我们的地球:它的特点、规律和情况(第3/6页)

这些“墙壁”就是我们所居住的地表。沙子和岩石与潮湿的沼泽相比,吸热更快,散热也快。这样,沙漠在太阳落山后很快就会寒气逼人,而森林则在深夜降临几个小时后仍然温暖舒适。

水是名副其实的储存热量的仓库。因此,临海的国家和岛国比起大陆深处的国家,气候更温和、更稳定。

太阳为地球提供热量

我们的“火炉”——太阳,在夏天要比冬天向地球发送更多时间的热量,而且夏天的阳光比冬天更炙热,所以夏天要比冬天热。不过,影响太阳作用的不止这些因素。在某一个寒冷的日子里,如果用小电热器在浴室里加热,你会发现浴室的温度很大程度上取决于那个小电热器摆放的角度。太阳也同样如此。赤道一带的阳光差不多是垂直地射在地球表面的。100英里宽的阳光几乎可以均匀地照射在100英里宽的非洲森林或者南美荒原上,它所有的热量差不多全部释放在这里,没有丝毫浪费。阳光在两极地区是斜射在地球表面的。一束100英里宽的阳光将覆盖两倍宽的地域或者冰壳上(插图将比长篇大论更能说明这个问题),因此两极地区获得的阳光热量就减少了一半。这就像一个可以使6个房间保持适宜温度的火炉要为12个房间供暖一样,其效果肯定会大打折扣。

实际上,太阳的工作程序比我们想象得更为复杂,它还有一个重要任务就是使地球周围的大气层保持恒温。这项工作并不是由太阳单独完成的,而是要借助于地球。当阳光穿透大气层抵达我们的地球时,它并没有直接影响地球的这层保护毯的温度。阳光照射地球的时候,地球将太阳的热量储存,再将一部分向大气层输送。这就能解释山峰的顶部为何会如此寒冷。因为我们攀登得越高,就越难感受到地表热量的温度。如果是阳光直接加热了大气层,大气层再使地表升温,那么山顶就不会积满白雪了。

降雨

现在让我们把这个问题再深入一点。空气并不是“空”的,它包含着很多物质,并且具有重量,因此大气层底部的空气就比高层的空气承受着更大的压力。如果你压平一片叶子或者一朵花,你会将它夹在一本书里,然后在这本书上再压上20本书,因为你知道,只有这样才能使最下面的书的压力最大。同样道理,我们大概不会料到,我们周围空气中的压力会有那么大——每平方英寸15磅。这样的话,如果我们体内没有相同压强的空气,我们就会被压扁的。即使这样,平均每个人也承受了3万磅的压力。3万磅可不是一个小数字,如果你还心存疑虑,请你一个人去举起一辆小货车试试吧。

大气压也是在不断变化的。这一点是17世纪中叶伽利略的弟子托里拆利告诉我们的。他发明了气压表,这个著名的仪器使我们可以随时都可以测量出空气中的压力。

托里拆利的气压表刚投放市场,人们就开始用它来做实验。他们发现,海拔每升高900英尺,气压就下降1英寸。随后人们又发现了气象学,气压表在研究大气现象、预测天气状况中起了重要作用。

一些物理学家和地理学家开始猜测,气压的高低与盛行风的方向有某种必然的联系。为了找出这些盛行风的运行规律,人类花了几个世纪的时间去搜集数据材料、总结规律,最终才得出明确的结论。研究表明,地球上某些部分地区的气压高于平均海拔气压,而有些地区的气压则低于平均海拔气压。这就形成了高气压区和低气压区。风总是从高气压区吹向低气压区,而风力和风速的大小则取决于这两个气压区的气压对比度。如果高气压区的气压非常高而低气压区的气压非常低,风力就会十分强,甚至会出现旋风、飓风或者龙卷风。

暴风雨毕竟只是局部地区的现象

风不仅使我们生活的家园空气循环,通风良好,而且它还给我们带来降水。没有雨水,动植物就不可能正常成长。

大洋、内陆湖和内陆雪原上蒸发的水分,在空中形成水蒸气。水蒸气被热空气携带着运动,于是,它的温度逐渐下降,变为冷空气。一部分水蒸气遇冷凝结,形成雨、雪或者冰雹,降落到地表。

因而一个地区的降水几乎完全取决于这一地区顶上的风。如果沿海地区与内陆被山脉隔开(这是很常见的),沿海地区必定十分湿润,因为风在遇到山脉时被迫升高(这儿气压较低),离海平面越远,它的温度越低,水蒸气就会变成了雨雪降落地面。当风抵达山的另一面时,它就变成了没有雨水的干风。

热带地区的降雨丰沛而稳定,因为这一地区地表巨大的热量使空气升到很高的高度,水蒸气遇冷凝结,就会形成倾盆大雨。由于太阳不是永远在赤道上空,它会时而偏北时而偏南地来回移动,所以赤道地区也有季节之别,不过大部分只有两个季节。两个季节中间暴雨连绵,而这两个季节则是滴雨不下。

有些地区常年处于从寒冷地区吹向温暖地区的气流控制下,没有比这些地方更倒霉的了。这是因为,风从寒冷地区吹向温暖地区的过程中,它们吸收水蒸气的能力逐渐增加,空气中的水蒸气不会遇冷凝结化成雨水,所以这样的地区10年都难得下一两场雨,成为干燥的沙漠。

关于风和雨就介绍到这里。它们的具体情况将在下面章节中详细探讨。

接着,我要简述一下地球本身的状况,以及我们所居住的这层坚硬的岩石——地壳。

有关地球的内部结构有多种说法,但是还没有一种说法能够完全让人信服。

地震

让我们正视现实:人类能够上天有多高?入地有多深?

在一个直径为3英尺的地球仪上,世界最高峰埃佛勒斯峰(即珠穆朗玛峰)只有薄薄一张纸那么厚,而菲律宾群岛东侧海洋的最深处看上去就像一张邮票的锯齿。我们从未到达过深海之渊,也从未爬到过埃佛勒斯峰之巅。我们曾乘坐热气球和飞机飞上高空,那高度也只比喜马拉雅山的峰顶高一点儿,但是大气层的三十分之二十九还有待于人类去探索。至于海洋,我们从未潜到太平洋四十分之一深的地方。而且,最高山峰的高度要小于最深海洋的深度。如果将最高峰都倾入海洋的最深处,那么它的峰顶还要低于海平面几千英尺。这是为什么呢?至今人类还无法解答。

现代科学知识对地壳的过去的起源和将来的变迁一无所知。我们也不必再去研究火山,希望从中找到地球内部构造的材料(我们的祖先曾这样幻想),因为我们已经知道,火山并不是那些被人们认为的地球内部的热物质的出口。打一个可能会让人讨厌的比喻,火山就是地球表面的脓肿,虽然腐烂疼痛,但这只是局部的问题,而不是身体内部的毛病(这是作者因受当时的科学水平所限而得出的错误认识,因为火山就是由地球内部岩浆喷出地面而形成的——译者注)。