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赤道上的奇观

2018-05-29韩长代张延领

科学24小时 2018年5期
关键词:太阳辐射冰河赤道

韩长代 张延领

赤道地带,按理说应该是终年炎热的,但是有谁会料到,在那里竟然也会有终年积雪的高山、冰河甚至还有企鹅。

赤道上的雪山

赤道上的乞力馬扎罗山位于坦桑尼亚东北部,是非洲的第一高峰,海拔5895米。山顶常年被积雪覆盖,人们很难见到它的全貌。

无独有偶,南美洲的科托帕克希火山也在赤道线上。它位于厄瓜多尔首都基多以南56千米处,海拔5897米,是安第斯山脉的高峰,也是赤道上的最高点。该山4700米高度以上终年积雪,东坡因面迎大西洋信风,雪量大,积雪较厚。

为什么在地处赤道,气候湿热,绿荫浓郁的热带地域也会有终年积雪?高空太阳辐射比地面强得多,为什么反而比地面还冷呢?

居住在山区或爬过山的人或许都知道,山上要比山下冷,而且山越高,山顶的气温也越低。气象观测也表明,在12千米高度以下的对流层内,气温随着高度的增长而降低,一般每增高1000米,气温下降约6℃。

其实,气温升高并不主要是太阳辐射直接作用的结果,而是由于地面吸收太阳短波辐射后发出的长波辐射导致的。一般说来,被称作短波辐射的太阳辐射在经过大气层时,一部分(约42﹪)被云层等反射,重返太空;一部分(15﹪)被空气吸收,增加了空气热量;剩下部分(约43﹪)直接透过大气层到达地面。地面吸收太阳辐射获得热量后,再向大气层发出长波辐射。所以空气获得的热量,既来源于太阳的短波辐射,又来源于地面的长波辐射。此外,水汽的凝结也能使空气获得热量。

但是有关研究表明,空气从太阳辐射中的短波辐射和水汽凝结获得的热量要比地面的长波辐射小一个量级,也就是说,前两者对空气增热虽然有作用,但比起后者来要小得多。因此,我们可以说空气的增热主要是依靠地面的长波辐射。

明白了这一点,也就不难回答前面的问题了。白天,地面发出的长波辐射不断被近地层的空气所吸收,加热空气,所以越靠近地面的空气层获得的长波辐射就越多,温度也就越高;而随着离地高度的增加,地面长波辐射越来越弱,那儿的空气获得的长波辐射也越来越少,温度也就越来越低了。这就是山顶、高空比地面要冷的原因。

而乞力马扎罗山和科托帕克希火山均高出海平面近达6000米,超出4000米的雪线高度,所以才出现了白雪皑皑的热带赤道雪山的奇异景象。

赤道上的冰河

你知道吗?乞力马扎罗山附近还有一条冰河。

乞力马扎罗山不像别的山峰那样被群山环抱,而是孤零零地拔地而起,因此显得十分突兀。峰顶是一个直径约2000米的火山口,气温常年都在0℃以下,最低气温可达零下34℃,终年白雪皑皑。火山口周围冰峰峭立,有许多终年不化的圆柱形大冰块。有的高达数百米,宽达30多米,好像一座巨大的冰塔,巍然屹立在山顶。从远处望去,那晶莹奇目的雪冠非常壮观。

积聚在乞力马扎罗山峰顶上的冰川,在地球重力的作用下不断沿着山坡滑下。山坡经过千百万年的冰刨、风蚀,形成了许多蜿蜒曲折、深浅不一的山谷。许多沟谷相互汇集在一起,形成了巨大的宽谷。众多的冰川从冰体中溢出,沿着山谷流动,像一条条冻结的冰河,循谷地缓缓流出,远离雪线。由于雪线以下高温的作用,冰川不断地融化成冰块,冰块伴随着流水相互撞击,迸发出清脆的响声,景象颇为壮观。

中午时分,山上的冰雪在强烈阳光的照射下,发出耀眼的光芒。从山脚下仰望,峰顶上条条冰河,忽隐忽现,虚无缥缈。这种神奇的美景,吸引着无数的游人前去探索。

赤道上的企鹅

企鹅是南极的象征,怎么会生活在赤道上呢?

赤道附近的加拉帕戈斯群岛又叫科隆群岛,隶属厄瓜多尔,位于太平洋东部、南美洲西海岸,由13个较大的岛和数百个小岛组成,总面积约7800平方千米。

加拉帕戈斯群岛深受秘鲁寒流的影响,气温凉爽但十分干燥,全然没有绿树婆娑、风和日丽的热带景观,倒颇有寒温带风光。该群岛最著名的野生动物是企鹅、巨海龟和鬣蜥。

加拉帕戈斯群岛现存几千只野生企鹅,它们的来历一直是个谜。科学家经过考察后认为,可能是有几只南极企鹅随着浩浩荡荡的西风漂流和秘鲁寒流被冲到这一带,登上了群岛。由于当地深受秘鲁寒流的影响,气候颇寒,这些“南极移民”才得以生存繁衍。于是,造就了赤道线上的这一奇观。

赤道上的纪念碑

在基多以北24千米的地方,有一座赤道纪念碑。它由0.1米宽的石条构成,嵌在一条石道中间,成为南北半球的一条界标。靠近赤道的圣安东尼奥·德·皮琴卡村被称为世界的中部。1936年,厄瓜多尔政府在此建立了纪念碑。

20世纪80年代初,厄瓜多尔政府又在原址竖起了一座更大的纪念碑,每年吸引着众多游客。该碑是由淡粉和灰色的石块构成的方尖碑,27米高的尖顶上有一个金属球,象征着地球。

由于赤道上的纪念碑所处的地理位置较为特殊,因此在每年春分和秋分的正午时分,太阳会位于赤道的正上方,纪念碑和游客都不会留下影子。

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