我們的地球:它的特點、規律和情況(第3/8頁)

就這樣,一條寬廣的幾百英裏的水面在月光的引導下日日夜夜奔騰不息。當它流向海灣、港口或者河口時,海面就會緊縮,水流就會狂暴不已,激起20英尺、30英尺,甚至40英尺高的潮汐。在這樣的水面航行是十分危險的。當月球與太陽恰好在地球的同一邊時,對海水的引力就會更加強大,產生所謂的“滿潮”。在世界上的許多地方,滿潮就如同一次小型的洪水泛濫。

大氣層

地球四周被一層大約300英裏厚的氮氣和氧氣圍裹著,這層氮氧混合物構成的大氣層就是我們所說的“空氣”。空氣與地球就像橙皮與它包裹著的橙肉,密不可分。

大約一年前(1931年),一位瑞士教授乘坐一只特制的熱氣球升到10英裏高的地方,這是人類首次進入大氣層的這一部分。誠然,這是一次偉大的創舉,但是地球還有290英裏厚的大氣層等待著我們去探索。

大氣層與地表及海洋構成了一個實驗室,各種氣候,風、雪、雨、幹旱均在這裏產生。由於天氣在時時刻刻影響著人類的生活,我們就應該對此進行詳細的討論。

影響氣候(climate)變化的三個因素是地表的溫度、盛行風和空氣的濕度。“climate”的原意是指“地表的斜坡”。古希臘人很早就注意到地面越靠近極點就越“傾斜”,相應地其溫度和濕度也在發生變化,後來“climate”這個詞就用來表示某一地區的氣候狀況,而不是特指一個地理位置。今天我們說到一個國家或地區的“氣候”時,我們是指在一年四季中這裏主導的天氣狀況。

首先,我要講一講在人類文明的進程中發揮著重要的作用的神秘的風(wind)。如果沒有熱帶海洋盛行的有規律的信風,美洲大陸的發現就得推遲到蒸汽船發明的時代了;如果沒有帶來濕潤的和風,加利福尼亞地區和地中海沿岸的國家就絕不可能有現在的繁榮,以至於遠遠超過了它們東部和北部的鄰居。更不要說那隨風橫掃的飛沙走石,它們就像一張巨大的無形的砂紙,在幾百萬年後,就可以把地球上最雄偉的山脈磨平。

“wind”原意是指“蜿蜒而盤旋地前進”,而風就是一股從一處“蜿蜒”前進到另一處的氣流。那麽,氣流為什麽要從一處蜿蜒前進到另一處呢?這是因為一些地方的空氣溫度比其他地方的溫度要高,因此這些地區的空氣比其他地區的空氣要輕,所以這些地區的空氣就會不斷地向高空升起。溫度高且輕的空氣上升,下面就會產生一個真空帶,這時較冷較重的空氣就會代替它。

它們就像毛毯一樣溫暖我們

我們都知道如何在房間裏制造熱空氣——生只火爐就可以了。對於宇宙裏的茫茫星星來說,太陽就是一只火爐,各行星就是等待加熱的房間。地球上最熱的地方當然是最靠近“火爐”的地區——赤道,而最冷的地方則是距離“火爐”最遠的地方——南極和北極。“火爐”使“房間”裏的空氣發生劇烈振蕩,產生一種循環往復的運動。空氣受熱後不斷上升,一直升到“房屋頂層”(大氣層的上方),但同時也漸漸遠離熱源,使溫度不斷地下降。冷卻的氣流逐漸變重,又回落到地面上。隨著冷空氣接近地面,它又離“火爐”越來越近了,於是,它再次變得又熱又輕,重新向上升去。如此周而復始,直至“火爐”熄滅。但是吸收了大量熱量的“房間的墻壁”可以保持“房間”的溫度,保溫時間的長短,就要看“墻體”的材料了。

這些“墻壁”就是我們所居住的地表。沙子和巖石與潮濕的沼澤相比,吸熱更快,散熱也快。這樣,沙漠在太陽落山後很快就會寒氣逼人,而森林則在深夜降臨幾個小時後仍然溫暖舒適。

水是名副其實的儲存熱量的倉庫。因此,臨海的國家和島國比起大陸深處的國家,氣候更溫和、更穩定。

太陽為地球提供熱量

我們的“火爐”——太陽,在夏天要比冬天向地球發送更多時間的熱量,而且夏天的陽光比冬天更炙熱,所以夏天要比冬天熱。不過,影響太陽作用的不止這些因素。在某一個寒冷的日子裏,如果用小電熱器在浴室裏加熱,你會發現浴室的溫度很大程度上取決於那個小電熱器擺放的角度。太陽也同樣如此。赤道一帶的陽光差不多是垂直地射在地球表面的。100英裏寬的陽光幾乎可以均勻地照射在100英裏寬的非洲森林或者南美荒原上,它所有的熱量差不多全部釋放在這裏,沒有絲毫浪費。陽光在兩極地區是斜射在地球表面的。一束100英裏寬的陽光將覆蓋兩倍寬的地域或者冰殼上(插圖將比長篇大論更能說明這個問題),因此兩極地區獲得的陽光熱量就減少了一半。這就像一個可以使6個房間保持適宜溫度的火爐要為12個房間供暖一樣,其效果肯定會大打折扣。