1940年夏天,在一个晴朗而炎热的下午,前苏联高尔基省巴甫洛夫区米西里村上空,突然乌云密布、狂风大作、电闪雷鸣,倾盆大雨夹杂着圆片状冰雹接踵而至。冰雹落地时不断发出清脆的金属声。雹雨刚停,全村男女老少一窝蜂地从房子里跑出来,从地上捡起来一看,竟是16世纪俄国伊凡王朝的古银币。原来,沙皇时代的贵族们曾在米西里村附近的地下埋藏了许多银币。当暴风雨猛烈地冲刷大地时,覆盖在银币上的土层被冲刷掉了。接着巨大的“象鼻子”就把这些古钱币卷到天空。当上升气流减弱时,这些银币便纷纷落下来,成为一场举世罕见的“银币雨”。
1960年,法国还出现过“青蛙雨”。青蛙自天而降,有的被摔得头破血流,有的却安然无恙地在地上跳来跳去。惊人的场面令许多人感到不安,认为是不祥之兆。其实,这些怪风怪雨都是由龙卷风制造的。
龙卷风是大气中最强烈的涡旋,呈漏斗状,它的直径在低层只有几米到1000米。龙卷风寿命很短,一般只有几分钟到几十分钟,超过1小时的极少;移动速度一般是15米/秒,最快可达70米/秒,常走直线;龙卷风风速可达100~200米/秒,破坏力极大,人类至今还不能对它进行有效的防御。
在我国,龙卷风是一种不多见的自然奇观。发现龙卷风以后,首先要判断龙卷风的移动方向。如果龙卷风是离自己向远方移去,可以利用这个机会好好观察一下它的变化过程,用录像机或照相机对龙卷风进行连续拍摄;要是有辆汽车,可以乘车进行追踪拍摄。最理想、最完整的观测资料应该包括:从龙卷风产生、发展到消亡的整个过程,以及地面受龙卷风影响而产生的灾情和各种奇异现象。如果确认龙卷风是朝自己这个方向移动过来时,要立即切断电源,妥善处理好火源,然后朝着与龙卷风来向呈90°的方向尽快逃离现场。如果已经无法逃离,要尽量远离建筑物、大树、电杆,趴在一个地势较低的地方,用棉被或衣物把自己的头和身体尽可能地包裹起来,避免被龙卷风卷走和受到伤害。
低气温会导致锡失踪吗?
1867年冬,俄国彼得堡军需部奉命打开仓库发放冬装。奇怪的是,这次发放的军大衣全都没有扣子。官兵们对此极为不满,此事一直闹到沙皇那里。沙皇听了大臣的报告,大发雷霆,要严厉处罚负责监制军装的官吏。军需大臣恳求沙皇宽限几天,以便对此事进行调查。
军需大臣亲自到服装仓库查看,他翻遍整个库房,竟然没有一件大衣上有扣子。负责仓库保管的军官和士兵们都说,这些军装入库时都钉有扣子,扣子是不可能丢的。那么,数以万计的扣子究竟哪里去了呢?
军需大臣请了一位科学家来破此案。当科学家得知这些军装上的扣子全是金属锡制造的时候,他沉思了一会说:“扣子失踪的原因恐怕是由于天气太冷,锡扣子变成粉末而脱落了。”军需大臣和在场的军官们都对科学家的这个解释表示怀疑。科学家于是拿来一把锡壶放到后花园的一个石桌上,并将花园门锁上。几天以后,科学家请大臣们一起到花园去看,“锡壶”仍放在原处,看上去和原来没有什么两样。当军需大臣上前用手去拿时,奇迹发生了,锡壶竟然变成了粉末。众人看得目瞪口呆,忙问科学家这究竟是怎么一回事?
原来,锡具有两种不同的物理性质。当环境温度在—13.2℃以下时,其内部结构发生改变,体积增加20%左右,锡就变成了一种灰色粉末;在—33℃的环境温度下,这种变化速度会大大加快。那年冬天,俄国彼得堡地区的日最低气温降到—33℃以下,所以银光闪闪的锡扣不见了,只在钉纽扣的地方留下一小撮灰色粉末。
无独有偶,一些多次去南极探险的科学家们,曾找到若干年前在南极牺牲的探险家们的尸体,他们是被暴风雪困在帐篷里冻饿交加而死的。奇怪的是,帐篷里有充足的食物,只是装燃料的油桶是空的。科学家们经过仔细查看后发现,这些油桶是用锡焊接的,在南极这样的低温环境下,锡变成了粉末,使燃油全部漏光。当疲惫不堪的探险队员回到基地帐篷里时,没有燃料取暖,食物又冻得像岩石般坚硬。在这种情况下,探险家们也只有无可奈何地坐在那里,等待生命最后时刻的到来。
在我国黑龙江省北部漠河,极端最低气温为—52.3℃。这里每年都会有—45℃~—50℃的严寒出现,是我国最寒冷的地区之一。内蒙古自治区呼伦贝尔盟大兴安岭地区、新疆北部阿尔泰山区都曾出现过—50℃以下的低温记录。低温会给人类和整个生物界带来灾难,但低温也是一种气候资源。这些天然大冰库正等待人们去开发利用。
21世纪人类准备怎么改造气候呢?
半个世纪以来,世界上一些国家和地区,为了摆脱恶劣气候带来的不利影响,提出过不少大胆的设想,为人类改造气候描绘出一幅幅美好的图画。
建造“卡特拉人工湖”由埃及科学家巴尔奈斯提出的《卡特拉低地蓄水造湖发电计划》,已被埃及政府采纳,并成立了“卡特拉低地工程局”,具体负责实施该项计划。地处尼罗河入海口附近的卡特拉低地,面积2万多平方千米,低于海平面120米。只需修一条100多千米长的运河,便可使地中海的海水源源不断地注入洼地,形成一个约3万平方米的湖泊,深度达60米。湖水蒸发出的大量水汽,将使周围沙漠地带的自然景观和气候条件发生显著改变。处于人工湖下风方的东北地区年降雨量可增加5%~10%。“卡特拉湖”建成后,利用水位巨大的落差,可驱动600万千瓦的发电装置,每年可发电80亿千瓦·时。
拖运南极冰当今世界,淡水匮乏,严重困扰着世界经济的发展。长期困扰阿拉伯半岛的缺水问题更是用金钱所无法解决的。法国科学家提出:把南极巨大的冰山拖运到红海,用于解决人畜用水和农田灌溉。长此以往,不但可以解决阿拉伯半岛淡水奇缺的问题,而且还可以调节当地的气候。
人造太阳西伯利亚地区的气候是寒冷的。提高西伯利亚地区的气温,使广阔的苔原地带变为农业区,是俄罗斯几代人的梦想。科学家提出:发射一颗巨大的地球同步卫星,用反光镜把太阳的热力反射到西伯利亚的地面,形成一个人造太阳,可以逐渐提高西伯利亚地区的气温,改善当地气候。
开凿大运河以色列计划把地中海的海水引入死海。死海的海水低于地中海海面392米,只需修一条运河,便可将地中海的海水引入死海。这样不但400米的落差可用来发电,而且湖泊的水面将因此而扩大,从而增加水汽的蒸发,使当地干旱的气候条件得到改善。
“乍得海”的造海计划德国科学家塞尔格耳提出:在非洲刚果河流域斯坦里丘陵的最狭窄地段(宽约1700米,位于扎伊尔首都金沙萨附近)筑一个高坝,使年径流量达12600立方千米的世界最大水系之一的刚果河不再流入大西洋;用3~4年时间在辽阔的刚果河盆地蓄成浩瀚的“刚果湖”;当其水位相应提高后再加以人工疏导,与撒哈拉沙漠腹地原本存在的乍得湖连通,建成大型人造海—“乍得海”。这一设想如能全面实现,包括“刚果湖”在内的“乍得海”,大致相当于非洲大陆面积的1/6~1/5,总蓄水量可达130万立方千米。浩瀚无垠的“乍得海”建成后,配上各种相应的水利工程设施,可灌溉海域周围的大片干旱土地,扩大农田耕地和营造沙漠草原,从而大大改变非洲的干旱状态。
修建“白令海峡大坝”俄罗斯西伯利亚与美国阿拉斯加之间的白令海峡,最窄处只有85千米宽,深约40~50米。为了排除、减少北极的海冰,前苏联气候学家提出在白令海峡筑坝截海的设想。大坝建成后,将以500立方千米/天的速度,使楚科奇海的冷水海流入白令海,让北冰洋的水位每年下降20米。长此下去,发源于北大西洋的墨西哥湾流将从现在的挪威北岸、科拉半岛和新地岛一带逐年向东延伸,影响范围将扩展到北冰洋的辽阔海域。大约10年后,就能使北冰洋的全部冰层融化。随着冰层融化,北冰洋表面的反射率将大大降低,吸收太阳辐射的能力则相应增强。据估计,那时整个北冰洋每年吸收的太阳辐射能约相当于全球每年消耗煤、石油、天然气总热量的75倍以上。最终将导致高纬度地区气候变暖:西伯利亚地区冻土带消失;莫斯科冬季平均气温升至6℃~12℃;俄罗斯北部、美国阿拉斯加以及加拿大的北部地区均可以种植温带植物。同时,俄罗斯还打算把向北流入北冰洋的叶尼塞河、鄂毕河、伯朝拉河等三条大河的河水南调,使它们不再流入北冰洋,而是注入正在逐年缩小的咸海和里海,并用它来灌溉中亚和里海低地干旱土地。
这项计划公布后,立即招致许多科学家的非议。英国著名气象学家拉姆指出:北冰洋海温升高,将引起世界气候带北移,高纬度地区降水可能增加,从而使高纬度地区可耕面积增加;但中纬度地带特别是北纬40°~50°之间的欧亚大陆地带降水将会减少,而蒸发量将增大。这意味着中亚沙漠将进一步扩展。同时,北冰洋作为地球的一个巨大的“天然空调器”被破坏后,必将产生灾难性的后果,给现在人口稠密和工业发达地区带来意想不到的气候失常和自然灾害。
为什么我国西部地区缺水?怎样才能改变
我国西北地区水资源不足的现状呢?我国的大西北,地域辽阔,资源丰富,具有巨大的发展潜力。西北地区温度、日照、风能等自然条件相当优越,但降水稀少。气候干旱成为西北大开发战略实施中所面临的最大挑战,因此解决淡水资源问题就成了开发大西北的关键。
为什么我国西部地区缺水?最根本的原因就是高山阻挡了海洋吹向内陆的暖湿气流,使夏季风难以深入到西部地区。来自热带海洋的水汽,被高山阻挡后,在山的迎风面形成了云雨,只有一小部分能随高空气流进入我国西部地区。
在自然界中,水的循环过程是:海洋蒸发的水汽被夏季风带到内陆地区形成降水后,一部分汇入河流,回到大海;一部分落入土壤中渗透到地下,或者蒸发到空中形成云雨再降落到地面。实际上,大自然就是以“空中南水北调”的方式,年复一年地向内陆地区输送着淡水。
那么,怎样才能改变我国西北地区水资源不足的现状呢?
电影《冰山上的来客》中,有这样一个场面:—班长在和他的战友值勤时,遭到突如其来的暴风雪袭击,被活活冻死在自己的哨位上。“杨排”悲痛至极,朝天连开3枪。声波在山谷中回荡,接着就发生了震耳欲聋的大雪崩。这个悲壮的场面感人至深,同时也使人们自然而然地联想到:我国西部地区的许多高山峻岭上蕴藏着丰富的冰雪资源,黄河和长江都发源于西部高原地区。那里,不仅有许多山脉终年积雪,而且有不少高原湖泊。但是,这些资源没有得到充分的开发利用,纯洁的白雪积存在山上或渗透到地下或蒸发到空中。因此,当务之急是利用遥感技术,通过资源卫星查清西部地区地表、地下和空中水资源状况。同时,还要查明降水到达地面后,有多少水渗漏到地下,有多少水被蒸发掉,又有多少水被污染。把这笔账算清楚,措施也就呼之欲出了。
我国西部地区同样存在水资源污染问题。在西部地区大规模开发过程中,从一开始就应该保护好水资源,不能走先污染后治理的老路,要先恢复生态后再开发。要强化节水意识,用道德、法律和科学来保护水,使纯洁的天然淡水免遭污染和流失。
尽管如此,从西部地区的年总降水量和蒸发量来看,要摘掉干旱地区的帽子也是很难的。过度开发高山积雪,必然会产生新的环境问题。现在有人提出在西北地区能不能也来个“南水北调”工程。不过,要在高寒缺氧、人烟稀少、地形崎岖的青藏高原修建规模空前的引水工程,不仅耗资巨大,而且所遇到的困难也将是难以想象的。退一万步说,假设这个工程真的修成了,也许还没有投入使用就会因山体大范围垮塌而导致河道堵塞。那时,该如何处理?山体垮塌在高原地区是常有的事,看来这个办法是肯定行不通的。
当今世界,没有解决不了的问题,只有想不到的问题。
印度阿萨姆邦的乞拉朋齐,曾创造年降水量26461毫米的世界纪录,有“世界雨极”之称。那里,有时一天的降水量比成都市一年的降水量还多。因此,只要把乞拉朋齐山炸开一个缺口,给印度洋上空的暖湿空气开辟一条空中通道,让水汽穿山越岭,顺利北上,就能达到“空中南水北调”的目的。“空中南水北调”工程完成后,由于空气中的大量水汽随气流北上,不仅解决了我国西部的干旱问题,而且使印度阿萨姆邦的洪灾大大减轻,从而给两国的社会经济发展带来巨大的好处。
月球是地球上发生许多自然灾害的祸源吗?
前不久,五名俄罗斯科学家向俄政府提出了一项令世人瞠目结舌的建议:将月球摧毁!他们认为月球是地球上发生许多自然灾害的祸源。为首的俄罗斯天体物理学家克鲁因斯基指出:地球自西向东绕着旋转的那条假想的穿过南北极的中轴,倾角约为23.5°。正是这个倾斜度使得地球上出现了明显的季节变化。俄罗斯位于北半球,大部分国土靠近北冰洋,冬季太过漫长,不仅农业生产受到极大影响,而且冰天雪地的生活环境也令人望而生畏。如果地球中轴的倾角变成0°,这就意味着季节变化从地球上消失,整个地球将会拥有适宜的气候,有些地方将会拥有永恒的春天。现在的沙漠会变成绿洲,地球从此将不再有饥饿。没了月球也就不会有大起大落的海潮和由海潮涨落而造成的灾难了。
克鲁因斯基透露:“摧毁月球对于今天的人类来说,是一件非常简单的事情。只需要在俄罗斯的‘联盟’型火箭上装上6000万吨级的核弹头,然后将它射向月球就行了。我们希望能和美国合作,但如果‘摧毁月球’计划在经过慎重研究后,被认为确实有利无害,那么,也不排除俄罗斯采取单独行动的可能。”
月球是地球的一颗卫星,自古以来就一直陪伴着人类。虽然月有圆缺,但如果真的没了月亮,那人类将会有—种怎样的失落?在今天,摧毁月球也许是一件并不困难的事情,但是当失去月球后再想有一个月球,那只能是一种完全不可能实现的幻想了。改造地球气候的途径很多,作为一个真正的科学家,首先应该具有“全球意识”,所考虑的应该是整个生物界的生存繁衍,而不仅仅是自己国家的眼前利益。