認識到,書中的_些分析、觀點和預見,並不是聳人聽聞, 而是基於科學分析的預言。到1972年斯德哥爾摩人類環境會議 召開之時,這本書不僅被廣泛接受,而且獲得了極高的評價。 這本書明確提出,20世紀人類所應研究和解決的_個重要 課題是環境污染與保護,因其影響,人們認為卡遜是人類歷史上 的一位環境保護領袖,卡遜把自己的一切都獻給了人類的環境保 護事業。 什麼是《增長的極限》 《增長的極限》是能代表人類在20世紀70年代環保思想的 著作。它是由羅馬俱樂部的許多成就卓越的的學者撰寫的環境保 護報告。這些學者深入地考察了世界各國的發展過程,發現了這 樣一種危機:如果人類現在不合理的掠奪式的發展方式和大量消 費資源能源的奢侈生活方式不改變的話,人類總有一天會走上絕 路。起初,這本書的模型設計與分析中存在很多問題,之後得以 修正。無論如何,這本書的歷史作用是不可抹殺的,正是由於該 書的問題,才在世界範圍內引發了對人類環境前景的激烈探討, 並最終導致了可持續發展戰略思想的出現。 聯合國通過的環境 保護的綱領性文件有哪些 從20世紀70年代開始,聯合國環境會議相繼通過了一系列 地關於環境保護的綱領性文件: ——《人類環境宣言》1972年6月5日至16日在斯德哥 爾摩舉行的聯合國人類環境會議通過。它鄭重宣佈保護和改善人 類環境是關係到全世界各國人民的幸福和經濟發展的重要問題。 ——《內羅畢宣言》 1982年5月10日至18日,國際社 會各成員國聚會於內羅畢,大會通過了這一宣言。它鄭重要求各 國政府與人民鞏固與發展環境保護所取得的進展,對全世界環境 的現狀表示嚴重關注,並認識到迫切需要在全球一級、區域一級 與國家一級為保護和改善環境而加緊努力。 ——《裡約環境與發展宣言》、《21世紀議程》1992年6 月3日至14日在里約熱內盧舉行的聯合國環境與發展會議通過。 這兩個綱領性文件提出建立"新的、公平的全球夥伴關係"和 "可持續發展戰略"。 ——《生物多樣性公約》1992年6月5日里約熱內盧聯 合國環境與發展大會簽署,它是_項世界各國共同來保護和利用 生物多樣性並公平地分享生物資源所創造效益的承諾,它第_次 綜合地提出了生物多樣性的保護和資源的持續利用問題,確認了 生物多樣性的保護是全人類共同關切的事業。 為什麼要制定環境規劃 不知你們注意到沒有,我們正處於環境危機,幾乎是四面楚 歌的境地。 水源污染觸目驚心,我國因污染而不能飲用的地表水佔全部 監測水體的40%,全國64%的人正在使用不合理的水源。工業 污染日趨嚴重,"藍藍的天上白雲飄"的景象越來越少,大氣污 染還造成酸雨現象。水土流失日趨嚴重,僅水土流失面積有367 萬平方公里,還以每年1萬平方公里的速度迅猛發展,可以說是 "半壁江山付東流……「"敕勒川、陰山下,天似穹廬、籠蓋四 野,天蒼蒼、野茫茫,風吹草低現牛羊"唱盡了塞北草原的寬闊 雄渾的景色,而一千多年後的今天,由於草原大面積退化和沙 化,那種_碧千山、牛羊成群的誘人景色變成"天蒼蒼、野茫 茫,風吹草低無牛羊"的淒涼景象。我們生存的環境正日益惡化 所以說,我們必須對將來的環境保護工作做_系列嚴密規劃 部署,為達到預期環境目標作出最佳方案,環境規劃是為制訂國 民經濟和社會發展規劃、國土規劃的科學依據,在環境保護和社 會經濟發展中起著舉足輕重的作用。環境規劃按區域可分為全國 環境保護規劃、區域環境規劃、城市環境規劃、工業區環境規劃 等;按環境要素可分為水污染、大氣污染、廢物處理規劃和噪聲 控制等。 制定環境規劃,已經刻不容緩。保護我們生存的環境,保護 我們賴以生存的地球,當從你我做起從今時今刻做起…… 什麼是環境質量標準 目前,保護環境已經刻不容緩,而保護環境的主要目的是提 高環境質量,環境質量反映出人類生存、發展及社會經濟發展的 適宜程度,已經愈來愈引起全社會的關注。環境質量分為大氣環 境質量、水環境質量、土壤環境質量、生產環境質量等。 如何來判定環境質量的好壞呢?就是要用環境質量標準即國 家為保護人群健康或其他需要,而對環境中污染物或其他物質的 容許含量所作的標準與規定。它是衡量環境是否受到污染的尺 度,體現了國家的環境保護要求和政策。 它主要有水質量標準,土壤質量標準、生物質量標準、大氣 質量標準,當然每一大類又可按所控制對像不同分成若干小類。 聯合國早於1973年1月成立了環境規劃署,根據理事會政策指 導,提出聯合國環境活動的中期和長期規劃,制定活動方案。 環境是我們賴以生存的根本,既然有章可循,我們更應該保 護環境——我們賴以生存的空間,從身邊_點_滴小事做起。 如同美國宇航員詹姆斯•歐文所說:我們的地球那樣偉大而 美麗,又是那樣渺小而脆弱!……我們的地球是溫暖的、有生命 力的,那麼,好好地照料我們的地球珍惜我們的地球吧! 什麼是環境標誌 環境標誌又稱為綠色標誌或生態標誌,它是對產品的環境性 能的_種帶有公證性質的鑒定,亦即對一種產品相對於同類型的 其他產品的全面的產品環境質量評價。具體地說,它是指一種印 在產品或其包裝上的圖形,用以表明該產品的生產、使用及處理 過程符合環境保護要求,對環境無害或危害極小,有利於資源的 再生利用。 環境標誌,作為市場營銷環節的_種環境管理措施,最近幾 年世界上已有不少國家相繼實行,隨著人們環保意識的加強,越 來越多的消費者能夠接受環境標誌制度。據調查表明,40%的歐 洲人喜歡購買帶有環境標誌的產品。 通常情況下環境標誌可分為兩類:_類稱之為環境營銷標誌 (Environmental Marketing Lables),這種標誌大部分是由製造商、 百貨商店、連鎖零售店自行設計使用的,貼上這種標誌的產品具 有特定的環境品質和質量。在某些情況下,為了給予消費者更高 的信任度,保證消費者獲得更準確的環境信息,該標誌還標明是 由某個研究標誌機構所認定。 另一種通常稱之為生態標籤(Eco-labelling),即是一般意 義上的環境標誌。它_般由政府資助的標誌機構和私人獨立的標 志機構所頒發。產品的生產商或供應商必須經過申請,經檢驗達 到該機構所認定的有關產品標準,才能獲取生態標籤。這種環境 標誌,與環境營銷標誌最大的區別在於它是由生態標籤機構通過 認定向製造商或供應商頒發的,而不是製造商自行設計的。 環境標誌一般由產品的生產者自願提出申請,由權威機關 (政府部門、非政府組織或公眾團體)授予。標誌受法律保護, 但申請與否法律並未規定,它具有指導性而不是強制性。它也不 是_種獎懲措施,而是_種軟的市場手段,為產品生產者提供一 個在市場上有競爭優勢的資格。環境標誌授予的對象是產品本 身,而不是該產品的生產廠家。 為什麼說地球是 人類唯一的生存環境 如今,全世界的人口已超過了 60億的總數。人口過剩使得 我們賴以生存的地球環境越來越小、越來越壞了。於是人們希望 能在地球以外的宇宙空間找到適宜人類居住的其他星球,幻想著 有朝一日到別的星球上去居住。現代科學技術的發展,為人類的 這些幻想提供了物質基礎。人類還發射了宇宙飛船和探測器,去 尋求地球之外的生命和能使人類居住的其他星球。 人類曾經把移民的希望寄托在月球上,因為它是離地球最近 的一顆星體,只有38萬公里。登上月球之後才發現,那裡是一 個沒有任何生命的死寂世界,一切生物生存的基本條件,比如空 氣和水那裡都沒有,連土壤也少得可憐。光那裡忽冷忽熱的氣溫 就足以致一切生物於死地(熱時可高達127。C,冷時能低於-183()。一句話,那裡簡直不是人住的地方。 人類又曾把希望寄托給火星,希望火星是一個適宜生命存在 的星球,可多次探測的結果,依然令人失望。火星上最冷的時候 是-132C,最熱的時候是28C。沒有水,只有微乎其微的空 氣,且大部分是二氧化碳和氬氣,如同月球一樣,沒有生物存在 的可能。 除月球和火星外的其他星球又如何呢?到目前為止,凡是人 類的探測活動所涉及到的星球一律給出了否定的回答。 不比不知道,和其他星球一比就會發現,地球所提供給人類 的生存環境的確得天獨厚。地球上冷熱變化不大,大部分地區冷 熱溫差不超過80C,最熱不過50C左右,最冷-88C左右。有 水,有氧氣,有多種動植物,有礦藏,有一切宜於人類生存的基 本條件和可供人類使用的自然資源。可以說,地球是人類的搖 籃,是人類的母親,是人類的家園,是人類目前唯_的生存環 境。 然而,人類社會的農業文明和工業文明的沉重代價就是對地 球環境的破壞:綠色植物減少,稀有動物滅種,人口過剩,資源 銳減,水土流失,旱澇災害交替發生,天災橫行,生態失衡,等 等。為了使人類以及地球上的其他生物免受由人類自身不合理的 活動而帶來的滅頂之災,我們發出吶喊:保護地球環境勢在必 行! 什麼是地球上的生態系統 如果要知道什麼是生態系統,我們得從地球上的生物物種說 起。 在地球生物圈中,有很多很多種生物。關於物種的數量還沒 有明確答案,眾說不_。科學家們已經發現並命名的生物有100 萬種。有人說地球上有500萬種生物,但又有人報告,光亞馬孫 河流域的原始森林中,就可能有800萬種生物,由此,估計全球 現存的物種大約有1000萬種。還有一些科學家認為全球有3700 萬種生物。如果追算已經滅絕的物種,地球從其誕生之日至今共 約出現過5∼10億種生物。 這些生物都必須存在於_定的環境中,如_片森林,一塊草 原,_條河流。人們把某_種生物所有個體的總和叫做"種群", 把生活在某一特定區域內由種群組成的整體叫"群落",群落與 它相互作用的環境合起來就是生態系統。所以說,生態系統是指 _定時間內存在於一定空間範圍內的所有生物與其周圍環境所構 成的_個整體。例如一片森林就是一個生態系統。森林中有狼有 虎,有鹿有兔,有松有柏,有花有草,還有各種微生物。狼有狼 的種群,鹿有鹿的種群,也就是說各種動物都有各自的種群;松 有松的種群,花有花的種群,即各種植物有各自的種群;各種微 生物也有各自的種群。所有的動物種群、植物種群和微生物種群 合起來構成群落,群落中的所有生物和環境合起來就構成森林生 態系統。 不光森林,草原、沙漠、湖泊、海洋、農田、城市都是生態 系統,整個地球生物圈也是一個大的生態系統。 任何生態系統都是由生物因素和非生物因素兩部分組成。非 生物部分包括陽光、空氣、水分、土壤等各種物理的和化學的因 素;生物部分又可分為生產者、消費者和分解者三類。 生產者是指綠色植物,包括草、樹、莊稼、藻類,它們能夠 吸收空氣中的二氧化碳,汲取土壤中的水分和礦物營養元素,借 助太陽光能來合成有機物,並提供給其他生物。 消費者是指各種動物和人。它們自己不會由太陽光合成有機 物,只靠吃生產者為主。 分解者是細菌和媒,它們把生態系統中消費者和生產者的屍 體分解成水、二氧化碳和營養元素,還給大氣和土壤,再供生產 者使用。 地球上的生態系統的分類很多,如可以簡單地分為陸地生態 系統和水域生態系統。陸地生態系統又可分為森林生態系統、農 田生態系統、荒漠生態系統、草原生態系統以及凍原生態系統等 等。水域生態系統又可分為海洋生態系統和淡水生態系統。 什麼是生態平衡 1942年,美國學者林德曼發現了生態系統中食物鏈的規律: 在自然界中,老鷹只能吃到大約1/10的蛇,蛇只能吃到大約1/ 10的青蛙……田鼠和蝗蟲也只能吃到大約1/10的綠色植物,即 就是高級食肉動物只能消費大約1/10的中級食肉動物,中級食 肉動物只能消費大約]/10的初級食肉動物……食草動物只能消 費大約]/10的綠色植物。這個規律被叫做"十分之一定律"。如 果按照這個規律,把營養級依序由低向高排列,逐漸成比例地變 小,畫成一幅圖,彷彿_個埃及金字塔。因此,該定律又被稱為 "能量金字塔定律"。 在各種生態系統中,每_種群的數量必然要受到十分之一定 律的約束,也就是說,各種生物的數量符合能量金字塔定律,生 態系統才能保持穩定,這就是生態平衡狀態。 換句話說,在_個正常的生態系統中,能量流動和物質循環 總是不斷地進行著,但在_定時期內,生產者、消費者和分解者 之間都保持著_種動態的平衡,這種平衡表現為生物種類和數量 的相對穩定,這種平衡狀態就叫生態平衡。 生態平衡狀態既微妙又脆弱,如果把這種平衡打破,比如由 於自然的或人為的原因使某種生物物種的數量急劇膨脹或縮小, 造成生態系統不能遵循十分之_定律,常常會帶來災難性的後 果,有時整個生態系統將被摧毀。 在地球大生態系統中,人處於食物鏈的頂端。按照能量金字 塔定律,人的數量也不能無限制地膨脹,否則,就可能打破地球 生態平衡,使整個地球生態系統遭受巨大的破壞。所以,人類只 有主動控制人口增長速度,才能保護好地球生態系統,才能保護 我們人類生存和發展的環境。 生態圈2號是怎麼回事 其實,人類賴以生存的這個藍色星球——地球,美麗而脆 弱,在孕育了人類的同時,也將人類置於孤立無援的宇宙空間, 假如地球上的環境條件有大的變化,就會導致生物和人類的滅 絕。歷史上早就有人將地球稱之為"地球號宇宙飛船"! 整個地球表層可以看作一個封閉的大生態系統,在陽光作用 下,各種自然物質不斷循環和更新,維護平衡使人類得到生存和 繁衍。而1971年前蘇聯載人航天器"聯盟號"返回地球後,三 名宇航員都因"爆炸性失壓"而犧牲,這是由於坐艙漏氣,人工 氣壓猛然減低,在飛船上失去了地球生態條件。生命存在於有正 常生態條件的地球表面,而這個環境是經過漫長歲月演化而來 的。 引起全世界科學界關注的在美國亞利桑那沙漠中進行的"第 二生物圈工程"耗資達3000萬美元,由鋼和玻璃構成密封體, 對外隔絕,只有陽光可以照射,裡面有九種不同的生態環境:一 座熱帶雨林、一片森林、一片草原、淡水和海水沼澤地、一處沙 漠、一片深海、一處珊瑚礁、一彎鹹水湖裡面有飛禽走獸魚類昆 蟲等。有8位志願者和科學家在其中生活,在這個系統中人可以 吸收植物放出的氧氣呼出二氧化碳供植物吸收,而人類排泄物作 為植物的肥料,促進細菌、藻類和水生生物繁殖。科學家認為也 許這個人造生態環境不夠大,不夠多樣化。目前,美國太空署, 肯定了人造"第二生物圈"試驗的必要性,為人類開拓生存的第 二基地——月球或火星居住作出必要的準備和探索。 "第二生物圈"試驗極大地豐富了人們的生態知識。地球正 是一個處於茫茫宇宙之中放大了的穩定平衡的複雜生物圈! 生物圈是怎麼一回事 人類和其他生物生存的環境稱之為生物圈。根據目前的認 識,其界線是在海平面以下深度約11公里,海平面以上15公里 的範圍內。生物圈是地球上生命活動的主要舞台。生物圈通常由 大氣圈、水圈和岩石圈所組成。大氣圈是指地球外圍的一層空 氣,其範圍大致在地球表面以上19公里高度以內,再往上就是 宇宙空間了。空氣總重量約6000萬億噸,但空氣總重量的95% 集中在地球表面以上12公里範圍內。大氣圈對人類健康至關重 要。水圈佔地球表面的70%,總水量約為13.6億立方公里,但 分佈卻很不均勻。97.2%的水存在於海洋中,2.15%存在於冰山 中,地下水占0.625%,地面水僅有0.017%,水蒸氣為 0.001%。由此可見,淡水是人類寶貴的資源。岩石圈表面的土 壤層與人類的關係非常密切,它提供了人類賴以生存的食物和微 量元素,它影響著人類和大地上各種動物的生存。如果沒有土 壤,陸地植物就不能生長;而沒有植物,動物就無法生活。而且 土壤是人類_個很好的廢物天然處理場所。在生物圈中,生物、 空氣、土壤和水之間在太陽能參與下,形成了_個封閉性大循 環。人類從生物圈中得到生長、發育和繁殖所必需的化學元素; 並在維持我們生命的過程中,再把這些物質送回到環境中去。生 物生存有賴於這個循環的完整性。 從原始生命出現到現在,大約經歷了 30多億年,而原始人 類的出現大約是300萬到500萬年前,人類文明史只有幾千年。 由此可見,人類在自然環境中生存、生活和發展,人類的一切活 動都離不開環境這個大舞台。生命的起源,生物的進化,人類的 歷史都是與賴以生存的環境——地球的起源、演變和發展分不開 的,生物和人類都是地球演化至_定階段的必然產物。環境演化 與生物進化相互關係的一個突出例子是大氣中氧氣演化,現在幾 乎一致肯定原始大氣圈是無氧的。 食物鏈是怎麼一回事 在生態系統中,_種生物被另一種生物吞食,後者再被第三 種生物吞食,彼此形成一個以食物聯接起來的連鎖關係,叫食物 鏈。各種食物鏈在生態系統中相互交錯,形成食物網。能量的流 動、物質的遷移和轉化,都通過食物鏈或食物網進行。食物鏈對 環境中物質的轉移和蓄積有重大影響。某些自然界不能降解的重 金屬元素或有毒物質,在環境中的起始濃度不一定很高,但可以 通過食物鏈逐級放大,污染物隨著食物鏈而使高位營養級生物體 內的濃度比低位營養級生物體內濃度逐漸放大,稱為生物放大作 用。例如DDT通過食物鏈在各種生物體內的濃度逐級放大,生 物體內DDT的濃度可比湖水高出數萬到數十萬倍。 |湖水| ! |浮游生物| ! |小魚(脂肪|食肉魚(脂肪)| DDT含量1 265倍 500倍 8.5萬倍 生物放大作用是與食物鏈有關的。但是,生物體內污染物濃 度增加還和生物積蓄作用和生物濃縮作用有關。 生物積蓄和生物濃縮作用,使生物體內某種元素或化合物的 濃度高於環境濃度,食物鏈的生物放大作用則使食物鏈上營養級 較高的生物體內元素,或化合物的濃度高於營養級比它低的生物 體內的含量。因此,進入環境中的微量毒物,可通過生物濃縮作 用、生物蓄積作用和生物放大作用,使高位營養級的生物受到毒 害,最終威脅人類健康。 仿圈學是怎麼回事 地球上生物圈已有幾十億年歷史。經過漫長歷史進化形成的 生態系統,也經歷了各種考驗,形成了各自的優點。比如,許多 巖洞裡棲居著大量蝙蝠。它們排出的糞便就成了洞穴裡的甲蟲、 飛蛾、蟋蟀等的食物,而後者又被蜘蛛、蜈蚣等作為食物。此 外,蝙蝠身上還有多種寄生蟲。這樣,上述這些生物全靠蝙蝠廢 棄物來維持生命,而蝙蝠夜間飛出洞外,捕食飛蟲,把能量帶回 巖洞,維持洞穴生態的生機。又比如,非洲有一種銀頰犀鳥,雌 鳥生蛋或孵小鳥時,就躲在樹洞裡,由雄鳥用泥巴封住洞口,只 留一個小孔。15周內,雄鳥找來的食物多達24000個植物的種 子和果實。有一個鳥巢裡竟有屬於8個品種的435只昆蟲,起著 多種作用。 從這些實例可以看到,自然生態系統只要運轉是正常的,所 有輸入這個系統的物質都會在循環中運動轉化。幾乎所有物質都 在循環中被利用,是一種無廢料的生產過程。但人類生產向自然 界索取物質,往往所利用的只有十分之一,而把絕大部分作為廢 料排放到環境中,破壞生態平衡,損害人的生存、發展的條件。 於是,科學家們提出了問題:應當研究和運用生物圈的發展規 律,模擬生物圈的過程來建造人類生產和生活裝置,以整體最優 化的形式,實現無廢料的生產過程。 這樣,一門新的科學——仿圈學就誕生了。模擬生物圈的過 程,把人類的生產和生活裝置的傳統工藝改造成生態工藝,即無 廢料生產的閉路循環工藝,這就是仿圈學的任務。以生態工藝代 替傳統工藝,特點是閉路循環,即輸入系統的物質在循環過程中 被最充分地利用。生產第一種產品的同時,其廢棄物(剩餘物) 是第二種產品的原料;第二種產品的剩餘物又是第三種產品的原 料,到全部被利用完為止。無廢料生產過程能實現嗎?能的,我 國正大力推廣的沼氣就算是一例。 藍色環境會給人類帶來哪些好處 我們常有這樣的體驗:陰雨綿綿的天氣,鉛灰色的雲層,昏 暗的大地,會使人心情壓抑;然而,忽然天空放晴,萬里無雲, 那浩瀚無際的蔚藍色頓時使人心曠神怡。 色彩對人有重要的生理作用。在五光十色之中,藍色對人體 的心血管系統、中樞和周圍神經系統等往往產生有益的影響。藍 色系統的色彩在科學上被稱為冷色調,使人減慢心率,調節體內 平衡,清除緊張情緒,並有助於減輕頭痛、發熱、暈厥和失眠。 實際上,藍色已廣泛運用於人們的各種生活和工作場所中。 要創造安寧、舒適的生活環境,離不開藍色的點綴。在醫學上, 藍光對患有黃疸症的新生兒很有療效。1958年英國醫生發現, 醫院中那些床位靠近窗口的新生兒患黃疸症的較少,試驗結果表 明藍色的燈對治新生兒黃疸症最為理想。醫學家們還認為,發高 燒的人如果住進淺藍色的病房或臥室,會有助於退熱、鎮靜。高 血壓患者住進藍色的房間裡,會心胸開朗,血壓降低。年輕的外 傷患者,房間要選用藍色,這有利於抑制人的衝動和暴躁。抑制 型的神經官能症患者也喜歡純正的藍顏色。有趣的是,蜜蜂、蝴 蝶都喜歡藍色,而蒼蠅卻對蔚藍色很反感。有些國家已有穀倉和 牲畜飼養棚上塗了這種顏色,效果很好。 英國有關部門在小學和醫院附近區域內的路段塗藍色油漆, 使交通事故發生率降低。登山運動員為了減輕白雪反光的反射, 戴上藍色的眼鏡。公共汽車塗上淺藍色,夜間容易辨認。 當然,採用藍色必須根據時間、空間條件而有的放矢,因為 各種色彩對人都有獨特的生理效應。假如一家餐廳的室內在夏天 用藍光照明,自然給人一種清涼和消暑的感覺;但若冬天也用藍 光照明,會使人產生淒涼之感,顧客會食慾不振,這恐怕會影響 營業收入呢。 生態工藝是怎麼一回事 在自然的生態系統中,所有輸入的物質都在循環中運動轉 化,_種有機體利用之後,可以轉變成另_種有機體再利用的形 式,幾乎所有的物質都被利用。這是一個無廢料生產過程,或者 說是廢物還原、廢物利用的過程。運用生態系統的這種物質循環 規律,模擬生態系統廢物還原過程而建立起來的生產工藝,稱為 生態工藝。 例如,造紙工業閉路循環工藝,它包括火力發電、造紙和廢 棄物的回收利用三大部分,從而可以把各系統中生產的余熱和高 低壓蒸汽,排煙中的二氧化硫,以及造紙廢液中的燒鹼等無機鹽 類回收利用。這便體現了資源和能源的綜合利用,既減少了污 染,又保護了環境。 在農業生產上實行生態工藝,建立各個環節緊密銜接的物質 循環利用體系,也能夠帶來明顯的經濟效益。譬如,作物從農田 吸取營養,長成植株、種子,人們食用這些產品,或用以飼養家 畜,然後把人畜糞便和農業廢棄物投入沼氣池,利用微生物對這 些有機物分解,生產沼氣作為燃料,沼氣渣是很好的有機肥料, 施入農田重新進入循環。這個過程對有機物營養和能量的利用比 較充分,沒有廢物,既不會污染環境,又能解決能源問題,還有 利於保護土壤肥力。這就是模仿生態系統功能的生態工藝在農業 上的應用,也稱"生態農業"。 運用生態系統物質循環和能量流動的原理,發展生態工藝, 搞好工業生產的資源能源的綜合利用,實現生產整體最優化;建 立農林牧副漁的合理農業結構。盡量利用可再生的自然資源。只 有這樣,才能實現經濟和環境保護的同步發展。 為什麼綠色設計 成了工業設計的新潮流 隨著綠色消費運動和綠色市場的興起,在產品設計領域中出 現了一股新潮流——綠色設計,又稱生態設計。什麼是綠色設計 呢?這就是在開發和製造產品時著想於未來,以便產品的使用壽 命結束時有些部件還可以翻新和重複使用,這樣既有利於保護環 境,又可以防止資源的浪費。 如今,人們的環保意識和觀念正在不斷增強,國際上的環保 事業也愈來愈繁榮昌盛。估計在未來的10年內綠色產品將主導 世界主要工業市場,由此綠色產品的設計將順勢成為工業生產行 為的規範,如不能及時調整本行業的設計,就必定成為綠色浪潮 中的落伍者。儘管綠色產品目前尚無嚴格的行業標準,但市場層 面的產品標準已經得到公認,比如:產品在生產過程中盡量少用 能源和資源並且不會導致環境污染;產品在使用過程中消耗的能 量較低並且不污染環境,產品使用後易於拆解、回收翻新或能夠 安全處置。據此進行構思和設計,就是綠色設計,這種以環境和 環境資源保護為核心概念的設計過程,對製造業提出了具有劃時 代意義的重大課題。 綠色設計的意義之大,以致於它能夠決定_種產品的命運。 80年代後期,柯達公司研製開發了_種價格低廉的_次性照相 機,這與環保主義發生了極大的矛盾,結果損壞了柯達公司的形 象。1990年底,柯達公司對產品進行了綠色設計,把拍完即扔 掉的照相機改造成可回收的照相機,這種相機深得民心、羸得了 市場的青睞,成為柯達公司銷量增長最快、利潤最高的產品。 綠色觀念激發起了世界許多國家製造商們的熱情,綠色設計 已成為工業設計的不可阻擋的新潮流和發展趨勢。柯達公司的照 相機、西門子公司的咖啡壺、美國的PC機、日本的激光打印 機、德國的汽車和加拿大的電話,都在開始製成可拆可解的結 構。實踐證明這些設計思想的主導是減少部件,使原材料合理化 和使部件可以重新使用。"綠色"產品比常規產品能更有效地制 造和銷售。有工業界專家估計,目前綠色產品比例大約是5∼ 10%,再過10年,所有的產品都必將進入綠色家族。也就是說, 不實行綠色設計,產品將被取消進入國際市場的資格。 隨著綠色設計的廣泛推行,所有產品都將可以拆卸和翻新。 為什麼說人口劇 增給環境帶來了沉重壓力 人類是地球生物中的消費貴族,對環境的貪婪的索取和肆意 的破壞真是驚天地、泣鬼神,每增加一個人,地球環境就必須給 他支付土地、空氣、水、森林、能源和生物資源,而且這種支付 必須是雙份,一份用來維持這個人生命的存在,一份供這個人用 作額外消費,比如破壞。 從遠古到現在,人口的增長速度越來越快,人類對於環境的 索取越來越多,破壞環境的力度越來越大。地球環境的資源是有 限的,它正在一天天地減少;而人口的增長是無限的,如今地球 上的人口總數已超過60億大關,且正在以每年2%的速度增長, 也就是說,從今往後地球每年至少要增加1.2億人。 在現代社會,人類的消費水平大大提高。發達國家如美國的 人均消費又是發展中國家的幾倍甚至十幾倍,這種高消費勢必要 消耗更多的能源、水和食物,又要排出更多的廢水、廢氣、廢 渣。我們知道,光生活垃圾就已是許多城市頭疼的大問題了,可 想而知人口劇增給環境帶來的壓力之大了。 人口劇增給土地資源帶來了巨大壓力。以我國為例,預計到 21世紀30年代,我國人口將達到16∼17億,屆時糧食總量至 少需要比目前水平增加5000億斤。有專家擔憂,這增加的一部 分糧食從我國哪裡的耕地中產出?這些人又將居住在哪裡?據科 學計算,地球上生產的食物最多可以養活80億人,這個數字, 再過幾十年就能達到。這就要求土地支付足以使這些人生活的糧 食和生存空間。如果人類不得不靠施用大量化肥和農藥來提高糧 食產量,墾荒為田,或者把良田變為城市,那麼這些都勢必以破 壞環境為代價。 人口劇增自然會增加對木材的要求,亂砍濫伐使森林面積_ 天天減少,土地荒漠化、水土流失等生態惡化問題更趨於嚴重。 人口劇增會帶來新的能源危機。據勘察,地球上可供開採的 石油有816億噸,天然氣495億噸,煤10萬億噸。按目前的消 費狀況,石油將在三四十年內採完,煤炭也只能開採250年左 右。 人口劇增在_定程度上減少了水資源的總量,人類已經嘗到 水資源缺乏的滋味。由於人類農業、工業、生活用水量急劇增 加、水資源污染嚴重、生態失衡導致雨量減少等原因,在全球人 口剛過60億之初,世界性的水資源已經告急,所以節約用水和 開發新的淡水資源勢在必行。 人口劇增對生物資源的需求量增大,由於人類吃的範圍越來 越廣和生態環境的進_步惡化,致使生物物種大量滅絕。 總之,人類現在所面臨的一切環境危機,無不與全球人口劇 增有關。考慮到地球環境的承受能力,人類必須堅決徹底地有計 劃控制人口增長。 為什麼說工業社會帶來了黑色文明 人類社會在19世紀步入了工業社會,生產工具得以大規模 的革新,各種新興的科學技術得以廣泛應用。於是,在近200年 的時間裡,人類創造了比過去幾千年的積累的總和還要多的財 富,展示出了人類燦爛的工業文明。由於人類的工業文明是以煤 炭的運用和鋼鐵的製造為標誌的,而號稱工業的血液的石油也是 黑色,黑色可以說是典型的工業社會的顏色。因此,工業文明被 稱為黑色文明。 這_文明創造了人類歷史上前所未有的成就,但也使自然界 遭受了前所未有的浩劫。工業化生產體系一方面吞噬著地球90 億年積累的有限資源,一方面又排放出大量有害廢棄物。這些有 毒廢氣、廢水、廢渣等通過多種渠道進入水圈、大氣圈和地表, 造成環境質量的急劇惡化。可以毫不誇張地說,如果人類只是陶 醉於工業文明所帶來的成果,而不意識其危害並採取有效措施的 話,工業文明不僅僅會造成地球生態系統的資源耗損和環境污 染,更會一步步導致生態圈的全面衰竭。 事實上在黑色文明所造成的環境災難和生存危機剌激下,人 類已開始對其環境代價進行反省。同時,黑色文明帶來的技術進 步、經濟發達和生活質量的提高,也擴大了人類的視野和對環境 質量的需求,並使人類有能力對環境進行一定程度的修復。 為什麼會出現臭氧空洞 經過幾十億年漫長的光化學輻射作用,在距離地球表面25 千米的大氣同溫層形成了稀薄的臭氧層,可以說它是地球上生物 的保護神。一旦離開了臭氧層,大量的紫外線就會傾瀉於地表, 一切生物都將遭到毀滅。 雖然臭氧只佔大氣的百萬分之一,但是即使它所發生的是輕 微的變化,也會對地球生態環境產生重大影響。因為過量的紫外 線照射,能夠影響植物的光合作用,從而使農作物減產;會損壞 人體的免疫系統,從而導致皮膚癌和白內障患病率上升;能夠破 壞地球上的生態平衡,連處於深水20米處的浮游生物、魚蝦幼 體以及貝類等都不能免於災難。 然而,到了 20世紀80年代中後期,英國南極考察隊和德國 科學家先後發現了南極、北極的臭氧空洞和危及全球的臭氧衰竭 問題。 那麼,到底是誰破壞了臭氧層? 一部分專家認為太陽黑子的自然週期變化是罪魁。因為這些 變化導致宇宙高能帶電粒子在地球磁場作用下沿著磁力線向地球 南北極射去,從而破壞了臭氧層。又因為,地球磁場的結構不 同,所以對南極臭氧層衝擊較大而首先形成空洞。 隨著研究的深入,科學家們又得出結論,是人類自身不合理 的活動破壞了臭氧層,大量廢氣是形成臭氧空洞的元兇。據研究 表明,破壞臭氧平衡的化學變化約有1萬種左右。工業廢氣、氮 肥的分解、氟氯甲烷、南化烴類化合物都足以使臭氧層越來越稀 薄,尤其是噴氣式飛機排放的氧化氮氣體更能明顯消耗臭氧。最 令人擔憂的是,_旦電冰箱釋放的氟利昂與臭氧接觸,它們之間 的反應速度是一氧化氮與臭氧反應速度的5.6倍。有科學家認 為,1955∼1975年釋放進入大氣的氟氯化合物尚有90%未進入 同溫層,儘管如此,南北兩極已出現臭氧空洞,人類如果再不採 取切實可行的措施預防、整治黑色文明所帶來的危害的話,後時 將不堪設想。 1987年9月,聯合國發起並草擬了國際性的《蒙特利爾協 定書》,要求限制、削減甚至全部凍結破壞臭氧層物質的生產。 1989年3月,123個國家的代表於倫敦發出"拯救臭氧層"的呼 吁,歐洲共同體國家表示在21世紀到來之前完全停止使用氟利 昂。 地球村的公民們,只有通力合作,以積極的態度採取整治補 救措施,才能避免因臭氧空洞和大氣臭氧層衰竭而帶給地球生態 的滅頂之災。 為什麼全球氣候會變暖 如果在生活中你稍微留意一點就能發現,氣候是越來越暖。 夏天北方甚至於比南方熱,冬天也似乎不那麼冷了。科學家的觀 測和研究也證明了地球氣候變暖的事實:近100多年來全球平均 溫度提高了攝氏0.5∼0.6。C,並且增溫的趨勢還在加劇。 全球氣候變暖的原因迄今在科學上還存在不確定性。但科學 家們還是給我們做出了較為合乎情理的回答。 一方面是由於天體運動本身造成的,如太陽黑子爆炸、日 珥、耀斑、黃道傾斜的週期性變化、地球自轉速度變化等原因。 另一方面主要是人類自身不合理的生產活動,製造出太多的 二氧化碳,又由於毀林開荒、亂砍濫伐等造成的森林減少,加劇 了草原沙漠化,致使空氣中二氧化碳被吸收的速率大大減緩,這 樣又造成大氣中二氧化碳濃度增高。二氧化碳對來自太陽的短波 輻射具有高度的穿透性,而對地球反射出來的長波輻射具有高度 的吸收性。由此產生"溫室效應",使地球氣候變暖。 什麼是酸雨污染 什麼是酸雨呢? 一般地說,酸雨與從天上落下來普通的雨明 顯地不同,由於它帶有一種特殊的酸性物質,一旦飄進眼睛就會 使人感到酸痛,甚於落到皮膚上也好像被蚊子叮了一下似的。如 果從科學的角度來解釋的話,我們必須採用化學上的PH值計量 方法,PH值是衡量物質酸鹼度的數值,PH值越小,酸性越強。 正常降雨的PH值是5.6,而酸雨的PH值都低於5.6。 酸雨的危害性是非常大的,它能影響水體的化學結構,造成 湖水酸化,嚴重的湖水酸化會使湖魚絕種;它能破壞土壤正常的 酸鹼度,影響植物對營養的吸收;它能使森林因土壤中養分侵蝕 及鈣和鋁平衡的改變而遭到破壞;它還能腐蝕建築物,為什麼我 國故宮的漢白玉雕刻如今已斑斑駁駁呢?這全是酸雨腐蝕的結 果。最要命的是酸雨直接影響和危害人體的健康。換句話說,酸 雨的危害直接威脅到了人類的生存。 有資料表明,我國重慶曾出現過PH值為3.1的高濃度酸 雨,它的危害真是太大了。自80年代以來,我國酸雨降水面積 持續上升,PH值小於5.6的降水等值線已大幅度向西北移動, 超過了長江和黃河。在歐洲和北美,曾出現過像檸檬汁、像醋一 樣的酸雨,受此影響,挪威南部5000個湖泊中有1750個已經魚 蝦絕跡,德國巴伐利亞山區1/4的森林遭到毀壞,波蘭有24萬 公頃針葉林枯萎。 酸雨影響的範圍越來越廣,甚至於超出了國界的限制,成為 _種跨越國界的公害。人類再也不能忽視來自酸雨的威脅,自 20世紀70年代瑞典第一次把酸雨作為國際問題提出以來,世界 各國的環保部門和環境專家們,_直都致力於預防和治理酸雨污 染。我們期待著21世紀能夠解決這_全球性的重大環境問題。 什麼是土地荒漠化 什麼是土地荒漠化?通俗地講,就是土地變成荒漠。聯合國 給荒漠化下了這樣的定義:荒漠化是指包括因自然變異和人類活 動在內的乾旱、半乾旱和亞濕潤地區的土地退化。其中包括:1. 風蝕和水蝕致使土壤物質流失;2. 土壤的物理、化學和生物特 性或經濟特性退化;3.自然植被長期喪失。 土地_旦荒漠化,就會給人們的生產和生活帶來災難。沙區 每年八級以上的大風日數30∼100天,流沙侵襲,掩沒農田、牧 場、城鎮、村莊、道路和水利設施,淤積河床,造成水患,污染 環境。荒漠化摧毀人類賴以生存的土地和環境,導致貧困加劇和 人口遷徙以至造成社會動盪。 追究荒漠化的責任,人類不合理的活動首當其衝,如耕作技 術落後、亂砍濫伐、過度放牧、過度開發邊遠地區和過度開採地 下水資源。這些極端行為破壞了植被重建和土壤穩定,使土地成 為只生長不可食用的雜草或寸草不生的荒漠。當然,自然地理條 件和氣候大幅度變異等也是引起荒漠化的重要原因。 為什麼黃土高 原會發生水土流失現象 根據歷史記載,幾千年前,黃土高原的水土流失並不嚴重, 大部分地方都生長著茂密的森林和青草,它們像被子一樣覆蓋在 黃土層之上。暴雨下來的時候,樹枝樹葉擋住了雨水,減弱雨水 沖刷地面的力量。同時,森林地面上的枯枝敗葉和厚厚的草皮, 能像海綿一樣吸收水分,使雨水不能滿地橫流。再加上樹根草根 能抓住土壤,抵抗沖刷,所以黃土高原還是一個山青水綠的好地 方。以後在長期封建統治下,特別是北宋以後,反動統治階級害 怕森林成為農民武裝起義的聚集地,同時為了滿足建造宮殿等窮 奢極欲的需要,大肆砍伐、破壞森林。另一方面,被壓迫被剝削 的勞動人民為了維持生活,也不得不去開墾坡地。森林被破壞以 後,夏季一遇暴雨,表層的肥沃土壤被大量沖走。據計算,坡地 上的耕地,平均一畝地每年流失土壤6∼8噸;整個黃土高原每 年被沖走的泥沙多達13億8千萬噸。於是農田越來越瘠薄,產 量越來越低,帶到下游的泥沙,又成為淤塞江河、引起洪水氾濫 的禍根。 針對造成水土流失的原因,黃土高原地區人民採用多種方法 制止水土繼續流失,以使黃土高原出現新面貌。 為什麼"綠色寶 庫"可能變成"人造沙漠" 養育著億萬生靈的地球,已經度過了 50億個春秋。在這漫 長的歲月中,地球從單純的物理環境進入到化學環境,為生物的 產生和發展提供了條件。 大自然的發展和進化是相輔相成的。生物圈的形成和作用促 使了土壤圈的產生,土壤圈又反過來大大地促進了生物圈的發 展。從無機到有機,從環境到生物,再從生物到環境。這一往復 循環的過程告訴我們,單純的生物並不就是生命。生命應該是生 物加環境。如果破壞了生物賴以生存的環境,生物也就不復存 在。但是,對生物和環境之間的辯證關係,人類是通過長期的實 踐後才逐步認識的。即使在科學發達的今天,仍然有許多人對它 不甚了了。也正因為如此,自然環境才遭到如此破壞。就舉世聞 名的動植物王國西雙版納來說,國家在此劃定的4個自然保護區 中,大猛籠已被徹底破壞,其他三個的面積也在逐年縮小。西雙 版納原有獨特的珍稀動植物,如亞洲象、印度野牛、長臂猿、犀 鳥、孔雀、孟加拉虎,以及望天樹、雲南石樟、番龍眼、山桂 花、清香木等,都面臨滅絕或逐漸消失的境地。我國另一個原來 保護得較好的原始森林——湖北西北部的神農架,樹木也遭到嚴 重破壞。被聯合國有關機構列為國際自然保護區以及"人與動物 圈"生態系統定位研究站的廣東鼎湖山,在1955年還有數量眾 多的老虎、豹、大靈貓等獸類,後來由於各種原因,早已絕跡; 原有的大量珍禽異鳥,現在數量也十分稀少。 以上列舉的現象是相當普遍和嚴重的,它使得我國的自然環 境和生物資源遭到驚人的浩劫。其實,大自然的生態平衡受到破 壞,遭難的不僅是珍稀動植物,它還必然危及到人類的生活和生 存。海南島幾乎四分之三的原始森林遭到破壞後,島上雨量明顯 減少,水土大量流失。森林的破壞,也導致氣候變異,嚴重影響 農業。長此下去,"綠色寶庫"就有可能變成"人造沙漠"。 為什麼要種那麼多的樹 3月12日,是我國的植樹節,這是1979年2月23日在全 國人民代表大會常務委員會決定的。目的是為了動員全國各族人 民植樹造林,綠化祖國。 為什麼要種那麼多樹呢?種樹有很多好處。樹木可以供給我 們木材用來蓋房子做桌椅等。我們吃的許多水果都是樹上長的。 森林還有許多副產品,像樟腦丸就是從樟樹的根、枝、葉中提取 的,瓶子上的軟木塞就是用栓皮櫟樹的皮做的。 很多種樹還能使空氣新鮮,樹木可以放出我們人體需要的氧 氣,吸進人體不需要的二氧化碳。_畝樹林放出的氧氣,可以夠 6個人呼吸用。 森林還能調節氣候,保持水土,防止水災,擋住風沙。 小朋友們,樹對我們人類有那以多好處,你說應不應該多種 樹呀?你參加過種樹嗎?我們雖然不能親自種樹,但我們可以為 樹澆水、施肥,愛護樹木,你說對不對呀? 為什麼我們靠植物生活 我們不但和植物是"好朋友",而且我們每天都離不開它。 可以說,我們是靠植物生活的,沒有植物就沒有生命,我們人類 就不能生存。為什麼要這樣說呢? 我們人類生活離不開吃、喝、穿。吃的有大米、白面、玉 米,這些是農作物,可它是屬於植物_類呀。蔬菜、水果照樣是 植物類。喝的各種天然飲料,都是從植物果實中提取的。穿的衣 服,有的也是植物纖維。也有的小朋友問:"我們吃的豬肉、雞、 鴨、魚蛋這些可不是植物呀7可你忘了,它們可是吃植物飼料 長大的,沒有飼料它們能長大嗎?我們又能吃到它們的肉嗎? 我們生病了,要吃藥,要知道許多都是從植物中提取的,像 治痢疾的黃連、有滋補作用的人參等。 再說我們住的房子,是用木材做的,還有傢具、學習用具、 炊具等等。木材還可以建橋樑、鋪枕木等,這是誰都知道的。 為什麼說綠色 植物是天然"氧氣製造廠" 呼吸是人生命的第一需要。一個大人一天要呼吸2萬次。如 果一個人幾天不吃,不喝水,還可生存,但是幾分鐘不呼吸就可 以停止生命。不但人離不開空氣當中的氧氣,就連各種動物、植 物本身也離不開。僅僅依靠空氣當中的氧氣是不夠的。那麼是誰 製造了這麼多的氧氣呢?原來是植物,人們稱植物是天然"氧氣 製造廠"。 地球上,只有植物能製造氧氣。我們人類是吸進氧氣,呼出 二氧化碳。二氧化碳被綠色植物吃掉,綠色植物又吐出新鮮的氧 氣,供我們呼吸。植物就是這樣和我們默契配合。例如,一公頃 闊葉林,在生長季節每天能製造出氧氣750公斤,吃掉二氧化碳 1000公斤。地球上的植物是天然"氧氣製造廠"。綠色植物是我 們生命的源泉,我們要多植樹造林,為人類造福。 為什麼說植物是大氣的清潔工 每當人們在田野或樹林中散步時,往往會感到心曠神怡,因 為那裡空氣清潔、新鮮,為什麼我們要大力綠化造林?就是因為 綠色植物特別是樹木可以幫助我們清除污染,淨化空氣。 樹木對粉塵,煙塵有很強的阻擋、滯留和過濾作用。茂密的 林木可以擋落風中攜帶的大粒灰塵。有的植物葉片表面粗糙,長 有絨毛;有的葉片能分泌油脂、粘液或汁漿,它們都能吸附、粘 著空氣中的飄塵。落滿灰塵的植物的葉片,經過雨水的沖洗即能 恢復吸塵能力。據測定每公頃雲杉每年可以吸附32噸灰塵;每 公頃松林年吸附量為36噸;每公頃水青岡的年吸附量為68噸; 每平方米的榆樹葉,_晝夜大約能滯留3克塵埃;每平方米夾竹 桃葉片,每晝夜可滯留5克多塵埃。 草坪具有很強的消除粉塵作用。據測定,草坪滯留塵埃的能 力要比無植被土地大70倍。 綠色植物不僅能吸收二氧化碳、釋放氧氣,還能吸收二氧化 硫、氟化氫、氯化物等各種有害氣體。例如: ——據測定,每公斤柳樹葉(干重)每月可吸收3.2克的二 氧化硫;每公斤石榴葉(干重),能聽收7.5克二氧化硫;每公 頃柳杉林,每年可吸收720公斤的二氧化硫;桔葉片的吸收量比 柳杉還要多1倍。另外,在空氣受二氧化硫污染的地方,臭椿葉 片中的含硫量比沒有受污染的地方含硫量大30倍。 ——據測定,每公頃洋槐能吸收3.4公斤氟,垂柳能吸收 3.9公斤,桑樹能吸收4.3公斤,油茶能吸收7.9公斤,拐棗能 吸收9.7公斤,銀樺樹能吸收11.8公斤。此外,丁香、柑桔、 泡桐、梧桐、臭椿、女貞、石榴、大葉黃楊、夾竹桃等對氟的吸 收能力都比較強。 ——據測定,每公頃洋槐能吸收氯42公斤,銀樺能吸收35 公斤,藍桉能吸收32.5公斤。徑柳、女貞、君遷子等,都具有 較強的吸氯能力。 ——有關資料表明,銀杏、柳杉、洋槐、樟樹、青岡樹、連 翹、懸鈴木、冬青等多種樹木,能夠吸收臭氧以及汞、鉛、銅、 鎘等重金屬元素。栓皮櫟、桂香柳、加拿大白楊等樹木對空氣中 的酮、醛、醇、醚等都分別有很強的吸收能力。鐵樹、美洲槭等 幾十種樹木,對二氧化氮也有較強的吸收能力。 樹木對放射性污染的淨化作用也不可小視,不僅可以阻隔放 射性塵埃和射線的擴散和傳播,並可吸收放射性物質,減少放射 性污染的危害。 許多樹木的葉片能夠分泌出殺菌素。據測定,1公頃圓柏林 —天能分泌30公斤殺菌素,可以消除一個中等城市空氣中的細 菌。黑胡桃、檸檬桉、柳杉、食葉槭、樟樹、懸鈴木、松樹以及 檸檬、天竺葵、肉桂等,都具有很強的殺菌能力。 綠色植物的確是勤勤懇懇的大氣清潔工。 為什麼物種會滅絕 從地球誕生之日算起,地球上總共出現過約10億個物種, 到現在留下來的只有10%,即1000萬個物種。99%的物種都在 漫長的生物進化過程中滅絕了。這個過程,大約經歷了 30多億 年。 在人類出現以前,地球上剩下的物種已經不多。火山爆發、 地殼運動、冰期出現等自然災變,導致了生物生存環境的極端惡 化,是引起生物物種大量滅絕的直接原因和首要原因。 人類出現以後,大大地改變了生物之間的生存競爭法則,使 生物物種滅絕的速度越來越快。據統計,大約400年以前,地球 上的生物每過三四年滅絕一種;進入20世紀,每過一年就有一 種生物滅絕,20世紀80年代以來,每過一個小時就有一種生物 滅絕。生物物種的急劇減少,人類的活動必須擔負一定的責任。 人類的開荒、開礦、城市和交通建設、修築水壩等活動,破 壞了很多生物的棲息地。例如,朱#鳥是世界上瀕臨滅絕的珍貴 鳥種之一,在我國主要分佈於陝西秦嶺山區,由於人們頻繁過度 的采林活動,致使朱?鳥喪失了生存條件,數量銳減,幾乎滅 絕,20世紀80年代只剩下7只朱?鳥。經過大力保護,到現在 朱?鳥雖然避免了滅絕的危險,但不過只有80多只。 人類不適當地引進物種,破壞了某些區域長期以來形成的生 態平衡,導致物種的減少與滅絕。 人類對野生動植物的捕殺和採集,給不少物種的生存帶來困 難。例如,200年以前,北美洲野牛大約有6000多萬頭,由於 人們濫捕濫殺,最後一群野牛終於在1883年被圍剿清滅。現在, 儘管在北美的某些動物園裡還能看到幾頭野牛,但作為_個野生 物種,野牛實際上已因人為因素而滅絕了。 生物物種的滅絕,最終會破壞地球生態的平衡,威脅人類的 生存。為了保護地球環境,為人類自身利益著想,我們必須採取 有效措施使人類的生產、生活活動進一步規範化、合理化,從而 保護和拯救生物物種。 怎樣保護、拯救生物物種 人類已經認識到生物物種的減少,將導致地球生態失衡,最 終危及人類自身的生存。所以,人為地有意識地保護、拯救生物 物種勢在必行。 自從英國科學家"克隆"小綿羊"多利"成功以來,有人就 _直把拯救瀕臨滅絕的珍貴物種的希望寄托在克隆技術上。然 而,物種的進化需要基因多樣性,克隆出來的物種,只是母體的 翻版,它的基因序列與母體完全相同,不具有多樣性。所以,盡 管克隆技術能夠有效增加物種的數量,但通過克隆來保護、拯救 生物物種的道路是行不通的。 保護地球生物多樣性通常採取離體保護、移徙保護、就地保 護和合理管理保護等幾種手段。 離體保護就是將動物的精液、植物的種子、根、莖、花粉、 組織等從活的生物體上取出來,長期保存起來,以備將來繁殖時 用。 移徙保護就是將野生生物從野外原生地移到動物園、植物 園、水族館、樹木園等場所,實行人工種植、養殖。 就地保護是把野生動植物和它們生存的環境一塊兒保護起 來,如建立自然保護區、國家公園、禁伐區、禁獵區、國有森 林、自然生物區等,通過保護各種生態系統的途徑來保護野生生 物。 合理管理保護就是對某一個地區、一個國家以至全球水資 源、土地資源、森林資源等生態資源進行周密的規劃、分配和監 測,合理利用,避免過度開發,從而達到在更大的範圍內保護生 物多樣性的目的。 顯然,離體保護、移徙保護和就地保護的範圍和數量都非常 有限,只有合理管理保護才能使較多的生物物種受到保護。 物種保護是人類生存意識的覺悟,也是維護自身生存發展利 益的行動,需要全世界各國人民、政府、團體、組織協調一致的 不懈努力。我們應當_點_滴地從愛護花草樹木、鳥獸蟲魚等曰 常小事做起,為物種保護做貢獻。 為什麼要建立自然保護區 在我國美麗的土地上,有莽莽的大森林,有遼闊的草原和連 綿起伏的群山。那裡生長著許多珍貴的植物和動物,是一片生機 勃勃的世界。為了保護好這些野生生物資源和它們居住的環境, 拯救一些瀕臨滅絕的珍稀動物和植物,對這些生物和它們居住的 環境更好的進行科學研究、合理利用,我們要建立各種類型自然 保護區。主要以森林生物和野生動物為主。 1956年我們建立了第一個自然保護區。1986年我國又建立 了幾百處自然保護區,有幾十處被列為國家級。有6個自然保護 區加入了國際"人與生物圈"保護區網。 為了保護偉大祖國自然景色和珍稀的動物不遭破壞,今後我 們還要建立更多的自然保護區呢! 我國有哪些重要 生物物種自然保護區 我們偉大的祖國山川壯麗,地域遼闊,跨寒溫帶、溫帶、亞 熱帶和熱帶,蘊藏著豐富的物種資源。其中鳥類1186種,獸類 450種,爬行類320種,兩棲類210種,魚類2200多種。這麼 豐富的生物種類,如此繁多的群落類型給我國建立多種類型、不 同級別的自然保護區創造了得天獨厚的條件。 根據保護對像、性質和管理方式不同,我國自然保護區一般 可劃分為六種類型: (1)科學研究自然保護區:系指在不同自然地帶中,具有代 表性的、保持完好的天然狀態的生態系統的自然綜合體及珍稀瀕 危動植物的集中分佈區而建立的,這類保護區可提供天然底本和 作為自然基因庫,在嚴格控制下進行非破壞性的科學研究。 (2)重要生物物種自然保護區。 33)自然遺產保護區:系指為了保護地質遺跡和自然景觀的 地質地貌方面的有特殊科學研究、遊覽價值的自然遺產地而建立 的自然保護區。 44)資源管理自然保護區:系指通過合理管理該區域內的可 更新資源等,使之得以永續利用,並可作為林場、牧場、漁場、 獵場等合理利用其資源範例而建立的自然保護區。 55)風景名勝自然保護區(國家公園):系指為了保護比較 完整的自然綜合體或自然生態系統、自然環境優美的歷史勝地、 景觀秀麗具有遊覽價值的地區而建立的自然保護區。 (6)文化遺產自然保護區:系指按《中華人民共和國文物保 護法》和《保護世界自然和文化遺產公約》的規定,為了保護在 人類歷史和文化中具有突出的科學、藝術、觀賞價值的自然文化 遺產而建立的自然保護區。 目前我國已建立不同類型、不同級別的自然保護區360多 個,近20萬平方公里。其中的"重要生物物種自然保護區",主 要是保護某種特定的生物資源或植被類型,保護珍稀的動植物。 下面介紹的就是屬於這一類的我國一些主要的自然保護區和保護 的動物名稱: (I)四川王朗自然保護區:主要保護對像為大熊貓; 22)四川臥龍自然保護區:主要保護對像為大熊貓; 33)黑龍江扎龍自然保護區:主要保護對像為丹頂鶴; (4)新疆巴音布魯克自然保護區:主要保護對像為天鵝; (5)新疆阿爾金山自然保護區:主要保護對像為接近原始狀 態的高原生態系統,即以野犛牛、藏野驢、藏羚為主的高原動 物,湖泊及巖溶地貌,高山凍土; (6)貴州梵淨山自然保護區:主要保護對像為黔灰金絲猴、 洪桐等; (7)遼寧蛇島老鐵山自然保護區:主要保護對像為蝮蛇、遷 徙候鳥等; (8)貴州威寧草海自然保護區:主要保護對像為黑頸鶴為主 的珍稀鳥類; (9)陝西洋縣朱醅自然保護區:主要保護珍稀鳥類朱醅; (10)廣西合浦儒艮自然保護區:主要保護對像為儒艮(海 牛); (II)新疆阿爾金山野駱駝自然保護區:主要保護對像為野 駱駝。 鹽城自然保護區為什麼被 稱作生物學的天然實驗室 江蘇省鹽城自然保護區,由鹽城市沿海五縣的沼澤灘塗組 成,總面積24.33萬公頃,灘塗1.75萬公頃,每年以100米左 右的速度向東淤積。該區屬亞熱帶向暖溫帶過度的地帶,氣候溫 和,雨量充沛,四季分明,年平均氣溫14.TC,年降水量不少 於1000毫米。這裡鹽土沼澤星羅棋布、溝河港汊縱橫交錯,自 然條件得天獨厚。所以,這裡孕育著豐富的動植物資源,是野生 動植物及微生物的自然貯存庫、物種基因庫。保護區保持了沿海 灘塗原生生態系統的天然"本色",其內現有鳥類19目54科 261種,其中,丹頂鶴、白枕錐、白鶴、白鸛、黑鸛、白肩雕、 天鵝、大鴇、小杓鷸、白琵鷺等20余種為國家重點保護鳥類。 每年來鹽城過冬的丹頂鶴有600多只,所以,有仙鶴第二故鄉之 稱。灘塗上野生植物種類繁多,如白茅、蘆革、大穗結縷草等。 它們是優勢種,為在這裡生活的野生動物提供了理想的棲息環 境。還有多種小型無脊椎動物,如文蛤、青蛤、貝螺等,以及節 肢動物。它們為野生動物,尤其是在這裡越冬的各種珍禽,提供 了餌類。保護區內還建立了珍禽飼養場,飼養著丹項鶴、白搾 鶴、蓑羽鶴、斑嘴鵜鶘、天鵝、白琵鷺、大雁、野鴨和河鹿等。 所以,鹽城自然保護區被稱作生物學實驗室。 為什麼說長白山自然 保護區是我國最大的自然保護區 你知道"自然保護區"是怎麼_回事嗎?誰都知道,人類的 生存和生產是離不開自然環境和自然資源的。然而人類在生產活 動中自覺或不自覺地又在對自然環境、自然資源進行著破壞。為 了保護自然資源,特別是保護珍貴稀有的動植物資源,保護代表 不同自然地帶的自然環境和生態系統,國家劃定出一定的區域加 以特殊管理,這樣的區域就叫做自然保護區。我國的自然保護區 到1980年止正式確定的已有80多處了。在已確定的保護區中, 位於吉林省東部的安圖、撫松、長白三縣境內的長白山自然保護 區,面積達22萬公頃,是最大的一個。這個自然保護區是為了 保護以長白山天池為中心的整個長白山自然環境和生態系統而建 立的,包括長白山火山錐體、山麓傾斜高原和山前熔岩台地等不 同地貌。這裡有一望無際的原始森林,數以百計的珍奇動物,明 亮如鏡的天池以及吐珠瀉玉的瀑布……真是山奇水秀,百寶俱 全。現在已由國務院批准,並經聯合國教科文組織與生物圈理事 會執行局通過,長白山連同四川的臥龍、廣東的鼎湖山三處自然 保護區被列為國際生物圈加以保護。 長白山自然保護區不僅是我國目前最大的一個自然保護區, 而且也是生物資源保護得較完整的天然物種資源博物館。在這 裡,成千上萬的已知和未知的物種生存繁衍,構成了一個巨大的 生物寶庫。 一到這個自然保護區,首先看到的是漫山遍野的綠色海洋。 這裡高等植物就有1400多種,其中經濟價值較大的達800多種。 由於地勢高低懸殊,氣候多樣,植物垂直帶十分清楚。 海拔800∼1000米是綠樹蔥蘢的針闊葉混交林帶。這裡氣候 溫和濕潤,土壤為肥沃的山地棕色森林土,植被生長茂密,是本 區植物種類最為豐富的一個林帶。一般喬木高30米左右,胸徑 粗細不等。最粗的樹,兩個人也圍抱不攏。汽車在林海裡穿行, 就像行駛在漫長的隧道裡。主要樹種有高大挺拔的紅松,樹幹筆 直的臭松,婀娜多姿的長白松,雅潔如玉的白樺,木質優良的水 曲柳以及那亭亭玉立的長白赤松等。長白赤松高達30多米,泰 然聳立在林海之中。這種樹主幹筆直,挺拔入雲,下部枝椏全部 自動脫落,光光的樹皮呈棕黃色,上部呈金黃色。樹冠短小,並 朝向一個方向,美如少女的頭髮迎風抖動。在樹冠下面,有向左 右伸出的無數條秀麗的臂膀。長白赤松顯得英姿超群,瀟灑、俊 俏、雅靜,也被人們譽為"美人松",甚至比樟子松更美一等。 海拔1000∼1800米是四季長綠的針葉林帶。由於海拔高度 的升高,這裡濕度增大,氣溫較低,樹木茂密如織,遮天蔽日。 但樹種較少,森林結構較混交林簡單,主要樹種有紅松、雲杉、 冷杉、魚鱗松、臭松等。蒼鬱的林內透光微弱,潮濕陰暗,為苔 蘚植物生長繁殖提供了良好條件,形成了特殊的"苔蘚世界"。 海拔1800∼2000米是低矮的亞高山嶽樺林帶。這裡是白頭 山火山錐的錐體部分,氣溫更低,風力強大,土層瘠薄,一般樹 種已無法在此生存,只有岳樺樹順著山坡傾斜著生長。 海拔2000米以上是高山苔原帶。這裡是火山錐的上部,雲 霧瀰漫,岩石裸露,風力更大,氣溫更低,即使是在盛夏,仍有 片片積雪未融。由於自然條件嚴酷,僅生長著一些低矮的灌木和 多年生的草木、地衣、苔蘚等植物,屬地毯式的高山苔原帶。 為什麼稱東北、西南和 東南華南是我國的三大林區 森林是由很多很多樹木組成的。它們有高大的喬木、矮小的 灌木叢、還有爭奇鬥艷的花草。咱們國家森林覆蓋面積在世界上 是第四位。森林種類很多,它們主要在東北、西南、東南、華南 這幾個地區,人們稱它們為我國的三大林區。小朋友你知道這是 為什麼嗎? 先說東北林區吧,它素有"綠色寶庫"之稱,資源十分豐 富,是咱們國家最大的林業生產基地。這裡生長著許多珍貴、稀 有的樹種。例如:雲杉、紅松、椴樹、白樺、落葉松,還有被稱 為"長白山獨生女"的長白松等。 再說西南林區,那裡峰巒陡立,崢嶸險峻,有不少的原始森 林。被譽為"植物王國"的西雙版納和著名的"世界屋脊"都在 這裡。這裡有珍貴樹種,如水杉、銀杉、銀杏、珙桐、雪松等。 最後說東南華南林區,它的森林是最大的,在全國名列第 一。不過這裡大都是解放後林業工人營造的,和原始森林比它們 就像"小弟弟"一樣。它們主要有鐵杉、黃山松、板栗、金錢 松、馬尾松、柑桔、竹等。 在這三大林區中,都有珍貴、稀有的樹種,各種樹木比較 多,種植面積大,所以人們稱這三個地方是我國的三大林區。 為什麼說喜馬拉雅 山是"生物的寶庫" 世界上最高的山脈是我國的喜馬拉雅山脈。也許你覺得山脈 有多年的積雪,地凍天寒,植物、動物會躲得遠遠的。可是如果 你到了這裡,就會親眼看到,這裡和你想像的完全不同。在山脈 東邊的向陽坡上,那裡簡直是另一個天下,人們稱它為"生物的 寶庫」。 這裡的植物、動物有很多,而且分佈均勻合理。在1100米 以下是熱帶雨林,這裡很像我國的南方。生長著許多熱帶植物, 什麼千果欖仁、阿丁筧、魚尾葵、檳榔、海南粗榧、倪籐等。還 有珍貴的動物,蛇類、鳥類等。 在1100米到2400米處,是茂密的常綠闊葉林。珍貴的樹種 有:西藏棵、墨脫楠、通麥櫟等等。 在2400米到4000米的地方,鐵杉、冷杉傲然挺立,高聳入 雲。有的有20多層樓房那樣高,粗的要有十多個小朋友手拉手 才能合抱起來。 到了 4000米以上的地方,這裡便是高山灌木叢和草甸植被 的世界。春暖花開季節,木本花卉之王——杜鵑花盛開了,報春 花、馬先蒿、委陵菜等又簇擁在它的周圍,把這古老的山脈裝扮 得更加美麗。我國一級保護動物"羚羊"就生活在這美麗的大花 壇中。 難怪人們要稱讚這裡是"生物的寶庫",這裡的動植物等待 著小朋友長大去觀賞、去考察、去研究。 為什麼說中國是 世界上生物防治歷史最早的國家 中國是世界上應用生物防治最早的國家,比德國哈提在他的 著作裡提出生物防治的思想和美國成功地應用澳洲瓢蟲防治吹綿 介殼蟲要早1200∼1500年。公元304年前後,晉嵇含著《南方 草木狀》記述了以黃椋蟻防治柑桔害蟲的方法,這是世界上最早 的以蟲治蟲的史料。文獻中還記有人工養蟻:"養花先養蟻"、 "土人取大蟻飼之……",還有"收蟻而販"以賣蟻為業的記載。 關於收蟻工具,有"以席囊貯蟻"的,有用"豬羊尿泡"的,有 "以布袋貯之"的。可見古代在嶺南一帶,應用這種方法治蟲是 相當普遍的。有的文獻中還談到"以籐竹引度,使之樹樹相通", "系竹索,引大蟻往來出入藉以除蠹。「這可算是最早、最簡單的 天敵助殲了。以螳螂治蟲,在古代也有應用。有人"於五月覓螳 螂窩(卵塊)數枚置菊左右,立秋前螳螂子出,跳躍菊上,不食 菊葉,能驅蝴蝶,兼食諸蟲。"中國古代的生物防治另一卓有成 效的例子,應推養鴨治蝗。據考證,養鴨治蝗系明萬曆二十五年 (公元1579年)陳經綸所創造。在他的《治蝗筆記》中記有 「……遂教其土人群畜鴨雛,春夏之間隨地放之,是年此方遂無 蝗害。「"四十之鴨可治四萬之蝗。「古代應用微生物治蟲比較少 見。值得一提的是,太湖一代桑農收集自然感病死亡的野蠶,加 水搗碎,用以防治桑螟。可見勞動人民早就在探索以真菌治蟲的 技術了。這種以自然罹病的死亡的蟲屍加水搗碎,粗製微生物殺 蟲劑的方法,至今仍沿用著。 為什麼要建立"生物銀行" 自然界的許多動物和植物是非常寶貴的經濟資源。它們不僅 能豐富人類的精神生活和物質生活,而且,隨著科學技術的發 展,將有著不可估量的重大價值。但是,人類的經濟活動在"資 源取之不盡,用之不竭"的錯誤認識中,使動植物的資源遭到了 嚴重的破壞。自20世紀60年代開始,在出現了人口爆炸、資源 饑荒和污染失控及生態平衡失調的情況下,如何保護經濟資源, 引起了各國的重視。正是在這種情況下,_些國家相繼建立起一 些特殊的"銀行"。在這些銀行裡,存放的既不是鈔票、股票, 也不是黃金、白銀,而是一些生物實體。例如"種子銀行",它 的作用是收集植物的種子加以保存。植物種子內部包含著該種植 物的全部遺傳基因,能把植物自己的特性全部傳給後代。生物所 含有的基因非常多,並且不同種的生物所含的基因不同。所以, 種子收集的越多,擁有植物遺傳基因的數量也越大,也就越能改 良植物的品種和培養出優良的符合人們需要的新品種。種子在 "銀行"裡的低溫下,經過_段時間的儲存後,再進行播種,再 把收穫的種子儲存起來。如此下去,不斷地更新儲存種子。科學 家們認為,種子銀行的建立,可能比世界上任何一家銀行的價值 都高和更有意義。人們不僅收集儲存植物的種子,還把生物各種 能夠用來繁殖的細胞,例如植物的花粉、動物精子和卵等,以及 器官等都加以收集和儲存。曰本開設的_家"花粉銀行",專門 收集國內外優良果樹品種的花粉,然後通過人工授精技術,達到 改良品種、提高質量、增加單株產量的目的。日本還打算建立一 家作為專利微生物、重組基因和動植物細胞保存中心的"生物資 源銀行"。在蘇聯和美國還分別開辦了 "胚胎銀行"、"動物細胞 銀行"和"精子銀行"。各種"生物銀行"裡所儲存的生物實體, 一般都是非常小的,然而根據需要,也可以是很大的和多樣化 的。 為什麼說21世紀將是生物學世紀 現代的生物科學不僅在重大的理論問題上取得了許多突破性 成果,許多成果還在國民經濟發展中得到日益廣泛的應用,充分 顯示了生物科學促進經濟發展的巨大威力。生物技術的興起,就 是一個有力證明。生物技術是當前世界性新技術革命的一個重要 方面。生物技術是生物科學與技術科學相結合的產物,是通過技 術手段,利用生物物質或生物過程,生產有用物質的一門科學。 生物技術既有先進的科學水平,又有廣泛的實用價值。這門技術 已深入工業、農業、礦業、化工、醫藥、食品、能源和環境保護 各個領域,並誕生了一種新興工業體系——"生物工業"。例如, 利用遺傳工程方法培育多種所謂"工程細菌",用來生產藥用胰 島素、生長素、干擾素、多種疫苗和可以作為食品的"單細胞蛋 白"。應用細菌工程發展了 "單克隆抗體"技術,在體外分離得 到多種單克隆抗體,引起了免疫學的重大革命。媒工程的發展, 已經分離、提純了多種生物媒用在生產上。另外通過培養細胞直 接長成植株,為農業發展開闢了一條新路。利用生物技術,生產 效率大幅度提高,還可以節省能源消耗,不受地球上有限資源的 限制,也能防止環境污染。生物技術的發展和應用前景,可以和 原子裂變、半導體、微電子技術相提並論。到本世紀末,生物工 業將對世界經濟的發展起到重要作用。生物學的發展趨勢是可以 按照人類的需要改造原有的生物物種,創造出具有優良性狀的新 物種。先進的"生物計算機"也將會得到普遍應用。到那時,還 將充分開發和利用生物能。到了生物學世紀,還將能夠充分滿足 不斷增長的世界人口對食品和營養的需求,大大減少疾病,征服 遺傳病和癌症等許多疑難病症,並將從根本上保護好人類的生存 環境。21世紀,將是生物學發展的鼎盛時期。 為什麼說森林是天然蓄水池 人們常說,森林是天然的蓄水庫,是保持水土的衛士,這是 十分有道理的。有了森林,地面就不怕風吹水沖,水土不易流 失。防護林帶能大大減弱風力;暴雨碰到森林也會被阻擋,雨水 沿著樹葉枝幹慢慢地流到地上,被枯枝、落葉、草根、樹皮所堵 截,使水分容易滲到地下去,而不會很快流走。 從森林地區分佈上看,多集中於江河的上游,具有重要的水 源涵養作用。據統計,每平方公里的森林可貯存5∼10噸水。下 雨天,茂密森林的樹冠能截留15∼40%的降水量。據遼寧水土 保持研究所觀測:7年生油松林截留的雨量為降雨量的30.1% ; 5年生的剌槐林為27.5% ; 10年生的柞樹林為36.1%。降雨強 度越小,被樹冠截流的雨量也越多。其它的雨水經由樹木流到林 地上,除5∼10%從林地表面蒸發外,有50∼80%的雨水被林地 上的植被和鬆軟的枯枝落葉層及腐殖層吸收。林地上的枯枝落葉 的吸水量一般可達自身重量的40∼260%。如油松為40% ;剌槐 為120% ;柞樹為180%。腐殖層吸水量相當於自身重量的2∼4 倍。由於這些截流作用,大大減少了落到地面的雨量,也就削弱 了雨滴對地面的打擊、侵蝕能力,大大地減低地表徑流速度和土 壤侵蝕,從而保持了水土,涵養了水源。 據介紹:遼寧建平縣1958年修建一座水庫,設計庫容量為 1090萬立方米。由於上游森林被破壞,水土流失嚴重,到1971 年冬,水庫泥沙淤積量已達640萬立方米,已超過了 580萬立方 米死庫的容量,致使水庫報廢。與此對照,遼寧大伙房水庫匯水 面樹木較多,水土流失極少,淤積泥沙很少,10年間水庫泥沙 淤積量為死庫容量的6%。據有關部門的測定,遼寧大凌河的上 園以上,1959∼1970年平均年輸沙量為4210萬噸,每噸土壤含 氮0.2∼1.2千克,磷1.6∼2.6千克;鉀0.7∼2.5千克,有機 質6.2∼10.2千克。以氮肥來說,每年能流失842∼5052萬千 克。可見,森林涵養水源,保持水土的功能很大,真可謂是"天 然蓄水庫"。 為什麼要營造農田防護林 營造農田防護林,就是利用森林的生態防護功能,改善農事 活動的生態環境,以保證農業的穩產、高產。 30年來,東北西部防護林,已經充分地顯示了它的巨大作 用。 1.防止風沙災害。農田防護林的防護作用主要是通過林帶 的防風作用來改善農田小氣候,所以防風沙的作用顯著。它通過 降低風速和改變氣流的渦動性質,從而改變了氣流結構和降低了 氣流功能。據觀測,林帶的有效防護距離通常只有15∼30倍樹 高。降低風速的範圍,一般在林帶的背風面最遠可達樹高50倍 距離;在迎風面最遠可達樹高的10倍。 林帶的防風作用大小決定於氣流經過林帶的方向和動力特 征,不同結構的林帶防風作用大小和防護性質是有差異的。林帶 結構一般分為三種類型。通風結構的林帶防風距離最遠;疏透結 構次之;最差的是緊密結構的林帶。 2.改善生態環境,由於林帶降低了風速,從而改善了林帶 間的農田小氣候,調節了氣溫,增加了空氣濕度、減少蒸發量。 這樣便提高了水分在植物體內的有效生理作用和對於熱災害的抵 抗力。 同時,由於林帶背風面風速變小,隨風飄來的有機質土粒降 落下來,使林帶庇護範圍內耕作層土壤物理粘粒增多,改良了土 壤質地。據測定在樹高5∼20倍處,物理粘粒增加59∼79%, 有機質含量提高15∼36%,農作物的生長發育情況明顯地好於 空曠區。 3.保持水土,固定基本田塊,擴大耕地面積。由於採取營 造農防林和水土保持林相結合的生物措施與工程措施相結合,以 及喬灌木相結合的防治措施,產生了良好的治理效果。 4.生產木材,增加收入。農田防護林的各種有益作用,綜 合反映在糧食增產上,它不僅能保證農業穩產豐產,還可以生產 木材,增加收入。各地還通過修枝、打杈,解決了部分燒柴問 題。 由於東北西部的農田防護林所處地區位置重要,平時可起重 大的防護作用,戰時還是天然的掩體呢! 為什麼要防治白色污染 白色污染其實就是塑料污染。這是因為曰常生活中的塑料包 裝物和一次性塑料製品以白色居多。又由於塑料具有不易分解 性,人們使用後的塑料製品,尤其是塑料袋、地膜等就對環境造 成了嚴重污染。 地膜覆蓋技術深受農民歡迎,因為它可以提高農作物產量。 可是使用後的殘破地膜,不易清理,又經年不爛,容易改變土壤 的分子結構。如果有牲畜誤食到肚裡,既不能消化又不易排泄, 最終會導致牲畜生病或死亡。 海洋裡的塑料污染破壞性更大。全球每年被扔到海洋裡的飲 料瓶、廢漁網、包裝袋等塑料製品達幾十萬噸。每年廢棄漁網纏 死的海洋哺乳動物超過10萬頭,誤食廢塑料致死的海鳥每年超 過200萬隻,據說有人解剖北大西洋、地中海的魚,發現魚胃腸 裡塑料占30%。由此可見白色污染對於海洋生態的破壞之大了。 對付白色污染的根本出路在於開發分解性塑料。世界許多發 達國家都在這方面的研究中取得一定成績。如曰本研製出的可降 解的無毒塑料纖維線新型魚網,美國推出的可降解塑料包裝袋, 意大利諾瓦蒙特公司研製出的一種可降解圓珠筆,丹麥研製出的 可降解塑料防火器材,等等。這些高科技新型塑料製品的共同特 點是:易於在短期內被微生物分解,本身無毒,分解後的產物不 會污染環境。 為什麼要保護海洋環境 常言道,"條條江河歸大海",陸地上的各種污染物可通過多 種途徑進入海洋。人類所產生的廢物不論是擴散到大氣中,還是 丟棄於陸地上,或是排放在江河裡,由於風吹、降雨和江河徑 流,最後多半進入海洋而成為海洋污染物。長期以來,人類也直 接、間接地把海洋做為處理廢棄物的場所,使海洋成為一切污物 的"垃圾桶"。 海洋污染使海洋生物賴以生存的生態環境日趨惡化,致使許 多海洋生物的生長和繁衍受到損害,不少海域的海洋生物已瀕臨 絕跡,有的海洋生物已經滅絕,使海洋生態系統向著簡單化方向 退化。例如,俄羅斯的亞速海原是魚類產卵的好場所,而今因餌 料生物嚴重污染,魚類已完全滅絕。再如,我國渤海、黃海的膠 州灣潮間帶,1963∼1964年時,海洋生物有171種;1974∼ 1975年,降到只有30種;20世紀80年代進一步降到只有17種 了。20年內竟有154種生物滅絕或消失。 由於近海海水水質和底質的污染,改變了魚、蝦、貝類等的 生活環境,造成了漁場外移,灘塗荒廢。當沿海水域受到大量植 物營養元素的氧、磷、鐵等污染時,浮游生物營養元素如氧、 磷、鐵等污染時,浮游生物異常急劇地繁殖,使水色變赤。1962 年,東京內灣因"赤潮"漁場報廢,損失達700多萬美元。海洋 的污染物通過食物鏈在海洋生物體內蓄積,移禍於人類。美國因 沿海海水中含有氰化物、酣、砷、汞、鎘等總量為160萬居裡的 放射性物質,使面積為49萬公頃海灘上的貝類不能食用。在海 面上隨水漂流的石油層,最後將向海岸侵襲形成所謂的"黑潮", 使成千上萬的海鳥被毒死。如在紐芬蘭地區,兩年中因此而損失 的企鵝就有25萬隻。海洋的污染也使海鹽遭到污染,某些重金 屬等污染物必然會以"雜質"形式混入食鹽。而海鹽占世界食鹽 總產量的三分之_,長期食用受污染的海鹽,必然會對人類健康 造成損害,因此,要保護好海洋環境。 為什麼利用海燕 能尋找到石油污染的海域 隨著石油工業的迅速發展,海上石油污染日趨嚴重。據調 查,每年從陸地和海上作業中排入大海的石油在200萬噸至 2000萬噸之間,其中油船漏油40萬噸,每年造成的經濟損失達 5億美元。石油對鳥類是致命的。海上的油膜會殺死大片浮游生 物。 但是,世界海洋遼闊廣大,以致許多被石油污染了的海域難 於被發現。最近,美國華盛頓大學生物學家發現,預兆風暴的海 燕能幫助人們尋找被石油污染了的海域。 石油中含有微量的有毒金屬及能長期存在的非芳烴碳氫化合 物,這對於利用海燕來尋找被石油污染的海域,污染的程度如 何,污染的擴散情況等是很有用的。海燕的覓食範圍很廣,在尋 找食物時,它們會不斷地嘗試海洋表面的海水,而海燕又有一遭 受攻擊就馬上嘔吐的習性。生物學家捕捉海燕,用氣相層析法分 析海燕的嘔吐物。根據嘔吐物中石油非芳烴碳氫化合物含量的多 少,嘔吐物中有石油污染物的海燕只數的多少,及海燕捕食範圍 的判定,就可以找到被石油污染了的海域。生物學家已在阿拉斯 加州的巴倫島附近的海上油田做了許多試驗,結果表明這一方法 是成功的,既省時又省錢。當然,生物學家捕獲海燕取得嘔吐物 之後,又將其放生,以保護這一有益的鳥類資源。 為什麼養貓也會傳染疾病 貓能捕鼠,這是眾所周知的事實。據觀察,一隻貓一年內可 捕鼠40只左右。在一般情況下,養貓可使鼠的數量減少三分之 _到_半。在老鼠猖狂為害的地區,提倡養貓確有必要。 但是,貓也能傳播許多疾病。日本京都衛生研究所和動物管 理事務所的調查表明:90%以上健康的貓帶有病菌。有人對90 隻貓作了檢查,發現有83隻貓的口腔、19隻貓的爪子上帶有巴 斯德桿菌。人感染這種病菌後,會發高燒或皮膚腫痛。 一般人只知道狂犬病是由於瘋狗咬人傳染來的,殊不知貓也 能使人得狂犬病。據統計,貓抓、貓咬引起的狂犬病佔第二位。 還有一種常被忽視的皮膚病,即"貓抓病"。發病者大多為 兒童。90%患者有直接與貓接觸的歷史。約有半數病人在貓咬或 貓抓處有原發病灶,傷處開始時見紅斑,漸漸轉為瘡疹,有少許 液體滲出。患者常有低熱、乏力、淋巴結腫大等症狀。這種病主 要是由於貓體內的病毒,通過傷口進入人體所致。 有_種寄生蟲病叫"肝吸蟲病"。貓是肝吸蟲的中間宿主之 _。貓體內的肝吸蟲卵隨貓的糞便排出,污染食物、飲水。人吃 入肝吸蟲卵後,即可發病。輕者食慾不振、腹脹、乏力;重者高 燒、肝臟腫大、消瘦、貧血、失眠等。兒童患此病可出現發育遲 緩、矮小、癡呆等。此外,貓和流行性出血、流行性乙型腦炎、 肺吸蟲病、旋毛蟲病等也有一定關係。 由此可見,養貓還須防病。要教育兒童不要玩貓,更不要摟 著貓睡覺。不要讓貓上床、上桌,防止貓偷吃食物,使貓養成室 外排便的習慣,經常給貓清洗皮毛。只要人們注意,由貓傳播疾 病的機會就會大大減少,乃至杜絕。 狂犬病為什麼近年來有所氾濫 近些年來,_些地區狂犬病十分猖獗,有的地區發病率上升 近30倍,死亡率達100%。這個驚人的數字,不能不引起人們 的關注。為了杜絕狂犬病,_些地區發起打狗運動,或給家犬普 遍進行預防注射。在狂犬病的自然疫源與人之間建立_道防線, 固然有積極意義,但這不是解決問題的根本辦法。 狂犬病是_種自然疫源性疾病,在一般情況下,它的傳播順 序是:帶狂犬病毒的野生動物,如老鼠、狐狸、野貓等,將病毒 傳給家犬,再由家犬帶給人。在自然疫源地、家犬和人這三個因 素的變化系統中,自然疫源地處自變地位,家犬和人處因變地 位。因此,狂犬病流行的主要原因,就是自然疫源地的擴大。 自然疫源地為什麼會擴大呢?從實際情況來看,就是老鼠數 目的激增。而老鼠激增的原因又是什麼呢?那就是大自然生態平 衡被破壞,導致捕殺老鼠的天敵如貓頭鷹、蛇等被扼殺。森林的 毀壞,貓頭鷹受傾巢之害,農藥的濫用,蛇類遭滅頂之災,因而 使帶病的毒老鼠肆無忌憚地到處橫行。 要消滅狂犬病,光打狗、注射還是不行的,這只是一個治標 不治本的權宜之策;要有效壓縮自然疫源區,恢復生態平衡,才 是長遠之計。有人認為,平川地帶必須千方百計恢復貓頭鷹和蛇 的數目,做到滅病先滅鼠,不但要大力宣傳保護貓頭鷹和蛇的重 要性,而且還要立即動手,恢復和發展森林。此外,還要合理施 放農藥,推廣生物治蟲。這樣做,不僅是防病治病的需要,也是 關係國計民生的一項大事。 為什麼說大氣 污染造成嚴重危害 大氣就是空氣,是人類和其他生物賴以生存的、片刻也不能 缺少的物質。一個成年男子每天需要大約15公斤空氣,遠遠超 過他需要的食物量和飲水量,可見空氣質量的好壞對人體健康多 麼重要。 清潔的大氣,天晴的時候天空看上去是蔚藍蔚藍的,使人格 外爽心悅目。相反,大氣一旦受到污染,即使是晴天,天空也變 得灰濛濛的、霧茫茫的。這樣,人會有一種壓抑的感覺,身體出 現不適,心情越來越壞。潔淨的大氣,通常含有78%的氮氣, 21%的氧氣,0.03%的二氧化碳,0.93%的氬氣,還有臭氧、甲 烷、氨氣、氖、氦等微量的其他氣體。大氣一旦受到污染,就說 明各種氣體的構成比例失調。科學家們發現,至少有100種大氣 污染物對環境造成危害,其中對人類威脅較大的有二氧化硫、氮 氧化物、一氧化碳、氟氯烴等。 某些自然現象足可影響空氣的組成成分,造成大氣污染。如 火山爆發向空氣噴發出大量的二氧化碳和粉塵,電閃雷鳴有時能 引起森林火災,消耗空氣中的氧氣,增加空氣中的二氧化碳。但 這些影響不普遍也不長久,一段時間後空氣可自行恢復原狀。 唯有人類不合理的生產和生活活動對大氣造成的污染極為嚴 重。許多現代化大工廠不斷向大氣中排放各種各樣的物質,包括 許多有毒有害物質。據統計,全世界每年排放二氧化硫1.5億多 噸,二氧化碳2億多噸,懸浮顆粒物23億噸和氮氧化物6900萬 噸。這就對大氣造成極為嚴重的污染,使空氣成分長期改變而不 能恢復,以至對人和其他生物產生不良影響。 大氣污染輕者,人和生物當時感覺不出,時間長了就會生發 各種病症;污染比較嚴重的話易使人流淚、咳嗽、頭痛、噁心; 特別嚴重的話,會使人窒息甚至於喪命。 大氣污染不僅影響人體健康,還會改變氣象規律。全球氣候 變暖、酸雨、臭氧空洞等,歸根結底是由大氣污染造成的。 科學家們根據進入大氣中的多種物質對人類健康、對生物的 影響、對氣候的影響制定出最大允許濃度作為標準。如果某種物 質超標,就說明大氣受到污染,超標越多,說明污染越嚴重。如 今,我國北京、上海等許多大城市每天都向市民發佈空氣質量報 告。保護大氣,人人有責。 為什麼要警惕氮氧化物的污染 為什麼工廠裡的煙筒噴出的濃濃的黃色煙霧對空氣造成了嚴 重污染?因為它含有高濃度的氮氧化物。汽車和煙囪都能排放氮 氧化物。 氮氧化物家族中的一氧化氮和二氧化氮是最主要的空氣污染 物。煤和石油的燃燒能化合生成大量的_氧化氮和少量的二氧化 氮,_氧化氮又隨即迅速氧化而生成二氧化氮。濃厚的二氧化氮 易於形成黃色到橙紅色濃霧。它的毒性是_氧化氮的5倍。 二氧化氮能夠引起急性哮喘,當年曰本的"橫濱哮喘病"的 主凶就是二氧化氮。當空氣中24小時二氧化氮的平均濃度達到 0.06ppm時,人體健康就會受到危害。如今世界上許多大城市, 二氧化氮的濃度都超過了這一數值。 二氧化氮對於織物具有很強的腐蝕作用。它能使各種織物退 色,一定量的二氧化氮可以使棉紡織品和尼龍織物在一瞬間變得 稀巴爛。 二氧化氮能夠破壞植物生長。如果空氣中二氧化氮含量為 0.5PPm, 35天後檸檬樹就會落葉或枯黃;含量為0.25ppm, 8 個月後臍橙產量明顯降低。 氮氧化物與空氣中的碳氫化合物在陽光作用下易形成光化學 煙霧,這種煙霧的濃度只要達到千萬分之幾,就能強烈地剌激眼 睛、氣管和肺,使人感到眼痛、頭痛、呼吸困難,甚至暈倒。由 於工業生產的發展和汽車數量的增多,世界上許多大城市都發生 過這類光化學煙霧事件。 消除氮氧化物的最佳方法就是變廢為寶。如今,科學家們已 經研製出了用氮氧化物合成肥料的方法。 為什麼說粉塵是 空氣污染的禍首之一 在日常生活中,我們往往可以看到工廠裡的大煙筒排出濃濃 的黑色煙霧,像一條條黑龍一樣地盤旋繚繞、扶搖直上,對大氣 造成污染,它們的名字叫粉塵,是由物質不完全燃燒而產生的小 小黑色顆粒。一般情況下,燃燒煤有原重量10%的粉塵排出, 油燃燒後約有原重量1%的粉塵排出,燒製石灰、冶煉鋼鐵都有 大量粉塵排出,家庭爐灶比工業鍋爐產煙量大,小鍋爐比大鍋爐 產煙量大。 粉塵有落塵和飄塵之分,顆粒較大的,直徑在10微米以上, 因為重量較大能很快降落到地面,被稱為落塵。顆粒較小的,直 徑在10微米以下,其中有些比細菌還小,由於它們長時間在空 氣中飄浮,所以被叫做飄塵。 飄塵對於人體健康的危害非常大,直徑為5∼10微米的顆粒 能進入呼吸道,直徑在半微米與5微米之間的顆粒能直達肺細 胞,它們的毒害可想而知了。如果是攜帶致癌毒物的顆粒,將直 接造成生命危險。 粉塵,尤其是煤煙塵,是大氣污染的罪魁禍首之_。歷史上 許多煙霧事件都是由煤煙塵和二氧化硫污染所致。煤煙塵常常把 建築物表面和人的面孔熏得黑黑的,還容易導致結膜炎等眼病。 粉塵還是植物的死敵,它能堵塞植物氣孔,阻擋陽光進入葉 組織進行光合作用,影響植物生長。當然,植物表面落上一層厚 厚的粉塵的話,會遮蓋住濃綠潤澤、奼紫嫣紅,生機勃勃的花木 樹木,看上去會死氣沉沉。 粉塵的危害還多著呢,比如加速金屬材料和設備的腐蝕,易 使空中瀰漫大霧,影響城市交通和建設等。 所以,消除粉塵污染是治理城市大氣污染的重中之重。通常 採用的辦法有,_方面改造鍋爐,提高燃燒效率;另_方面安裝 有效除塵設備,如離心除塵器、過濾除塵器、洗滌式除塵器、靜 電除塵器等等。 為什麼說二氧 化硫是空氣中的腐蝕劑 二氧化硫是造成大氣嚴重污染的"罪魁禍首"之_,所以, 城市空氣質量報告_定少不了報告二氧化硫的濃度。 二氧化硫本身是_種無色的有股難聞的剌激性臭味的氣體, 它是由燃燒著的硫磺同空氣中的氧氣反應生成的。一般城市中二 氧化硫的平均濃度是0.1∼0.3ppm。如果能聞到二氧化硫的氣 味,說明空氣中二氧化硫的濃度至少有3ppm。這時人就會出現 不適,如猛烈咳嗽、打噴嚏、嗓子痛、胸悶、呼吸困難等。 空氣中的二氧化硫一般停留時間很短,一般只有幾小時。但 更為有害的是,它可與水氣結合形成硫酸霧。它比二氧化硫的毒 性大10倍多。人體吸入硫酸霧,易引起支氣管炎、支氣管哮喘 和肺氣腫等病症。 二氧化硫有很強的腐蝕作用。世界著名的文化古跡埃及金字 塔、獅身人面像和我國故宮博物院內的許多大理石雕刻都出現斑 斑駁駁的痕跡。這都是二氧化硫腐蝕的結果。二氧化硫能使架設 在空中的輸電線上的金屬器件和導線的壽命降低1/3。濃度為 0. 12PPm的二氧化硫用一年時間可以把一塊完好無損的鋼板腐蝕 掉1/6。目前,世界許多城市的二氧化硫年平均濃度都達到或超 過這個水平。 二氧化硫對植物的破壞性非常大。低濃度的二氧化硫能造成 植物生長緩慢、落葉、枯死。空氣中二氧化硫達1.2ppm時,棉 花即枯死。紫花苜蓿是二氧化硫污染的指示植物,空氣中只要有 0.3PPm,它就會中毒,出現葉斑、落葉或死亡。 二氧化硫還能生成三氧化硫,從而又導致酸雨。酸雨直接毀 壞森林和農作物,酸雨使瑞典每年損失木材達450萬立方米,已 使加拿大4000多個湖泊酸化。 為了防止二氧化硫對大氣的污染,在煤和石油等燃料燃燒前 要脫硫,而且要進行煙氣脫硫,即在煙道中脫除二氧化硫。 為什麼2000年 要取消氯氟烴化合物 廣泛用於電冰箱、空調器的氟利昂製冷劑和泡沫塑料、噴霧 劑中的添加劑,都是一種氯氟烴化合物。它們是破壞地球臭氧層 的禍首,會給人類的健康和地球的生態平衡帶來威脅。那麼,氯 氟烴化合物是怎樣破壞臭氧層的呢? 原來,_般的氧是由兩個原子組成的(ま2),臭氧則是由三 個氧原子組成的(ま3)。當大氣高層的氧分子吸收了部分太陽紫 外線輻射時,即會分離成兩個氧原子,這些分離的氧原子可與其 它氧分子結合成三個氧原子的臭氧。大氣中90%以上的臭氧集 中在離地面20∼25公里的大氣層中,形成了一個包圍地面的臭 氧層。這層臭氧層會吸收太陽輻射的大部分紫外線,使地球上的 人類和動植物免遭紫外線的損傷,起到保護地球大氣和生態平衡 的作用。 近年工業的飛躍發展,人類製造了大量的氯氟烴化合物,由 於氣態的氯氟烴化合物要比空氣輕,當它升入高空受到太陽紫外 線輻射後會放出氯原子。這些氯原子就成為_種催化劑,不斷地 與臭氧層裡的臭氧分子結合,從而分解破壞臭氧層。而且,有些 氯氟烴化合物在大氣中可存在120年之久,臭氧層一經被破壞, 往往需要幾十年時間才能恢復到原來的密度。因此,國際上開會 決定2000年以後取消生產氯氟烴化合物。 為什麼二氧化碳增加能使合風增強 現在,空氣中的二氧化碳急劇增加,導致全球氣溫變暖,這 已引起世界範圍的注意。 空氣中的二氧化碳污染繼續增加,到下個世紀可能使颱風強 度的等級增加60%。這是科學家又_次的嚴厲告誡。 眾所周知,液體中的分子每時每刻都在不停地運動,它們的 平均動能都和溫度有關。隨著溫度的升高,飽和汽的密度增大。 所以,當海洋表面的溫度由37。C增加到40。C時,海洋上方水汽 密度將從44.0克/米3升高到51.2克/米3。由此可見,溫度升高 不多,但蒸發出的水汽將增加許多。 根據國際氣象研究中心的一些專家估計,到2035年和2080 年間,大氣中二氧化碳的含量將比現在的增加1倍。根據二氧化 碳增加量,專家計算得出,熱帶區域的海洋表面溫度升高2∼ 3。C,因而通過蒸發由海洋表面傳輸給空氣的能量將大大增加, 從而為颱風輸送了更多的能量,據此估算,大氣中的二氧化碳加 倍,在西太平洋、印度洋、部分大西洋等颱風盛行的區域,颱風 的最大強度一般可上升40%∼50%,在墨西哥海灣,有可能上 升 60%。 光化學煙霧為什麼對人體有害 進入20世紀40年代,美國工業城市洛杉磯擁有250萬輛汽 車,每天耗油約1600萬升,向大氣排放大量碳氫化合物、氮氧 化物及一氧化碳等,加之煤炭燃燒和化工企業所產生的廢氣,在 日光作用下,形成以臭氧為主,以及過氧先基硝酸酯、先基過硝 酸酯及醛類有機化學物質的光化學煙霧。這種光化學煙霧於 1946年最初發生於美國洛杉磯,因此得名洛杉磯煙霧。接著, 1954年又發生一次。在1955年發生的較為嚴重的一次,僅65 歲以上的老人就死亡400人。近年來,光化學煙霧不僅發生在美 國,而且在世界各國汽車眾多的大城市均有出現,例如日本的東 京及大阪等市、澳大利亞的悉尼、意大利的熱那亞、印度的孟 買、摩洛哥的卡薩布蘭卡、南非的開普敦、智利的聖地亞哥等。 光化學煙霧的特點是由化學物質微粒形成的濃霧,當出現逆 溫或不利於擴散的氣象條件和特殊的地理條件時,光化學煙霧便 會積聚不散,造成大氣污染事件。一般,夏秋季節易發生;而在 一曰中,下午2時前後是光化學煙霧達到高峰值的時刻。光化學 煙霧中的氧化劑可由城市污染區擴散到100公里甚至700公里以 外。光化學煙霧有異常的臭氣、強烈的剌激眼,降低大氣的能見 度,使各種動植物及橡皮製品受到損害。 光化學煙霧可以嚴重危害人體健康。1970年美國洛杉磯居 民眼剌激受害日數達128天,有四分之三以上的人患過紅眼病。 光化學煙霧可剌激鼻、咽喉、氣管及肺部,促使哮喘發作,引起 慢性呼吸系統疾病進_步惡化,也有誘發肺癌的作用。長期吸入 這種氧化劑能影響人體細胞的新陳代謝,加速人的老化。光化學 氧化劑中的臭氧,能夠引起鼻腔或腦部的剌激症狀和肺功能降 低,使人體對細菌和病毒感染的敏感性增高。 "倫敦煙霧"為什麼會消失 1952年12月,英國倫敦因家庭取暖燒煤排出的二氧化硫及 煙塵而引發的"倫敦煙霧"事件,震動了整個世界,5天內死亡 4000餘人,毒霧過後的兩個月內,還有8000人陸續死去。 倫敦由內倫敦和外倫敦組成,統稱大倫敦。在1580平方公 裡內,居住著740萬人,其中,內倫敦人口密度為每平方公里 9103 人。 倫敦不僅是英國的首都,也是重要的工業城市。工業的不斷 發展,使倫敦的環境污染日趨嚴重。1873∼1965年的90多年 間,倫敦發生過12次嚴重的大氣污染事件。 倫敦市用水量的三分之二取自泰晤士河,這條河也受到嚴重 的污染。18世紀時,泰晤士河還是河水清澈、野禽成群、水產 豐富的著名鮭魚產地。進入19世紀,水質開始惡化。1800年河 水每天污染負荷量(BOD)為450噸。50年後,竟增加到900 多噸。河裡除少量鱔魚能夠直接從水面呼吸得以倖存外,水生物 幾乎滅絕。環境質量惡化,使倫敦在1832∼1886年的50多年 間,暴發了 4次流行性霍亂,其中一次霍亂便死了 1.4萬人。 面對城市環境污染的現實,政府不得不下決心著力進行環境 治理。首先是加強法制。政府先後頒布了《空氣清潔法》、《河流 法》、《水資源法》及《污染控制法》等法規,使倫敦當局有效地 控制了污染。其次是加高煙囪,靠高空氣流逸散煙霧,減少煙霧 對市區的污染。第三,在污水治理上,採取分區域管水的措施。 成立了泰晤士河管理局,全權負責流域內有關水的一切業務,從 而實現了河流高度統一的集中管理。第四,在城市垃圾的處理 上,也下了很大功夫。倫敦市每年約排出300萬噸家庭垃圾。其 中12%用車直接運往填埋點,裝入埃德蒙焚燒爐,77%經 26個中轉站運至填埋處,1977年在倫敦西部建成一個日處理 800噸垃圾的鐵路運輸中轉站。此外,還十分重視城市綠化。倫 敦現有人均綠地為22.8平方米。經過多年的治理,倫敦的環境 有了很大的改善。 為什麼大量燃放鞭炮會帶來災難 燃放鞭炮,這是人們慶祝節日、祝賀喜事、悼念親人、祭祀 祖宗神靈的一種特有的傳統紀念形式。近10多年來,隨著生活 的好轉,燃放鞭炮越來越多,同時也帶來許多危害。諸如燃放鞭 炮不慎而引起火災、人體外傷,以及帶來噪聲污染和空氣污染。 有人做了一個調查:廣州市區的越秀山麓有一座佔地4000 平方米的三元宮道觀,風景優美,空氣清新,環境宜人。自 1982年修復開放,香客增多,朝拜者絡繹不絕,燃香放炮,使 道觀籠罩在濃煙之中。1984年元霄節這一天,來朝拜者超過10 萬人,所燃放的鞭炮紙屑堆起兩米多高的小丘。距三元宮300米 處的宿舍,平日已被噪聲、煙氣熏鬧得不安寧;元霄節這一天, 宿舍裡的人普遍出現咳嗽、氣喘、頭痛、頭昏、胸悶、心跳、耳 鳴、煩躁不安等症狀。人們從1982年起,連續三年對這裡進行 大氣污染和噪聲監測,結果表明,污染情況相當嚴重。 據測量,道觀開放前,環境相當安靜;開放後,噪聲污染嚴 重,附近居民區(距道觀200∼300米)白天為65∼75分貝,道 觀內78∼80分貝,燃放鞭炮時100∼125分貝。開放前,離道觀 中心100米的某樓三樓天台,每平方公里月降塵量為7.3噸(標 准為8噸以下);開放後,非傳統節日期間為15.6噸,傳統節曰 期間高達2120噸。在傳統節日期間,開放後空氣中二氧化硫濃 度比開放前增長88倍,氮氧化物增長45倍,_氧化碳最高濃度 超標8. 37倍,污染指數從原來的0. 744升至4. 56升。 看來,燃放鞭炮已成為公害,弊端甚多:噪聲污染,擾人安 寧;釋放有害氣體,污染空氣;燃放後紙屑,污染環境;可能會 炸傷人體;可能會引起火災;浪費財力和物力。現在,香港、新 加坡等地,明令禁止燃放鞭炮,新加坡甚至禁止製造鞭炮。我們 也應該殺_殺燃放鞭炮這股風,以保護我們賴以生存的環境。 汽車排出的廢氣 為什麼對人體健康有危害 汽車給人類的生活帶來極大方便,但同時也產生了嚴重的公 害。汽車排出的廢物中含有大量的污染物,主要包括:_氧化碳 (CO)、氮氧化物(NOx)、烴類(CHX)、硫化物和鉛煙等。 據報道,1立方米燃料可產生360千克一氧化碳、24∼48千 克烴類、6∼18千克一氧化氮、0.6∼1.2千克硫化物、0.24千 克有機酸、0.24千克氨和36克固體灰塵。又有人粗略估計,當 今全世界兩億多輛汽車,每年約排出兩億噸一氧化碳,4000萬 噸碳氫化合物和2000萬噸_氧化碳。可見汽車廢氣對人類的環 境和健康具有多麼嚴重的影響。 _氧化碳經過呼吸道進入肺泡被吸收後,影響血液攜氧能 力,並可引起頭痛、頭暈等症狀。汽車廢氣中的氮氧化物與烯烴 反應,能產生致癌性的硝化烯烴,動物長期吸入這種氣體可以致 癌。單獨吸入一氧化碳後,有引起體內變性血紅蛋白形成及影響 中樞神經系統功能的危險。汽車廢氣中的烴類如苯並(a)芘, 有使人體致癌的潛在危害。長期在汽車稠密行駛的地方接觸汽車 排出的大量廢氣,特別是接觸空檔時排出的大量含鉛廢氣,能使 居民的造血和腎臟器官受到不同程度的損害。烯烴類碳氫化合物 和氮氧化物的混合物在紫外線的作用下,可以發生光化學反應, 形成所謂"二次污染物",致使大氣遭受光化學煙霧的污染,其 危害作用的主要表現是對眼睛和呼吸系統有明顯剌激作用。 冰雪大陸為什麼也受污染 近幾十年來,白雪皚皚的南極大陸已經發現了污染物。來自 世界各地的污染物質玷污了這塊冰雪荒原,使它改變了原來的聖 潔面貌。沒有想到,這種不幸的事情也同時發生在格陵蘭。格陵 蘭意譯為"綠色的土地"。但是,這塊面積達210多萬平方公里 的世界第一大島,由於有五分之四的疆域深入北極圈內,終年冰 雪,形成深厚的冰雪層。全島84%的面積為厚冰覆蓋,冰體平 均厚度2300米,最厚達3400米。晶瑩潔白的冰雪軀體,忠實地 記錄著格陵蘭的發展歷史。 科學家取出公元前800年的冰雪化驗,發現每千克冰雪中含 鉛0.003微克。這個數據同格陵蘭冰雪中鉛的自然背景值 0.0004微克/千克相比較,證明在2700多年前,格陵蘭已經受 到污染,可是自1750年以後,冰雪中的含鉛量竟高出自然背景 值約25倍。到了 1940年以後,每千克冰雪的含鉛量驟增至0.2 微克,超過背景值500倍,而且這個數量還在不斷上升。格陵蘭 冰雪大陸還受到汞的污染。在公元前800年的樣品中,每公斤冰 雪含位毫微克的汞,到1952年增加到153毫微克,而在1965 年春季,每千克冰雪的含汞量竟達230毫微克之多。 在廣袤無垠的格陵蘭冰原上,人少,工業少,污染物來自何 方呢?科學家從繁雜的數據中聯想到1750年歐洲的工業革命, 以及1940年以後,冶煉工業的飛速發展和燃燒帶添加劑的汽油 越來越多。就是說,落到格陵蘭的污染物主要來自工業發達的歐 美兩洲。那麼。這些污染物通過什麼途徑、怎樣傳播的呢?原來 工業排放出來的鉛、汞等污染物質進入大氣後,很快被大氣中的 顆粒物質所吸附,被上升氣流送到高空對流層,隨氣流向遠處飄 移,從歐美大陸工業中心,一直飄移到格陵蘭大陸的上空。在降 雪的過程中,這些攜帶著污染物的大氣顆粒物質又被雪粒所捕 獲,跟隨降雪_同來到這人煙稀少的冰雪大陸。 為什麼說噪聲也是一種污染 噪聲,就是雜亂無章、聽了叫人不舒服的聲音。比如,機器 的轟鳴聲、飛機的尖叫聲、汽車的喇叭聲等等。在物理學裡,噪 聲的強弱通常用分貝來表示。噪聲共分七個等級,從零開始,每 增加20分貝,就增加一個等級。當噪聲在0至20分貝時,我們 感覺很靜;20到40分貝時,也是安靜的,超過45分貝的聲音 就會干擾人的睡眠;80分貝的噪聲會使人感到吵鬧、煩躁;超 過90分貝,就會影響人的健康;100分貝的噪聲會影響人的聽 力;120分貝的噪聲可以使人暫時"耳聾";在幾米以內聽到140 分貝以上的噪聲,會使人變成聾子,甚至可能突然發生腦溢血, 或者心臟停止跳動。有人做過調查研究,長期生活在60分貝的 噪聲中,會使人感到心慌和厭倦,降低人的工作效率。長期生活 在85到90分貝噪聲下的人會患噪聲病,出現頭昏腦脹、睡眠多 夢、全身乏力、食慾不好、記憶力減退等症狀。下面的調查數 據,令人信服地說明了噪聲的危害:一個噪聲為94至106分貝 的車間,有4.5%的人耳聾;38%的人耳鳴;30%的人失眠; 36%的人記憶力減退。所以說噪聲也是一種污染。還有人把噪聲 比作殺人不見血的軟刀子,這話絕不過分。由於工業生產的過於 集中,交通擁擠,噪聲源增多,噪聲已經成了一種比較嚴重的公 害。有的國家把噪聲列為環境公害之首,想方設法加以消除。 為消除噪聲,人們想了許多辦法。 一種立即見效的方法是控制噪聲源。比如,在城市鬧區,禁 止各種車輛鳴叫高音喇叭,利用減振消聲的辦法使各種噪聲源發 出的噪聲減至最小。但無論對噪聲源怎樣控制,城市內部仍要產 生大量的噪聲,這就得採用隔聲方法了。現在各種高效能的隔音 材料、設備正在研製中。有一種隔聲夾層玻璃已被使用。通過這 種玻璃,噪聲可減少27分貝。安裝上這樣的玻璃,基本上可以 避免室外噪聲的干擾。在法國巴黎近郊有一條很熱鬧的街,汽車 川流不息,晝夜不停,人們在街上相互交談都很困難。後來,人 們在車行道和人行道之間修建了有350米長、4米高的玻璃牆, 收到了較好的隔聲效果。 現在科學家們正研究一種更有效的消聲法,那就是"以毒攻 毒"的方法,用聲音消除噪聲。假如能有一種聲音,它與要消除 的噪聲在強度上、頻率上完全一樣,但在振動方向上是相反的, 在這兩種聲音同時作用之下的空氣,所受到的拉力和壓力相等, 使空氣分子不發生振動,從而達到消除噪聲的目的。從理論上 說,這種方法很簡單,但實現起來卻比較困難。當然,人們正朝 這個方向努力。相信有朝一曰,用聲音消滅噪聲是會實現的。那 時,我們會生活在一個十分安靜的環境裡。 為什麼說噪聲污染是個世紀問題 隨著工業文明的向前推進,相應地,噪聲污染的問題也越來 越嚴重。千禧之年到來之際,人類已經認識到噪聲污染是個世紀 問題。 I960年,美國研製出一種新型的超音速飛機,在進行試飛 期間,每天都8架次從一個農場上空飛過。該飛機強大的噪聲震 碎了農場的窗子。6個月後,這家農場的1萬隻雞被強烈的噪聲 殺死了十分之六,剩下的雞有的羽毛脫落,有的不再下蛋。除此 之外,所有的奶牛都不出奶了。這就是20世紀60年代著名的 "噪聲殺死動物事件"。 目前,全世界有5億多輛汽車,遍佈世界各個角落。汽車在 行駛中產生的噪聲是80∼90分貝,高速車流產生的噪聲接近 100分貝,這已遠遠超過了人類可以接受的最佳聲環境。 改革開放以來,我國的汽車密度越來越大。又由於城市道路 狹窄,自行車與汽車車道不分,使汽車剎車啟動頻繁、喇叭鳴叫 過多,如此眾多的原因使我國的交通噪聲問題越來越嚴重。以北 京為例,城市中汽車數量已經超過140萬輛,它所產生的噪聲早 已引起了有關部門的高度重視,並相應地採取了一些切實有效的 防治措施。 除汽車外,電鋸、電鑽、電焊等也會產生強烈的噪聲。 英國一家醫學雜誌曾不無憂慮地道出了噪聲污染的嚴重性: "如果人類再不設法控制噪聲,那麼到2000年,就不會有噪聲問 題了。因為那時大家都變成了聾子,誰也聽不到那天午夜宣佈 21世紀到來的鐘聲了。「 事實上,人類已經認識到噪聲污染對於健康和環境的嚴重的 破壞作用。科學家們正在積極探索減少噪聲污染和根除噪聲聲源 的方法,相信在21世紀噪聲污染的問題_定能夠得到合理的解 決。 什麼是衡量噪聲大小的標準 聲音的強弱是用分貝表示的,分貝越高,聲音越響;反之, 分貝越低,聲音越弱。衡量聲音大小的標準如圖: 聲音強弱 (分貝) 聲 源 聲音強弱 (分貝) 聲 源 1∼10 人耳剛聽到 100 織布機 ! 20 手錶嘀嗒聲 110 電鋸 30 ∼40 農村的靜夜 140 噴氣式飛機起飛 60 ∼70 平常說話聲 160 火箭導彈發射 80 ∼90 街道的吵鬧聲 195 土星火箭發射 據測定,適合人類生存(工作、學習和生活)的最佳聲環境 為15∼45分貝。目前,世界上噪聲最大的是土星火箭,達到了 195分貝。 為什麼說曰本 噪聲污染製造了 "無窗學校" "無窗學校"並不是真正地沒有窗戶,只是人們對於窗戶已 經阻擋不住汽車噪聲的倒霉學校的一種戲謔說法。日本人多地少 汽車密集。巴掌大的東京就要容納200萬輛汽車,川流不息的汽 車留下的巨大噪聲,把許多學校淹沒在了汽車的海洋裡。僅因汽 車干擾就使日本10%以上的學校不能正常上課,特別是那些臨 街的學校,更是深受汽車噪聲的困擾。學生上課就好像在機器轟 鳴的車間裡一樣,再密封的窗戶也擋不住無孔不入的噪聲,人們 於是把這些學校形象地稱為"無窗學校"。 為什麼要營造防噪聲林帶 居住在城市中的人們,都希望生活在一個沒有噪聲的和諧而 又優美的環境當中。可是由於城市交通和建設的發展,來自交通 車輛的噪音和來自建設工地的噪音,常常會破壞一個良好的音響 環境,從而干擾人們的休息和工作。 人們逐漸地發現,如果在街道兩旁、廠區周圍和居住小區栽 種樹木,營造綠化林帶,噪聲就明顯地減弱了,甚至消失了。據 有關單位對各種不同類型的綠化街道進行的減弱噪聲效果的科學 測定,證明樹木確實有隔音和消聲的作用,而且效果非常顯著。 據測,公路上汽車的噪聲,在穿過12米寬的懸鈴木樹葉層以後, 到達公路兩旁的三層樓窗戶時的音量比沒有通過樹木時的音量減 少了 12.5分貝,在通過18米寬的綠化林帶後,聲音可減少40 分貝。難怪有人把樹木比作天然的"消音器"。 所以,不妨大家一起行動,有規劃地在街道、廠區和居住小 區附近栽種樹木,營造綠化林帶,這樣既可以美化環境,又能減 弱噪聲污染。 噪聲為什麼會 影響兒童智能的開發 美國科學家曾對小白鼠進行腦化學的研究,發現生活在豐富 環境裡的小白鼠腦皮質比較厚、重,細胞體增大,一些腦媒的活 動量也增加了,特別是脫氧核糖核酸和核酸的比例也有變化。這 說明環境對智能的開發有重要作用,而且影響遺傳的物質基礎。 那麼,被污染的環境會不會危害人的智能開發呢? _些學者 曾對某些特定環境下生活的青少年情況進行過調查,發現噪聲似 乎對青少年的智能有影響。例如,長期生活於鐵路噪聲中的_群 青少年,學習成績普遍偏低。專家們對生活在鐵路17∼25年的 居民進行了腦電圖和心電圖測試。結果表明,3歲以前遷居鐵路 附近,噪聲強度在室外1米處測定值為75分貝的52名青年,與 正常人比較,腦電圖發生了改變,揭示腦功能的發育受到影響。 他們雖算不上弱智,但智力水平比正常人低。 心電圖顯示,心電脈衝響應異常指標的陽性率為31%,而 對照的55名健康青年的陽性率只有11%,兩者的比是31:11, 嬰兒期在噪聲中生長的青少年竟是正常青年的2.8倍。3歲以後 遷居到同_噪聲環境裡的46名成年人和其相對照的53名健康成 年人相比較,兩者陽性率的比是39:25。後期受噪聲影響的成年 人是正常成年人的1.56倍。從中說明,鐵路噪聲對3歲以前生 活於此環境中青少年心功能的發育造成_定的危害。 噪聲可影響0∼3歲嬰兒的腦、心功能,這是由於人體在嬰 兒期的發育極為關鍵。心臟雖然不能思維,但心臟的發育對腦和 人體的發育顯然有不可忽視的影響,因為腦是要依靠心臟來供血 的。 為了關心下_代身心健康成長,提高中華民族的素質,必須 引起足夠的注意環境對嬰兒智力開發的影響! 為什麼環境噪聲 會影響胎兒發育生長 近年來,噪聲對生殖系統的影響特別引人注目。一些學者通 過動物實驗觀察到,大鼠等動物在噪聲作用下,性週期紊亂,尤 其是發情期延長,使排出的卵細胞過熟或是多精子受精。另外, 發現乳牛的乳汁分泌量降低,母雞的產蛋量下降。究其原因,在 噪聲剌激下,促性腺激素分泌的節律性紊亂,這樣不僅使出生率 降低,而且在未受精卵和受精卵中發現有染色體異常而導致畸胎 出生或流產等現象發生。 研究者還證實,胎兒在6個月時內耳已完全發育,對聲音能 起反應。有人測試胎兒的心跳,發現音樂可使心跳的頻率有變 化,胎動也會增加。胎兒熟悉母親的心音、腸鳴音和血流的衝擊 聲。當外界突然響起剌耳的噪音,胎兒就會劇動。1974年曰本 學者在日本大阪機場周圍調查中發現,孕婦流產多,出生兒平均 體重降低,相當於世界衛生組織規定的早產兒體重,其原因可能 是在噪聲的不斷剌激下,使母體子宮血管收縮,從而引起胎兒發 育所必須的營養素和氧氣的供應不足;另外,噪聲可能剌激內 耳,引起腦神經發育障礙,使胎兒生長受到影響。 現在,人們發現,胎兒也能聽到成年人所聽不到的極低頻率 音調,低頻抑制其活動,高頻增加其活動。胎兒樂於接受低沉委 婉的音樂,並能做出反應;而不願接受尖細、高調的音響。為 此,醫學科學工作者對胎兒進行低調委婉的音樂訓練,讓父親用 低沉的音調給胎兒唱歌,經常在室內放旋律優美的音樂,嬰兒出 生後往往很快適應新的環境,生長發育良好。 在什麼條件下容易引起噪聲病 隨著近代工業的發展,噪聲已經成為嚴重危害人體健康和污 染環境的重要因素。20世紀70年代初期,國際標準化組織將噪 聲的污染列為首位。日本1966年因公害起訴的10502起案件中, 關於噪聲的就有7640起,占37.3%。噪聲主要來自於交通的各 種車輛鳴笛聲,其次是來自於大、小工廠機器的隆隆聲,建築工 地的施工機械聲,人行道的暄鬧聲,文娛場所的鑼鼓樂聲……據 統計,日本東京車輛噪聲占45%,工廠噪聲6.9%,人聲、鐵路 等噪聲36.7%,不能識別聲源的占11.5%。我國上海交通噪聲 占35%,工廠噪聲占17%,居民噪聲占26%,其它占22%。 為什麼旅遊業會對環境造成污染 近年來,我國的旅遊業獲得空前發展。現已公認,旅遊業已 成為經濟發展的一項新的積極因素,因而被稱之為"無煙工業"、 "無形貿易"。 但是,旅遊業也對環境帶來了種種影響,首先是污染。由於 車輛通行和能源的使用,造成了空氣污染和噪聲污染;遊船和摩 托艇排出的廢水和廢渣,造成了水的污染;還有,各種各樣的旅 游設施和混凝土建築往往大煞風景,破壞了純樸幽靜的山林和大 自然風光。其次是破壞和糾紛。大批遊客紛至沓來,車水馬龍, 不僅會造成交通阻塞,秩序紊亂,而且使名勝古跡和野生動植物 區系遭到破壞性的災難。當地居民和"入侵"的遊客之間,經常 發生不可避免的衝突。為此,世界上有些著名的旅遊勝地對遊客 給予種種限制,甚至使遊客"吃閉門羹"。例如,英格蘭吊石碑 的圓形巨石已禁止遊覽,這是4000年來第一次;雅典衛城的巴 台農神廟,現在只有學者和維修人員才能進去;歐洲幾個著名的 史前石窟壁畫,現已不接待參觀了;英格蘭的坎特伯雷教堂5英 寸厚的石砌地面,現在被踩得只剩下1英吋了。 再有,由於人呼出的二氧化碳,人體溫度,以及各種微生 物、藻類、苔蘚、地衣等低等生物,隨著人群帶到文物古跡地 區,影響當地的生態環境和小氣候,從而危害了文物古跡本身。 如法國著名的拉斯戈石窟壁畫,是舊石器時代的藝術傑作。石壁 上畫著處於運動狀態的動物,既是平面畫,又有立體感,色彩繽 紛,蔚為壯觀。但是,石窟向旅遊者開放15年後,洞內小氣候 遭到破壞,壁畫的顏料發生冷凝作用,洞內出現滴水現象;隨後 生長起藻類、苔蘚等低等植物,壁畫開始消失,不得不於1970 年關閉了。西班牙著名的阿爾塔米拉石窟,也由於同樣的原因, 於1977年遺憾地關閉了。 為什麼煤烘食品可引起氟中毒 氟是形成堅硬的骨骼和預防齲齒所必需的。氟在人體健康中 含量太多或太少,都會對人體產生危害。人體每天需氟量約為1 ∼1.5毫克,進入人體內的氟,若每天不超過4.5∼6毫克,一 般不會發生中毒。缺氟和少氟的地區,兒童中往往會流行齲齒 病;而高氟地區,則會流行斑釉齒病,甚至發生氟骨病。人體所 需氟的來源主要是水,所以飲水裡氟的含量多少直接影響人體的 健康。 但是,有一些地區的飲水中含氟量低於國家衛生標準,為什 麼也出現氟中毒呢?科學工作者進行許多研究工作,終於揭開了 這個秘密。 他們檢測了發病區食物和蔬菜的含氟量,結果發現,辣椒和 玉米中氟的含量偏高。這是什麼原因造成的呢?最後找出元兇, 根本原因在於煤煙熏烤。因為該地區收穫玉米季節正值陰雨天 氣,玉米得不到晾曬容易發霉,所以人們通過煤火進行烘乾。這 樣_直要烘烤達3個月,在時甚至半年。辣椒也是如此。 這些地區群眾燒的煤含氟量較高,有的高達635ppm。因此, 煤在燃燒時會放出大量氟化氫、氟化硅和氟硅酸等氟化物。這些 氣體和空氣中的水汽結合,形成氣溶膠或氫氟酸霧,很易被植物 組織吸收。所以,經過長時間烘烤的玉米和辣椒,就這樣沾染了 高濃度的氟化物。由此造成這些地區空氣中的氟含量也偏高。當 地的氟中毒是一種空氣污染型的氟中毒。 香煙為什麼會變成釙彈 有人把香煙比作釙彈,這不是危言聳聽,也非言過其實。為 什麼香煙會變成釙彈呢? 煙草對土壤中所含的放射性元素有濃集作用,所以煙葉中放 射性元素的含量,要比在同樣土壤裡種植的一般農作物高100倍 以上,其中有釙-210,鉛-210和鐳-226等放射性元素。據報 導,我國某地產的煙葉每公斤含釙-210約2.5X10-W∼8.1X 10一1。居裡,鉛-210約10.3X10 —9居裡。鉛-210在煙葉的貯 存過程中會逐漸衰變為釙-210。當你把香煙點燃以後,這些放 射性元素就隨著煙霧進入你的呼吸器官和消化道,有一部分就被 吸附在上面,永遠地放出射線來影響你的健康。其中危害最大的 是釙,所以有人將香煙比作釙彈。 據美國抗癌協會發表的統計資料:吸煙者的肺癌死亡率,比 不吸煙者要高19倍,_天吸煙40支,已經吸了 25年的人,他 的肺癌發病率比不吸煙者高50倍。英國皇家內科學會於1970年 的報告指出:城市中肺癌死亡率的增加,主要是由於吸煙的緣 故。有人估計,如果一個人長期每天吸_包煙,可能縮短壽命5 年,每天吸兩包煙,可能縮短壽命10年!世界衛生組織在今年 公佈的報告中指出,由於吸煙中毒,每年可在全世界使100萬人 早亡。 我國有人做了試驗,國內暢銷的六種牌號的香煙中,釙-210的平均含量為每支0.85微微居裡,另外一種劣質香煙每支 含量達1.31微微居裡,又做了模擬吸煙的動物實驗,12%的釙 -210隨煙霧吸入體內,18%隨煙霧擴散在空氣中,70%殘留在 煙蒂和煙灰中。如果你每天吸煙20支,則吸入人體內的釙-210 達2.0∼3.5微微居裡。你周圍的不吸煙者也吸入了你吞雲吐霧 所散佈的煙霧,但是你吸入的要比旁邊的人大60倍。把這個劑 量換算成年劑量,就是每年46∼80毫雷姆。連續吸25年,體內 的累積劑量達1150∼2000毫雷姆。 接受的劑量達到一定程度時,就可能成為致癌的物理因素。 積累在呼吸器官內的釙-210放出的是《射線,它的電離作用會 使細胞破壞。它躺在你的身體裡,你永遠帶著它,它永遠照射著 你,好比身上帶了放射源。 飄散在空氣中的18%的放射物質呢?它散佈在空氣中,一 部分被周圍不吸煙的人吸入,如果他周圍總有人吸煙,這位不吸 煙者每天可吸0.03微微居裡。吸煙對於周圍人群的健康是一種 威脅,相當於慢性放毒。 殘留在煙蒂和煙灰中的70%的放射性物質,可能被風吹散, 落入食物中或飲水中,被自己或旁人吃下去。 美國放射化學專家馬特爾最近在物理學會議上說,由於香煙 的煙霧能夠吸附普遍存在於室內空氣中的氡氣的衰變產物,這些 煙霧隨空氣吸入人體,無論是吸煙者或不吸煙者都增加了患肺癌 的可能性。他說,一個每天吸煙40支的人,在40年後,可使肺 組織承受大約100拉德的劑量,足以誘發癌症了。 那麼吸帶有過濾咀的煙是否比較安全呢? 實驗證明、過濾咀對香煙中的釙-210有一定的吸附作用, 但到底能吸附多少,尚無定論,一般認為可吸附掉5∼50%。 為什麼說我國是一個貧水大國 我國的淡水總量為2.81萬億立方米,絕對量僅次於巴西、 加拿大、美國等國,居世界第六位。但是,如果按人均算,居世 界149個國家的第110位,我國的人均水量只是世界人均水量的 四分之_,所以我國被列為世界13個主要貧水國之_。 按照國際上的通行標準,人均擁有水量2000立方米被視為 嚴重缺水,人均擁有水資源1000立方米是底線要求。目前,我 國人均水量僅2273立方米,預計到2030年,人均水量僅1700 立方米。需要說明的,這僅僅是人均水資源的毛水量,如果根據 國際上通用的轉換標準計算的話,到21世紀中葉,我國人均只 擁有638立方米的可用水資源。如果想屆時在生產和生活方面基 本實現代化,達到西方發達國家20世紀70∼80年代的生產和生 活水平,這點水資源實在少得可憐。 目前我國乾旱缺水的地區涉及20多個省、市、區,其中18 個省、市、區接近或處於嚴重缺水邊緣,10個省、市、區在最 低要求線之下。我國城市600余座,近400座缺水,130多座嚴 重缺水,甚至我國首都北京,也是嚴重的缺水之都。 除此之外,我國的水源污染和水環境惡化情況十分嚴重。昔 曰的長江是"一江春水向東流",今天的長江是"一江污水向東 流";昔曰"黃河之水天上來,奔流到海不復回",今天"黃河之 水常不來,不到渤海就斷流"。這些情況既讓人痛心,更讓人憂 心。 由此看來,我國的確是一個貧水大國。 有一則保護水資源的口號是"地球上的最後_滴水將是人類 的眼淚",如果我們一味地欣欣然陶醉於"中國地大物博、資源 豐富"的神話中,而不採取有效措施保護水環境、節約用水和開 發新的淡水資源,那麼"中華大地上的最後一滴水,將是中國人 的眼淚"。 為什麼污水經稀釋後排放反而有害 眾所周知,工業污水和生活污水未經處理,直接排放江河湖 海所造成的危害是相當大的。但有的人錯誤地認為,把污水進行 稀釋後排放,危害可能就小些。近年來的研究表明,經稀釋後低 濃度排放的污水或一些含量極微的有毒物質,進入生態系統後, 會造成更大甚至更長久的危害。這其中有何道理呢? 在生態環境中,污染物質是沿食物鏈轉移的。各種生物對環 境毒物都具有高度的濃縮能力,這種濃縮能力會隨著毒物的濃度 下降而急劇增加。如在含DDT (滴滴涕)濃度為lOppm的海水 中,浮游生物體內DDT濃度可達2Oppm,濃縮力是醜2OOO倍;當 海水中DDT濃度下降為O.Olppm時,浮游生物體內DDT濃度 可達lOppm,濃縮力高達lOO萬倍。另外,這種濃縮在時間上還 具有持續性,能通過食物鏈逐級增高,並最終危害人類。以魚類 為例:當魚類鰓進行呼吸,在l周的時間,魚的肝臟就能夠將吸 入的微量有毒物質濃縮5OOO倍以上;經過一個冬季以後,在脂 肪內可濃縮1O萬倍。這樣海鷗或人類吃了這些魚,有毒物質會 在人體內進一步濃縮到17萬倍。人們如果長期飲食這些含毒量 較高的魚,就會在人體內不斷累積毒質,最後將會產生很大的危 害。 由此可見,要想從根本上控制污染,保護環境和人類的健 康,有毒污水應嚴格處理,努力做到"零濃度排放"。 水俁病是怎麼一回事 水俁病是由環境污染所引導起的公害病。1953年曰本熊本 縣水俁灣附近的漁村中,出現一種不能確診的中樞神經性疾病。 1956年,這類患者激增到96人,其中18人死亡。到1963年, 一些學者從水俁氮肥廠乙酸乙醛反應管排出的汞渣和水俁灣的魚 貝中,分離並提取氯化甲基汞結晶,用此結晶和從水俁灣捕獲的 魚、貝喂貓實驗,獲得了典型的水俁病症狀。用紅外線吸收光譜 分析,也發現汞渣和魚、貝中的氯化甲基汞結晶同純氯化甲基汞 結晶的紅外線吸收光譜完全一致。病理學觀察,發現死亡病人大 腦、小腦細胞的病理改變,也均與氯化甲基汞中毒的腦病理改變 相同。1964年,日本新瀉縣阿賀野川流域也出現此病。1968年 9月,日本政府公佈水俁病是人們長期食用受汞和甲基廢水污染 的魚、貝造成的。 甲基汞在胃酸作用下,可產生氯化甲基汞,經腸道幾乎全部 吸收入血,在紅細胞內與血紅蛋白中的巰基結合,隨血流分佈到 各器官,尤其是肝、腎和腦組織,也可透到胎盤而進入胎兒腦 中。腦細胞富含類脂質,甲基汞對其具有很高的親和力,所以很 容易蓄積在腦細胞內。 長期攝入幾十到幾百微克/立方米的汞濃度,可引起慢性中 毒。短時間內攝入達500毫克以上甲基汞,可出現肢端感覺麻 木、中心視野縮小、運動失調、語言和聽力障礙等典型症狀。短 時間內攝入1000毫克甲基汞,可出現痙攣、麻痺、意識障礙等 急性症狀並很快死亡。動物實驗證明,豚鼠每天以10∼16毫克/ 立方米汞濃度中毒持續2∼4小時,經3天後死亡;狗在15∼20 毫克/立方米汞作用下每天接觸8小時,經1∼3天而死亡。 從發現水俁病以來,世界各地對發汞做了大量的調查工作, 認為發汞含量能反映體內汞的負荷水平和甲基汞的蓄積情況,_ 般超過正常人發汞值99%上限值表示受到汞污染。 居室內也有放射性污染嗎 人類處在自然輻射環境之中。自然輻射由天然存在的_些放 射性元素和宇宙射線所組成。天然放射性元素能夠自發地衰變, 不斷地放射出《、「、7射線,對人體產生內照射(放射性元素通 過食物、飲水和呼吸等途徑進入人體產生的照射)和外照射。 空氣中普遍含有氡等放射性氣體。氡是自然界廣泛存在的放 射性元素鈾、鐳的衰變產物。氡也能不斷地自發衰變,產生_系 列子體。氡及氡子體在空氣的放射性中佔有主要地位,它們在衰 變過程中,不斷地產生a、「、7射線,造成對人體呼吸系統等器 官的內照射。氡子體比氡更為有害,它被認為是造成鈾礦工人比 普通居民肺癌發病率高的原因。氡及氡子體還可損傷造血系統, 引起心血管功能失調,胃腸道功能紊亂及肝、腎的病理變化等。 居室內氡及氡子體的濃度,_般都高於室外,這主要是由於 建築材料和房屋基底都含有微量的放射性元素的緣故。此外,煤 在燃燒過程中也會釋放出放射性物質。北方冬季,門窗關閉,室 內氡及其子體濃度明顯增高。有些住房,室內的氡濃度是室外氡 濃度的18倍。據測定,相距不遠的兩戶居民,_戶起床後就打 開門窗,通風換氣,屋內氡濃度為6.54X10 —13居裡/升;另_ 戶門窗仍然緊閉,屋內氡濃度高達1.26X10 —11居裡/升,兩者 相差近20倍。由此可見,常開門窗,使室內通風透氣,是顯著 地減少室內放射性濃度的有效措施,所以應該養成常開門窗,通 風透氣的好習慣。 為什麼說放射線滅菌大有可為 早在1965年,美國一家公司首先採用電子束對腸縫合線進 行滅菌試驗,取得了滿意效果。於是,放射線滅菌就應運而生。 隨之,以塑料為原料的醫療器具日益增多,而且向一次性使用的 方向發展,這些材料不耐高溫,無法加熱消毒。這樣,放射線滅 菌嶄露頭角,獲得了迅速的發展。 放射線滅菌與傳統的高溫滅菌和化學滅菌不同,它是利用射 線對微生物的輻射損傷效應來達到殺菌消毒的目的,因此具有許 多獨特的優點:放射線滅菌是一種冷消毒技術,物品不會因高溫 而遭到破壞;放射線源不與物品直接接觸,不會殘留有害的氣 體、液體和固體物質;放射線穿透能力強,殺傷力大,可在密封 包裝的情況下直接消毒,滅菌徹底,有效期長;放射線滅菌方法 簡便,易實現自動流水作業,且耗能很少,費用一般僅為高溫消 毒的四分之一。不足之處,放射線會引起不耐輻射物品的分解, 使其應用受到一定限制。 目前,歐美一些技術先進的國家,放射線滅菌已用於注射 器、針頭、縫合線、手術刀、輸血裝置及移植臟器等各種醫療器 械和用品的消毒。放射線用於食品的殺蟲滅菌,是一種既可保障 食品衛生,又可保持食品新鮮的食品保藏新方法。放射線用於中 藥丸劑的消毒,也是一種理想的途徑。 射線可用於博物館等展品的滅蟲防蛀。據報道,捷克布拉格 —家博物館的5萬多件木製展品,經過Co—6024∼48的照射, 穿透深度為1米,可防蛀達10年以上。放射線滅菌也可用於圖 書資料的防蛀、防霉和歷史文物的保護。 放射線滅菌還可用於城市污泥的處理。經適當輻照過的污泥 可用作肥料,施於農田,有助於恢復因大量使用化肥而下降的地 力,甚至可用作牛、羊等反芻家畜的輔助飼料。 全世界共發生了多少次核事故 自20世紀50年代,人類和平利用原子能發電以來,與其它 工業部門的事故相比,核事故屈指可數。大多數核事故都集中在 蘇美兩國。 1957年10月7日,英國的溫茨凱爾石墨反應堆發生熔化事 故,附近三四十公里範圍內的蔬菜、水果及家禽受到污染,但無 人員傷亡。事後,英國稱有39人因此事故而致癌死亡。 1957年底或翌年初,蘇聯車裡雅斯克的_個地下總收入料 堆埋藏地發生爆炸,核輻射擴散達2000多平方公里,人員傷亡 不詳。 1958年,南斯拉夫的_個實驗反應堆發生放射性事故,造 成2人死亡,3人受傷,其中_位受傷的女操作人員經治療得 救,後來還生了孩子。 1961年1月,美國愛達荷福斯附近的一個軍用實驗反應堆 發生蒸汽爆炸事故,3人死亡。 1971年11月19日,美國蒙蒂塞洛的北部非動力公司反應 堆的廢水貯存池發生外溢事故,有5萬多加侖的放射性廢水流入 密西西比河,造成污染。 1974年,蘇聯裡海附近的_座核電站的管道發生爆炸,損 失不詳。 1979年3月22日,美國迪凱特的布朗費裡反應堆,因工人 用蠟燭檢驗時不慎失火,損失1.5億美元。 1979年3月28日,美國三里島核電站發生反應堆熔化事 故。釋放出的放射性物質相當於_次大規模核試驗的散落物,20 萬人撤軍。這是美國歷史上最嚴重的核事故。 1979年8月7日,美國歐文附近一家絕密燃料工廠發生濃 縮鈾洩漏事故,約千人受到超常量輻射。 1986年4月26日,蘇聯切爾諾貝利核電站發生嚴重洩漏事 故,237人受到嚴重的放射性損傷,共死亡31人,直接經濟損 失達20多億盧布。事故不僅影響本國,而且隨風飄散的核輻射 塵埃,使北歐、東歐、西歐一些國家也遭到不同程度的污染。 核武器以幾種形式殺傷人體 核武器爆炸時釋放出大量能量,以4種殺傷形式造成復合 傷。其中35%為光輻射,50%為衝擊波,10%為殘餘輻射,5% 為早期核輻射。 核武器爆炸瞬間釋放大量能量,產生極高溫度。核爆時首先 發生閃光,接著是火球,它們以光的形式向外輻射熱能,即為光 輻射。光輻射以光速(3X109米^秒)直線向外傳播,可使人員 直接燒傷和間接燒傷。隨著核武器當量增加,被輻射的殺傷半徑 增加較快。 核爆炸時,由於高溫高壓的火球猛烈向外膨脹,在空氣中形 成氣浪,以很高的速度向外運動,形成了衝擊波。衝擊波從爆心 以超音速(音速340米^秒)向四周傳播。衝擊波到達處,空氣 壓力突然升高,同時伴有高帶運動的氣流,空氣壓力超過大氣 壓。衝擊波可造成直接損傷和間接損傷,對開闊地暴露人員的殺 傷半徑僅次於光輻射。 核爆炸最初10幾秒內釋放7射線和中子。一般核武器,■! 射線大約占80%,中子占20%。1射線以光速傳播,中子則以 每秒幾千至幾萬公里速度運動,可造成嚴重的早期核輻射損傷。 地爆時,放射性物質(核裂變產物、未裂核裝料、感生放射 性核素等)在高溫下和大量塵土一起熔化,它們隨氣流上升形成 煙雲,最後形成飄移,沉降到地面,引導起放射性沾染,可波及 大面積地區。停留在沾染區的人員,可遭受外照射、內照射和皮 膚放射性燒傷三種損傷,其中以外照射損傷為主。 據曰本廣島、長崎遭受原子彈襲擊後統計,復合傷人數約占 原子彈受害傷員的85%。在爆後20天內存活的傷員,復合傷還 占總傷員的40%左右。離爆心愈近,復合傷所佔比例愈高。 放射性污染給人類帶來哪些危害 放射性物質應用範圍的迅速增加,使放射性污染問題曰益突 出,成為全世界人類所關注的問題。在我們生活的地球上,早就 存在著放射性物質,使我們的身體受到_定劑量的照射。這種天 然存在的照射,就叫天然放射本底。 天然放射本底的來源有三個。宇宙射線,每人每年約接受 35毫倫;土壤中的放射性元素,每人每年約接受100毫倫;人 和動物體內的微量放射性元素,每人每年約接受35毫倫。在自 然條件下,每人每年約接受170毫倫。 所謂放射性污染,是指因人工輻射源的利用而導致對環境的 污染。人工的輻射源,主要是醫用射線源,核武器試驗產生的放 射性沉降,以及原子能工業排放的各種放射性廢物等。 射線的危害有近期效應和遠期效應兩大類。原子彈爆炸時的 高強度和醫療中的大劑量射線輻射,導致白血病和各種癌症的產 生,屬於近期效應。而通常所指的環境的放射性污染,是指長期 接受低劑量輻射,對機體造成慢性損傷的遠期效應或潛在效應。 如長期接受低劑量輻射,會引起白細胞增多或減少、肺癌和生殖 系統病變等,可留下幾年、十幾年或更長時間的後遺症,甚至把 生理病變遺傳給子孫後代。 對環境造成放射性污染的污染源,醫用射線佔人工污染源的 94%,占所有射線總量的30%。 核試驗可造成放射性沉降污染。核試驗時,大氣中形成了許 多裂變物質的微細粒子,它們每年有10∼20%降落到地面。根 據英國人的推算,核試驗如按現有規模繼續下去,100年後可達 到每平方公里200毫居裡的放射水平。放射性沉降物與人關係最 密切的是鍶-90和銫-137。它們使骨癌和白血病發病率增高, 對生殖腺影響也很大。 核能工業排放的各種放射性廢物對海洋的污染,原子能設備 的事故等均形成環境污染,給人類帶來危害。 為什麼說放射性碘 是反應堆事故的信號 1986年4月26日,蘇聯切爾諾貝利核電站發生了嚴重的放 射性物質洩漏,是迄今最大的一次核電站事故,引起了世界各國 的密切關注。一時間,許多國家都在監測本國被放射性煙雲污染 的情況。有的國家還採取了一系列防護措施,特別是防止放射性 碘危害的措施。如向居民發放碘劑,要求居民不飲食新鮮蔬菜和 野外放牧的牛羊奶等。 放射性碘是核燃料在反應中發生核裂變反應所生成的主要裂 變產物之一,佔有較大的份額,且碘易揮發。一旦反應堆發生事 故,放射性碘極易散逸出來,成為造成環境污染的主要放射性核 素。此外,放射性碘的同位素大多半衰期很短,因此反應堆只要 一發生放射性洩漏事故,周圍環境中的放射性碘含量必定猛增, 但過一段時間又會迅速衰減下來。因此,放射性碘可作為信號核 素用於測報反應堆事故的發生。釋放到環境中的放射性碘可隨放 射性煙雲四處飄流,通過空氣——人,空氣——糧食、蔬菜—— 人,空氣——牧草——牛——牛奶——人等途徑進入人體而被吸 收。吸收速度快,吸收率高,並迅速從血液轉移到組織器官中, 幾乎10%地濃集於甲狀腺,造成輻射損傷,可引起甲狀腺水腫, 機能低下,甚至致癌。值得注意的是嬰幼兒、青少年的甲狀腺對 放射性碘輻射損傷的敏感性要比中老年高,尤其是放射性碘還會 透過胎盤屏障,選擇性地蓄積到胎兒的甲狀腺中,危害更大,其 危害程度可比成人高出幾倍到十幾倍。 服用穩定碘劑如碘化鉀等可有效地阻止或減少甲狀腺對放射 性碘的吸收。有放射性煙雲來到之前的24小時內服用效果最好。 這是因為甲狀腺事先被碘劑中的碘所飽和,從而有效地抑制放射 性向甲狀腺的輸送和蓄積。如果在放射性碘進入人體24小時之 後再服用碘劑,則完全無效。 為什麼有機汞比無機汞毒性大得多 早在15世紀中葉,就曾有人報告過辰砂(主要成分硫化汞) 礦山二人發生的中毒事件。17世紀中葉,法國制氈帽工人,由 於使用硝酸汞處理獸毛而發生手指震顫,當時無法解釋此種病情 原因,只好稱發生在制氈帽工人身上的手指震顫病為"帽工震顫 症"。1953年,在日本九州熊本縣南部水俁市一帶,發現一種特 有中樞神經疾病,死亡率高達40%,震驚了世界,後來稱為著 名的公害病——"水俁病"。最後,人們終於發現這幾起重大的 中毒事件的罪魁禍首是汞。 汞的毒性決定於它的狀態,不同汞鹽的毒性的大小,主要看 它們的溶解度。_般說來,金屬汞對人並不產生毒性。汞易於蒸 發,汞蒸氣對人具有強烈的毒性,並在腎臟等處積聚,破壞腎 髒,引起口腔炎,損害人的胃腸功能。汞在低溫條件下就能蒸 發,以後隨著環境溫度的升高,蒸發量也隨著增加。所以,汞蒸 氣的毒害是不容忽視的。 一般說來,有機汞化合物的毒性比無機汞化合物的毒性大得 多。比如甘汞(Hg2CI2)是一種瀉藥,也是一種利尿劑,可以為 人治病,不會產生毒性,主要因為它的溶解度小。而昇汞(Hg-CI2)的溶解度大,人吃上1∼2克就會喪命。至於二甲基汞 (Hg (CI3)2〕和二乙基汞〔Hg (C2H5)2〕這樣的有機汞毒性更 大。因這些有機汞是脂溶性的,它們可以滲入人的細胞和大腦 中;進入腦中之後,就不能再排出。甲基汞等烷基汞化合物進入 人體後,幾乎可以均勻地遍佈全身,使人產生疲乏、頭痛,以及 容易發怒,甚至戰慄,手指和腳指失去感覺,視力模糊,腦細胞 分裂等症狀。著名的公害——水俁病,就是由於水俁市西邊有一 海灣的化工廠,流出高量汞鹽,在海中被甲基化成為甲基汞,甲 基汞通過食物鏈最終以高濃度聚集在水俁灣的魚類和貝類體內, 人吃了這種魚類、貝類就引起了水俁病。 為什麼說核電是安全清潔的能源 自1954年前蘇聯造成第一座核電站以來,世界核電事業迅 速發展。像法國、瑞典、芬蘭等國家的核電量,已佔本國發電量 的30%以上,亞洲的中國、印度、巴基斯坦、南朝鮮以及台灣 省都有核電站在運轉。但是長期以來,人們談"核"色變,這是 由於人們對核電站的不瞭解或者誤解造成的。 從核電站幾十年的運作實踐來看,核電是安全清潔的能源。 核電站設計的建造標準比常規的工業要高得多,管理措施也極為 嚴密,核電站的安全記錄遠比其他工業要好,對環境的影響微乎 其微。據國外的分析資料稱:核電站釋放出來的稀有氣體和微量 放射性物質,使附近居民受到的劑量當量每年不到2個毫雷姆。 而一座100萬千瓦燃煤電站通過煙囪排放的鐳、釷等放射性元 素,使附近居民每年受到的劑量當量近5個毫雷姆,比核電站的 排放量要大三倍。 另外,核電站與原子彈根本不是一回事。它們反應堆的結構 和特性完全不同。發電用的反應堆大都採用低濃度裂變物質做燃 料,在任何情況下都不可能像原子彈那樣集聚到發生核爆炸的程 度。反應堆設有完備的安全控制手段,使能量釋放緩慢地進行, 並有自動穩定特性,當核能意外釋放太快、堆芯溫度上升太高 時,鏈式裂變反應即自行減弱乃至停止。這就保證不會發生核爆 炸。 哈雷彗星會影響地球環境嗎 哈雷彗星每次出現,都引起地球上億萬人的注意,也為天文 科學家提供了難得的研究條件和機會。 彗星一般是由彗核、彗發、彗尾幾部分組成的。彗核是主體 部分。彗核主要由水冰、氨冰、甲烷冰、_氧化碳、二氧化碳干 冰和塵埃構成,有人形象地稱之為"髒雪球"。彗星不像其它恆 星那樣幾乎不動地懸掛在深邃的夜空中,而是拖著長長的、閃閃 發光的尾巴飛行,像把長掃帚,故俗稱"掃帚星"。它是英國天 文學家哈雷利用萬有引力定律推算出它的軌道,並預測它以約 76年為週期繞太陽運轉,後來被稱為哈雷彗星。我國在春秋時 期魯文公十四年,就有哈雷彗星的最早和最完整的記載。在科學 不發達的年代,人們曾把地球上人間的災禍和瘟疫同彗星的出現 聯繫起來,於是"掃帚星"就成了災難的代名詞。 哈雷彗星每回歸一次,彗核就釋放出大量的氣體和塵埃,它 們形成了彗尾,並要消耗許多物質。據計算,彗核平均每秒鐘消 耗1噸物質,每經過_個週期(76年),約減少20億噸物質。 那麼,哈雷彗星飛近地球時,會不會對地球的環境產生影響? 早在1910年哈雷彗星回歸時,天文工作者利用光譜分析的 方法,得知彗尾中含有氰和一氧化碳等有毒氣體。近年來,國內 外有人從統計資料中作過分析,發現大彗星的出現,同地球上的 災害性天氣、地震等有關;有人認為,地球大氣中的某些成分來 源於慧星;也有人認為,地球上的某些病毒是彗星上傳播來的。 研究彗星對於探討地球的宇宙環境和地球上生命的起源,有很大 的意義。 什麼是地球化學性疾病 地球化學性疾病是由於一定地區的水土中某種微量元素過多 或缺乏所引起的地方病,微量元素在人體內的含量雖然很少,但 它們有的是人體激素、媒和維生素的組成成分,有的對這些物質 的作用有重大影響,有的是人體重要器官和組織不可缺少的成 分。現已明確,能引起動物以及人地球化學性疾病的元素有鈷、 銅、鎳、硼、鉬、鋁、氟、碘、砷、鋅等10餘種,其中分佈最 廣的是地方性氟中毒和地方性甲狀腺腫。 氟是自然界中固有的化學物質。水、土壤、岩石中和動物體 內都含有氟。不同土壤的含氟量不同,水源水的含氟量波動也很 大。我國高氟區有明顯的地區分佈,主要集中在黃河以北,少數 地區分佈在南方。世界高氟地區遍及歐、亞、美、非等洲,蘇 聯、印度、日本、南美、意大利和阿爾及利亞等國也都有此病流 行。攝入氟過高引起以氟斑牙和氟骨症為特徵的慢性全身疾患。 氟斑牙齒顯白堊狀,重者牙齒褐染,釉質缺損,甚至牙面磨損、 碎裂或牙齒脫落。氟骨症主要表現為腰腿疼、關節僵硬、骨骼變 形,甚至殘廢癱瘓。 地方性甲狀腺腫的發生與環境(土壤、水、空氣和食物)中 碘的含量有密切關係。海拔越高,交通越不方便的地區,患病率 越高。因上述地區自然界中缺碘,而由於交通不便,又不易獲得 含碘較高的食鹽。大量的流行病學調查表明,當碘的攝入量低於 40微克/日時,甲狀腺腫嚴重流行,攝入量為100微克/曰時, 地方性甲狀腺腫可降到非流行區水平(腫大率10%以下),而當 攝入量達100∼500微克/日時,甲狀腺腫發病率不再繼續下降。 但應注意碘的攝入量過高時亦能引起甲狀腺腫發病率增高。 為什麼地熱開發也會帶來環境污染 地熱,素稱第四能源。在世界能源日趨緊張的形勢下,地熱 的開發利用已越來越引起眾多國家的重視。我國是一個地熱資源 十分豐富的國家,已經發現的溫泉點有2600多處。地熱的取得, 不要燃料,從防止大氣污染的角度來看,地熱是_種很理想的能 源。然而,地熱的開發,也會帶來_些環境問題。 如果大量抽提地下熱水,會導致局部範圍的地面下沉,帶來 道路毀壞,地下管道破裂、水利設施和地面建築物破壞的後果。 新西蘭陶波湖北部的懷拉基地勢發電部,因耗費了大量的地下熱 水而發生地面下沉。下沉範圍直徑約1000米。自1958年以來已 下沉6米,平均每年下沉約15厘米。我國天津市有三個地熱區, 也出現了地面沉降,有的下沉超過1米。另外,地下熱水的水位 下降,使含水層上部空間拉大,積聚的蒸汽量劇增,因而氣壓加 大。有人擔心會引起水熱爆炸。 地下熱水由於溫度高,壓力大,溶解圍巖中化學物質的能力 較強,所以,含有幾十種化學元素。其中有_些是對人體有害 的。如氟、砷和某些放射性元素等。地下熱水的含氟量一般較 高。如日本多摩川地下熱水含氟60.0ppm,昭和新的噴氣含氟 238ppm,我國西藏羊八井為13.0ppm,均已超過衛生標準 (1.0ppm)。有些地區地下熱水被開發利用後就地排放,造成有 害元素對飲水水源的污染。在沒有大河流的平原地區,如果地下 熱水排放不當,勢必造成對飲水水源的氟、砷等污染,引起氟中 毒、砷中毒一類地方病。世界各國許多地區都是氟中毒病區。我 國的小湯山溫泉地區,早在1958年就發現有氟中毒。 有些地方用低溫地下熱水直接灌溉農田或養魚等。這些農田 里長出的糧食、蔬菜、水果等,人吃了會不會影響健康?用這種 水養魚,水中的氟、砷等元素會不會在魚體內富集?吃了這種 魚,對人體有無影響?這些都尚待研究。 熱污染對環境有哪些危害 大量的含熱廢水(如冷卻水等)不斷地排入水體內,可使水 溫升高,影響水質,危害水生物的生長,因此被稱為熱污染。 大量的含熱廢水主要來自發電站的冷卻水。以原煤和石油為 燃料的發電站,通常只有約40%的熱量變為電能,剩餘熱量則 排入大氣或隨冷水帶走。估計每生產1度電約有1200大卡的熱 量排出。利用原子能的發電站,需用的冷卻水又要比以煤、油為 燃料的發電站多50%以上。據世界能源會議1970年的調查,美 國電力工業使用的冷卻水約為4. 4億立方米,佔全國冷卻水問題 的五分之四,接近全國用水量的三分之一。電力工業過去每10 年約增長一倍,當前增長速度有加快的趨勢。有人認為,熱污染 將成為未來水污染中最嚴重的問題之一。 含熱廢水持續排入水體後,可使水域環境發生一系列化學、 物理和生物學變化。生物化學的反應速度隨溫度的升高而加快。 在0∼40。C範圍內,溫度每升高10。C,可使化學反應速率約增加 一倍。在此種情況下,往往可使水中有毒污染物如氰化物、重金 屬離子等對水生生物的毒性也隨之增加。如在760毫米大氣壓 下,空氣中含氧為20.9%時,氧在淡水中的溶解度10C為 11.33毫克/升,20C為9.17毫克/升,30C為7.63毫克/升。 相反,水溫升高時,由於水內細菌分解有機物的能力增加,使得 生化需氧量也增加,從而進一步減少水中的溶解氧量。此種情況 嚴重時,可造成水體的缺氧狀態,影響魚類的生存。某些魚類適 合於在較低的水溫中生活。水溫的改變可使水域中原生的魚種改 變。例如,當生長鮭魚的河流遭受_定程度的熱污染後,鮭魚群 就將被鱸魚和鯰魚等暖水魚種所取代。此外,水溫升高有利於細 菌的增殖,有可能使魚類的發病率增高。水溫的增加也可使_些 藻類的繁殖增加,惡化了水利的生態環境。美國有些水域就因此 而使水流和航道受到阻礙。 為什麼環境與癌病有關係 世界衛生組織有過一個估計:當前人類腫瘤中85∼90%與 環境有關。癌症與環境密切相關,首先表現在癌症具有明顯的地 域特徵。一些調查證明:不同地區的土壤、飲水、作物、食物中 的微量元素各異,通過食物鏈進入人體的各種元素的數量便也不 同,而某些元素的缺乏或過多,卻能導致不同部位的腫瘤。胃癌 的發病率與土壤中鎂的含量呈負相關;某些金屬礦區地下水及飲 水受到砷污染後,多有皮膚癌發生;而在瑞典,由於飲用水中含 碘量低,就導致了甲狀腺癌的發病率提高。在我國的山西、河 南、河北等地食道癌高發區,土壤中的鉬、銅、鐵等元素含量, 也較低發區的低,而氮氧化物又高於癌症低發區。 癌症與環境密切相關,又表現在它有明顯的職業特徵。長期 與阿米脫和其他除袛秧腔痕瘍K路工人,各部位腫瘤發病率都有 升高趨勢;合成染料廠中患膀胱癌的較_般人多;大量接觸放射 性物質的工人中,患白血病的多;鈾礦工人的肺癌死亡率很高; 而石棉可以引起肺癌早已為人所知。 癌症發病最明顯的原因是環境污染。比如大型火力發電廠的 廢氣、城市大量汽車排出的尾煙、家用燃料燃燒等,把大量煤 煙、硫氟化物、一氧化碳、氮氧化物、焦油、粉塵等排入大氣, 其中焦油、粉塵、二氧化硫被認為具有較強的人體致癌作用。氮 氧化物通過呼吸進入人體,與肺癌也有密切關係。水體污染中, 鉻、鎳、鎘均有致癌作用,皮膚長期接觸含砷廢水可引起皮膚 癌。 但是,環境中同時存在著抗癌物質。如斐濟島上生長的一種 植物含z,有抗癌作用,使該島成為著名的"無癌島"。植物中 所含的長春新鹼、秋水仙先胺、喜樹鹼等,也具有很強的抗癌作 用。進入人體的微量元素,在適當濃度和條件下,有的有抑制腫 瘤作用。如飼料中硒的含量為5∼lOppm時致癌,在l.Oppm時 對癌有抑製作用。 為什麼用短期檢測法能鑒別緻癌劑 人們知道,一種物質能否使動物致癌,只能由活體動物的致 癌試驗來作結論。但是動物實驗費錢費時。據美國70年代以來 估計,這樣測定一種化合物至少需要3年,耗資20∼30萬美元。 要測定該物質能否在人類中致癌,則只能通過流行病等調查來研 究,而更需15∼20年才能得出初步結論。目前,世界上存在的 化合物約400萬種以上,工商業使用的已達7萬種,每年新合成 化合物至少25萬種,其中投入市場有幾千種。因此,可行的辦 法是使用快速、經濟的短期檢測法,對環境中存在的各種因素包 括化合物,進行初步篩選,然後將可疑物質再作動物實驗和進行 人類流行病等調查,最後加以證實。 根據化學物質的誘變與致癌的相關性,人們可以用檢測誘變 劑的方法檢測致癌劑。即當某物質被證明是誘變劑或能造成 DNA損傷時,就有理由懷疑它是一個致癌物。比如,用沙門氏 菌^敢粒體媒方法,到1982年已檢測了 5000種化合物,經判定 其有誘變劑的許多物質,如胺類染髮劑,柴油機廢氣中的硝基 芘,高溫烹調過程中幾種蛋白質的解熱產物等,在活體動物實驗 中,都被證明有致癌作用。還有多次實驗,是將目前已知的致癌 物及非致癌物,用測試誘變性物質為基礎的各種短期檢測方法, 進行反向測試,結果發現它們的致癌性和誘變性有極高的相關, 有的在90%以上。 目前,致癌性誘變相關性還沒有達到100%,原因之一可能 是使用的檢測方法靈敏度尚不夠高。事實上,隨著研究方法的改 進,致癌、誘變性也在逐漸重合,隨著檢測方法的逐步完善,致 癌與誘變性的高度重合是完全可能的。 採用快速短期檢測法,人們就可能及早地對致癌物質採取措 施,從而更有效地預防某些癌症的發生,這無疑是人類的_個福 音。 陽光紫外線為什麼會使人生皮膚癌 陽光給人們帶來了光、熱和能量;使各種草木更加鬱鬱蔥 蔥。對於人體來說,陽光有殺菌、治軟骨病和增強皮膚抵抗力等 多方面的重要作用,同增進健康有極為密切的關係。可是,它在 _定條件下不僅會灼傷人的膚肌,還會引起癌症。 很早以前,醫學科學工作者就發現了:在日光強烈、日照時 間長的地區生活的人以及漁民、海員、牧民和農民等長期在陽光 照射下從事生產的人,患皮膚癌的比在室內工作的人多。皮膚顏 色淡的人,患皮膚癌的較多,而在身體裸露部位發生的皮膚癌又 比不裸露的部位多些。後來終於發現過量的陽光紫外線照射會引 起癌,並在動物實驗中得到了證實。據估計,世界上現在每年約 有12萬人因此而患皮膚癌。 陽光紫外線為什麼會引起皮膚癌?原因是:皮膚細胞受到過 量的紫外線照射後,就會損傷遺傳物質DNA,而在DNA的修復 過程中,或者在大量細胞死亡後存活下來的少量細胞的DNA 中,有時會發生"遺傳信息"的差錯,使這個正常的細胞的下一 代變成了癌細胞。接著,新生的癌細胞不斷地分裂繁殖,使後代 細胞始終保持著癌細胞的特性,最後形成了皮膚癌。 陽光中紫外線的波長,從4900埃直至400埃以下。波長為 400∼300埃的紫外線,只有引起皮膚黝黑的作用。而引起皮膚 癌的紫外線,經過大氣層中的臭氧層作用以後,到達地面的只剩 下了波長為290埃以上的。所以在一般情況下,陽光並不容易引 起皮膚癌。相反,人們還常利用陽光紫外線對人有益的一面,來 增強體質,如開展日光浴等活動。但是,大氣污染嚴重地破壞著 臭氧層,使陽光中照射到地面的短波紫外線不斷地增多,引起的 皮膚癌病人也逐漸增多。據估計,每增加100架現代類型的超音 速噴氣客機,每年就會使臭氧減少0.7%,而使皮膚癌增長 1.4%。所以,必須採取各種措施保護環境,保護臭氧層。 介水傳染病包括哪些疾病 很多病原微生物能在水中存活,但存活時間長短隨病原微生 物的種類及其適應的環境條件而不同。例如痢疾桿菌能在水中存 活數天至數周,傷寒桿菌能在水中存活1∼3周,脊髓灰白質炎 病毒能在水中存活數周至3個月,傳染性肝炎病毒和鉤端螺旋體 能在水中存活數月或更長時間。水源一旦受到這些病原微生物的 污染,就有可能通過飲水傳播這些疾病,甚至造成流行,因此將 這些疾病稱為介水傳染病。 介水傳染病主要包括以下幾類: 細菌引起的疾病:介水引起的腸道傳染病主要有霍亂、副霍 亂、傷寒和副傷寒、痢疾及其他腸道傳染病。當飲水中含有某些 大腸桿菌、沙門氏菌、變形桿菌、綠膿桿菌、產氣夾膜桿菌及鏈 球菌時,也能引起腹瀉,而嬰兒尤易發生。病毒引起的疾病:最 常見的是腸道病毒(脊髓灰白質炎病毒、柯薩奇病毒及ECHO 病毒)、腺病毒(傳染性眼結膜炎)和傳染性肝炎病毒。病毒在 水中不繁殖,但存活能力很強,如脊髓灰白質炎病毒在條件 下能存活188天以上,肝炎病毒能存活70天以上。 寄生蟲引起的疾病:蛔蟲、鞭蟲等腸道蠕蟲主要是通過受污 染的土壤傳播,但也能通過飲用未經消毒的水直接傳播。其次, 人們接觸介水,如在被污染的河流或池塘中沐浴、洗衣、洗菜 時,某些寄生蟲鑽入皮膚或粘膜後可使人得病,如血吸蟲病、鉤 蟲病、類圓線蟲病和鉤端螺旋體病等就是這樣蔓延傳播的。 介水傳染病流行的特點是:開始時多呈爆發型,即在短時間 內出現大量病人而消失緩慢;發病多集中在受污染水源的周圍, 且病人素有飲用同_水源水的病史;當污染源被消除,並將飲用 水消毒後,疾病的流行很快就能得到控制。 為什麼會"久而不聞其臭" 俗話說,"久而不聞其臭",從生理上說有幾分道理。異臭是 指能剌激嗅覺器官,引起人不愉快的臭氣。人們突然聞到異臭 時,會產生反射性抑制吸氣,使呼吸次數減少,深度變淺,甚至 暫時停止呼吸。經常接觸異臭會使人厭食、嘔吐、消化功能減 退。長期受到_種或幾種低濃度異臭物質的剌激,會引起嗅覺脫 失、嗅覺疲勞等障礙,以致"久而不聞其臭"。但腦神經不斷受 剌激,最後導致大腦皮層興奮和抑制的調節功能失調。異臭物污 染嚴重時,使人精神煩躁不安,無精打采,思想不集中,工作效 率減低,判斷力和記憶力下降。 異臭物的種類很多,大致可分為含氮化合物、含硫化合物、 低級脂肪酸、烷、烯烴類、醛、銅類等。日本惡臭防止施行令中 提出氮、甲硫醇、硫化氫、二甲硫和三甲胺等5種,有的地方還 增加二甲二硫、乙醛和苯乙烯。 要引起人異臭的感覺,必須有異臭物分子吸入鼻腔,到達鼻 腔上部的嗅膜,剌激嗅覺感受器,發出神經衝動,經嗅膜,剌激 嗅覺感受器,發出神經衝動,經嗅神經傳入大腦才能產生。一般 講,氣體、蒸汽可成為嗅覺感受器的剌激物,而固體、液體粒子 要在氣相中成為氣溶膠、霧,才可能成為嗅覺感受器的剌激物。 但固體、液體物質可揮發成氣態分子。沸點低的物質,揮發性 高,會有較多的氣態分子被吸入,剌激感受器引起嗅覺。 人類對有些氣體,在不同深度下有不同的感覺。例如硫化氫 在較低濃度時有腐卵臭,但在接近致死濃度時,反而聞不出臭 氣。進入在高濃度硫化氫的池、窯而引起死亡的事故屢有報道, 應該特別注意。有些氣體的存在,會改變人們對另一種氣體的嗅 覺閾。例如吸煙時不完全燃燒產生的乙烯酮,可使人們對臭氧的 嗅覺閾提高,因而吸煙者在臭氧環境中工作,就會失去對臭氧的 警覺。人們對臭氣的反應各有很大差異。有的非常敏感,有的比 較遲鈍。通常對氣體的嗅覺可相差20倍,甚至更多。 為什麼環境有害 物質會使胎兒發生畸形 醫學遺傳學發展90年來,特別是近年來,隨著生物醫學科 學和技術的發展,迄今已發現3000多種遺傳病。在先天畸形中, 部分是遺傳引起,部分是環境原因引起,而大部分是遺傳素質和 環境中敏感因子之間的複雜的相互作用的結果。另一方面環境中 也存在有致突變物質,可產生畸形嬰兒或其他類型的出生缺陷。 因此,環境因素影響生殖細胞和胚胎的健康發育及遺傳素質,不 容忽視。 人體胚胎在母體內要經過38周的發育過程,在胎兒出生前 發育分為兩個階段。前8周是胚胎發育的早期階段,這個階段雖 然只有二個月,但因是胚胎細胞高度分化、各個器官系統基本形 成期,環境中的致畸物質在此階段侵入母體,可破壞胚胎或使之 死亡流產或形成畸形,其中在受精後頭兩周,環境因素可干擾胚 胞植入或引起胚胎早期死亡或流產,但很少引起人胚早期先天性 畸形,然而致畸因子可在卵裂期引起有絲分裂不分離,從而導致 染色體異常而產生畸形。人類的大多數先天畸形,無論遺傳原因 或環境原因所致,大都是在這個階段發生的,因而把這個階段稱 為敏感期。優生學研究對這個階段十分重視。第三個月開始至分 娩為胎兒期或稱胎期。這個階段是器官系統的生長發育期,對致 畸物質的敏感性迅速下降。然而小腦、大腦皮質及泌尿生殖系統 繼續分化,因而這部分結構仍保持對致畸物質的敏感性。這個階 段母體接受環境有害因素的影響仍然是重要的,特別是某些微生 物的感染,即使在胎兒的晚期也能引起嚴重的先天性畸形(如腦 積水、小眼等),在分娩後的哺乳期,有些物質要通過母乳輸送 給嬰兒,使嬰兒在後天仍可繼續積累某種毒物,損害生長發育。 除胚胎發育各階段的敏感性差異外,每個器官都有_個容易 發生異常的關鍵期,而致畸因子的作用可能發生在有關結構或器 官形成期終了之前。 為什麼對小兒更 需創造一個良好的生活環境 _個良好的生活環境,有助於小兒精神愉快,身心健康。因 此,父母不能忽視這_點。 家庭是小兒發育成長和接受熏陶教育的重要場所。房間佈置 應保持整潔清靜、樸素大方、舒適。家庭成員相互間應親密和 睦,氣氛和諧,使孩子生活在這樣的環境中,心情舒暢,親切溫 暖。 為了使孩子養成良好的有節律的生活習慣,在日常生活中, 應明確規定起居、飲食、遊戲、學習和勞動時間。如居住條件允 許,大一些的孩子可以單獨住一個房間,室內佈置得富有兒童情 趣。要注意培養孩子自己獨立生活的能力,經常保持室內清潔、 整齊,自己動手整理床鋪,脫下的衣服疊好,放在固定的地方。 玩後的玩具,看後的畫冊,不要隨意亂扔亂放。 最好能給孩子使用專用的桌椅。椅子的高度以坐下時腳掌著 地,大腿和小腿成90度角為宜。桌椅過高或過矮,都會使兒童 養成不良的坐姿,影響骨骼的正常發育。桌上的光線和照明要適 宜。 孩子吃飯時,要心情舒暢;睡覺時,要室內安靜,光線宜 暗,最好閉燈入睡;遊戲時,應提供必要的玩具,最好父母也參 加孩子的一些遊戲活動,使孩子智力提高、精神愉快;學習時, 給孩子提供一些畫冊、小人書;還要安排聽廣播、看電視和電影 等一些活動,但要注意選擇適於孩子的節目,時間不要過長。 最後還要說明兩點,室內的溫度不宜過熱過冷。冬季最理想 的溫度為15∼18。C。要定時開窗,換一換新鮮空氣。夏天,室 內可經常灑一些水,使空氣新鮮、溫度宜人。為了培養孩子的美 感,可以定時播放一些悠揚悅耳的歌曲,使孩子情緒愉快,熱情 奔放,也可讓他們自己放聲歌唱或跳起歡快的舞蹈。 濱海居民為什麼長壽的多 自然環境對人體的健康和壽命的重大影響,已為人們所公 認。其中許多事例說明,沿海地區的環境較有利於人體健康。目 前世界上平均壽命最長的國家瑞典、冰島、荷蘭、挪威和日本, 這些國家都是島國或半島國,都為海洋所包圍。位於太平洋之中 的島國斐濟,幾十年來幾乎沒有發現癌症病例。羅馬尼亞的多瑙 河三角洲東臨黑海,這裡居民的平均壽命是該國最高的。居住在 沿海地區的居民,由於大量吃用海產品,男性居民很少得癌瘤, 冠心病、糖尿病的發病率也很低。 為什麼濱海環境對人類的健康比較有利呢?有人認為:1. 濱海區面向海洋,海洋空氣較內陸少受污染,空氣成分較少含有 有毒物質,而多含人體必需的微量元素,如碘、氯等陰離子,不 僅能補充人體的生理需要,而且能殺菌。2.濱海區海產豐富、 食物種類繁多,有利於調節人體的營養平衡。因此,在我國廣泛 流行的地方性甲狀腺腫、克山病、齲齒等疾病,很少在濱海地區 發生。3.濱海區氣候一般較溫和濕潤,不像大陸性氣候那樣暴 冷暴熱。有利於人體的新陳代謝和細胞的保護。4.人們發現, _切癌症的發病率隨年齡的增長而增加,這與人體中的必需元素 隨年齡的增長而下降,非必需元素隨年齡的增長而累積的趨勢有 關。因此,若能滿足人體對必需微量元素的需要,並控制非必需 元素的累積,對人體健康大有好處。濱海區居民既食陸產品,又 食海產品,生命必需元素的來源很充足。海洋是一切生物的故 鄉,在海水中,有毒元素的濃度很低,必需元素很容易得到,因 此海洋性食物最有利於滿足人體對必需元素的需要,而又最能降 低非必需元素在人體內累積的速度。 為什麼有些地區長壽老人多 目前,人們公認世界上有四大著名長壽地區,即蘇聯的高加 索地區、巴基斯坦的洪札、厄瓜多爾的威爾卡班巴村以及我國的 新疆維吾爾自治區。蘇聯高加索地區的長壽老人最多,共有百歲 老人5000人,我國的新疆自治區擁有百歲老人85人。 大量研究發現,影響人們壽命的主要因素有遺傳因素、社會 因素、心理因素、經濟狀況、生活水平、飲食營養、衛生條件、 疾病、自然環境、地球化學因素等。其中,環境因素為主要因 素。 據研究,多數長壽地區都在海拔500∼1500米之間,年平均 氣溫為17∼20。C,年平均降雨量為1250∼1500毫米,年平均日 照時間為1400∼1800小時。這些因素構成了青山綠水、氣候宜 人、空氣新鮮、特產較為豐富的特定條件。另外,長壽地區還有 一個重要特徵,就是人群中冠心病、高血壓、腦中風、腫瘤、糖 尿病等嚴重威脅人們(尤其是中、老年人)健康的疾病的患病率 明顯低於一般地區。 調查發現,不同地質結構和地球化學成分的地區,對人的身 體健康有不同的影響。尤其是周圍環境中微量元素的含量,對人 體健康的影響更為明顯。環境中缺碘可致大脖子病,缺硒是發生 克山病的重要原因。研究還發現,人們攝入的鈷、硒、鋅、鉻等 元素不足,或攝入鎘等元素過多,都會導致高血壓、冠心病和腦 中風等病的高發。許多研究證明,環境中微量元素含量失調與惡 性腫瘤的發生有密切關係。特別值得提出的是研究發現長壽地區 的黃豆中含有豐富的多量元素。許多報告指出,遺傳與壽命有一 定關係。長壽老人的家族長壽率達60.0∼84.6%,長壽老人的 染色體多沒有丟失,染色體畸變率也較低。90%以上的長壽老人 都是體力勞動者,其飲食也多以素食為主。 為什麼音樂能對人體產生奇妙作用 在科技飛速發展的現代社會裡,音樂不僅僅供人們欣賞和娛 樂,它還能在各個方面為人類造福。在工業生產中運用音樂調 節,已成為技術美學、工程心理學、勞動保護學等新興交叉科學 的_個重要研究課題。 近年來,各國科學家對動物和人體進行的_系列關於音樂效 能的試驗和研究表明:"對牛彈琴"能使奶牛增加產奶量,母雞 聽音樂後會多產蛋;給產婦播放輕音樂,能解除她的不安和恐 懼,有止痛和促使順利分娩的作用;英國劍橋大學口腔科用音樂 代替麻醉藥,成功地拔牙200多例;高血壓病人聽一首巴哈短調 小提琴協奏曲後,血壓會降低10∼20毫米水銀柱;神經衰弱患 者枕著裝有錄音帶的枕頭,會在催眠中,很快進入夢鄉。這一切 證明了音樂對人體有著特殊的物理作用和化學作用。 為什麼音樂能對人體產生奇妙作用?有兩方面原因。一是和 諧而有規律的音樂的振動,可使由大量振動系統,如跳動的心 髒、週期收縮的胃和肺、蠕動的腸構成的人體有關部分,產生有 益的共振現象。音樂節奏對人體的生物節律產生良好的剌激作 用,使生物節律更有力,從而保持朝氣蓬勃的精神狀態。二是優 美的音樂作用於人體後,能轉化為生物化學能,促使人體分泌有 益於健康的生理活性物質,如激素、媒和乙先膽鹼等,起到調節 血液流量和神經傳導及神經細胞興奮強度的作用。由於不同旋律 和節奏的音樂,所起的興奮和抑製作用不同,因而可用來調節情 緒和生理感受。 音樂調節又稱功能音樂和生產音樂,就是經過科學的分析和 選擇,在人們的勞動、工作過程中定時播放中音量的音樂,以創 造出優雅的音樂環境。法國有_所音樂研究所,專門研究各種音 樂曲調對於不同職業、身份、年齡的人產生的心理作用,挑選和 安排專供各種企業所需的音樂節目,並出租這些預選音樂和承擔 咨詢。