第42章 地理景观(1)

　　最早测定地球周长的人是谁？

　　最早测定地球周长的人是古希腊科学家埃拉托色尼。埃拉托色尼（约公元前276~前194年），他有一段时间曾在当时世界上最大的图书馆——古埃及的亚历山大城图书馆任职。在此期间，他埋头从事科学研究和着述，并用科学的方法测出了地球的周长。埃拉托色尼听说在亚历山大城南边的城市西耶（即现今埃及的阿斯旺），每逢夏至这一天的正午，井里便会映出太阳的影子。阳光从井口直射到井底，说明这一刻西耶城内的太阳与地面完全垂直；而同一时刻，亚历山大城的太阳却已偏西。埃拉托色尼认为，这一现象的发生，是因为这两个地方在圆形的地球表面处于不同的位置，由此从太阳偏斜的程度测算出亚历山大城和西耶之间的距离是地球一周的1\/50。接着，他又由骆驼商从亚历山大城到西耶所花的时间计算出两地之间的距离，大约是5000斯达特（古希腊长度单位，约合890千米），乘以50倍，得出地球一圈的长度应为2.5万斯达特，即4.45万千米。这个结果同现代科学家计算出来的地球赤道周长40074千米十分接近。

　　地球的南极和北极为什么没有地震？

　　地球的南极和北极几乎没有地震，这是为什么呢？美国科学家经过研究后发现，南极和北极的陆地地面上覆盖着厚厚的冰层是造成这里没有地震的主要原因。南极和北极的格陵兰岛两地的冰雪覆盖面积分别达到90％和80％，冰层厚度达300米以上。

　　由于冰层的面积广、厚度大、分量重，在垂直方向便产生巨大的压力，使其下面的地壳板块都受到冰层挤压。更巧的是，冰层产生巨大压力，正好与地层构造的挤压相平衡，分散和弱化了地壳的形变，所以不会产生倾斜和弯曲，从而使地震无从发生。不过科学家也认为，这种平衡只是相对的，一旦这种微妙的平衡被破坏，南北两极同样会发生地震。

　　另外从受力方面也可以分析这一现象：学过地理的人都知道大陆板块漂移说，认为板块间的挤压引发地震，地球上的着名地震带也都印证了这一学说，绝大部分学者和人们也都认同。那么板块为什么漂移，什么力量让它们漂移，怎样漂移？回答了这些问题，南北两极不发生地震也就不是什么难解之谜了。

　　其实问题很简单，那就是地球自身的运动所引起的，地球以南北极为轴自转，在这个大球体的表面，其地表物质（大陆板块）在东西向漂移挤压的同时还会产生一个向相对于地轴来说半径较长（赤道附近）的位置汇集的相向向心力，向地球的赤道中心漂移，同时因为地球两转夹角的存在，受太阳引力的影响，其漂移的相向点又会在南北回归线左右摆动，故此，地球上的主要地震带大都处在陆海边沿和南北纬30°左右的位置，世界上的高山大川也大多汇集于此。

　　但南极大陆所处的位置恰恰在于极点上，作为一个整体，它便不受东西和南北相向漂移运动力的影响，因此其他板块没有对它的挤压力，也就不会发生地震。

　　而北极地区是海洋，同样道理也没有发生地震的条件。所以说南北两极地区很难发生自源性地震，即便有震动，也是受周边地震的波及。

　　地球上的经纬线是怎么确立的？

　　在地球仪上，你可以看到一条条纵横交错的线，这就是经纬线。连接南北两极的线，叫经线。和经线相垂直的线，叫纬线。纬线是一条条长度不等的圆圈。最长的纬线，就是赤道。

　　经线和纬线是人们为了在地球上确定位置和方向，在地球仪和地图上画出来的，地面上并没有画着经纬线。不过，你想要看到你所在地方的经线并不难：立一根竹竿在地上，当中午太阳升得最高的时候，竹竿的阴影就是你所在地方的经线。因为经线指示南北方向，所以，经线又叫子午线。

　　关于经纬线的来历，有这么一个故事：

　　公元344年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家第凯而库斯沿途搜集资料，准备绘一幅“世界地图”。他发现沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换，日照长短，都很相仿。于是他做出了一个重要贡献——第一次在地球上划了一条纬度线，这条线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。

　　亚历山大帝国昙花一现，不久就瓦解了。但以亚历山大为名的那座埃及城里，出现了一个着名图书馆，多年担任馆长的埃拉托色尼博学多才，精通数学、天文、地理。他画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。

　　公元120年，一位青年也在这座古老的图书馆里研究天文学、地理学。他就是克罗狄斯·托勒密。托勒密综合前人的研究成果，认为绘制地图应根据已知经纬度的定点做根据，提出地图上绘制经纬度线网的概念。为此，托勒密测量了地中海一带重要城市和据点的经纬度，编写了8卷地理学着作。其中包括8000个地方的经纬度。为使地球上的经纬线能在平面上描绘出来，他设法把经纬线绘成简单的扇形，从而绘制出一幅着名的“托勒密地图”。15世纪初，航海家亨利开始把“托勒密地图”付诸实践。但是，经过反复考察，却发现这幅地图并不实用。亨利手下的一些船长遗憾地说：“尽管我们对有名的托勒密十分敬仰，但我们发现事实都与他说的相反。”

　　正确地测定经纬度，关键需要有“标准钟”。制造准确的钟表在海上计时，显然比依靠天体计时要方便、实用得多。18世纪机械工艺的进步，终于为解决这个长久的难题创造了条件。英国约克郡有位钟表匠哈里森，他用42年的时间，连续制造了5台计时器，一台比一台精确、完美，精确度也越来越高。第五台只有怀表那样大小，测定经度时引起的误差只有1\/3英里。差不多同时，法国制钟匠皮埃尔·勒鲁瓦设计制造的一种海上计时器也投入了使用。至此，海上测定经度的问题，终于初步得到了解决。

　　月球为什么同步自转？

　　我们把公转周期和自转周期相同的自转叫同步自转，月球的公转周期和自转周期都是27.32天，也就月球总有相同的一面面对着我们，另一面是见不到的。同步自转决定于，月球质量分布的不均匀性和地球引力的大小。月球质量的中心和月球的几何中心（球心）不重合，而地球的质量又足够大，拉住月球的质心而不使其围绕自己轴心自由旋转，这就形成了同步性。但由于月球惯性和月球公转的不稳定性，所以月球还出现“天平动”，我们看到的月球表面不是50%而是59%左右。

　　为什么日食发生在初一而不是十五？

　　所谓“食”就是指一个天体被另一个天体或其黑影全部或部分遮掩的天文景象。

　　日食主要有日全食、日偏食及日环食三种。日食发生的原理是地球上的局部地区被月影所遮盖而造成的。

　　日食只会发生在当月球位于太阳和地球中间，并沿同一条直线排列时。这种条件只有当月球同太阳会合时才会具备，也就是在新月时（新月的第一天），此刻太阳位于月球轨道与黄道上（地球绕太阳公转的轨道平面）的两个交点之一，也就是位于月球切割黄道的两个点之一。这就是为什么日食只发生在月球新周期初始阶段的原因。

　　为什么不是每个月的初一都会有日食，还有，为什么不是每个月的十五都会有月食呢？这是因为除了上面的条件外，影响日食和月食出现的还有其他一些因素。我们把地球围绕太阳公转的轨道称为黄道，把月球围绕地球公转的轨道称为白道。黄道平面与白道平面不是相同的，它们之间平均有5°9〃的夹角，并且随时发生变化。只有当月球运行到黄道和白道的升交点和降交点附近时，才会发生日食。

　　什么是晨昏蒙影？

　　晨昏蒙影是由大气反射和折射引起的，是晨光始和昏影终的总称，按不同的需要，晨昏蒙影分为三级，它们是民用晨昏蒙影、航海晨昏蒙影和天文晨昏蒙影，其晨光始（发生在早晨就是晨光始）和昏影终（发生在晚上就是昏影终）的太阳中心分别在地平以下6°、12°、18°。

　　太阳中心自地平落入地平以下6°或自地平以下6°升至地平的一段时间，户外光线的强度，对正常的户外活动基本没有影响，室内通常也无需照明，这段时间称为民用晨昏蒙影。

　　当太阳中心位于地平以下6°~12°时，室内工作通常需要照明，户外活动已嫌太暗，在没有照明的野外，肉眼已难于辨认大号文字，天空中也已显露出一等星，但远方的地平线仍清晰可辨。这段时间是航海测星（测定天体的地平高度）最适宜的时机，故称航海晨昏蒙影。当太阳中心位于地平以下12°时，海上航行不用信号灯已不能辨明方向，此时为航海昏影终的时间。

　　真正的黑夜来临（或结束），是太阳落入地平以下18°时开始的。这时，肉眼可见的最暗淡的星也已经开始显现，天空完全暗下来，天文晨昏蒙影告终。

　　国际日期变更线是怎么来的？

　　地球是太阳系中的一颗行星，它除了绕太阳公转外，每天还自转一周。因此，地球被太阳光照射的半个球面形成白昼，而背着太阳光的另外半个球面便是黑夜，它们之间的过渡带是清晨和黄昏。地球不停地自西向东转着，地球上的晨、昼、昏、夜也不断地从东向西移动，循环往复地在各地出现。

　　全球各地都以自己所看到的太阳位置作为确定“一天”的标准，把自己所在地方相应的地球另一面的一条经线作为“日期变更线”，这样就有许多条“日期变更线”，使用起来很不方便。为了解决这个问题，应该规定一条全世界共同的、可供对照的“日期变更线”，这条“日期变更线”就叫“国际日期变更线”。

　　为了避免日期上的混乱，1884年国际经度会议规定了一条国际日期变更线。这条变更线位于太平洋中的180°经线上，作为地球上“今天”和“昨天”的分界线，因此称为“国际日期变更线”。为避免在一个国家中同时存在着两种日期，实际日界线并不是一条直线，而是折线。它北起北极，通过白令海峡、太平洋，直到南极。这样，日界线就不再穿过任何国家。这条线上的子夜，即地方时间零点，为日期的分界时间。按照规定，凡越过这条变更线时，日期都要发生变化：从东向西越过这条界线时，日期要加一天，从西向东越过这条界线时，日期要减去一天。

　　我国的东、西、南、北四极在什么地方？

　　东极——乌苏日出：我国的“东极村”是黑龙江省抚远县乌苏镇。此镇位于黑龙江与乌苏里江汇合处，是中国雄鸡形版图的鸡嘴最尖处。每天的清晨，是乌苏镇第一个迎来朝阳，而此时我国西部的帕米尔高原却正值午夜。旅游者在乌苏镇看日出，可成为中国最早迎来光明的人。

　　北极——漠河白夜：位于黑龙江省的漠河镇素有中国的“北极村”之称，每年的夏至那天太阳直射北回归线，漠河镇的日照达17个小时以上。是日夜晚，西北天际的太阳余光映得天空一片通亮，进入午夜刚刚稍有一点朦胧的感觉，东方则已露出曙光，人称“白夜”奇观。

　　西极——帕米尔高原：帕米尔高原是我国的西疆极地，平均海拔在5000米以上。

　　它位于新疆喀什市正西和西南的公格尔山、慕士塔格山一带，其最西点接近塔吉克斯坦的喀拉湖。公、慕两山号称“冰山之父”，素为登山胜地。帕米尔是古丝绸之路上最为艰险和神秘的一段。当地民谣唱道：“一二三雪封山，四五六雨淋头，七八九正好走，十冬腊月开头。”可见，七八九三个月是帕米尔高原之旅的黄金季节。

　　南极——南沙群岛海疆：南沙群岛是我国南海诸岛中地理位置最靠南的海岛，其最南端为曾母暗沙。它由230多个岛、礁、沙、滩、洲组成，水域面积为22.4万平方公里，太平岛是该群岛中最大的岛屿。南沙群岛根据位置不同可分为郑和群礁、尹庆群礁等几组，重要岛屿还有南威岛、中业岛、马欢岛等。南沙群岛还是我国最大的热带渔场，有“一半海水一半鱼”之说。每当渔汛期间，成群结队的鱼此起彼伏跃出海面，非常壮观。

　　你知道天气预报的由来吗？

　　如今人们外出，只需收听或观看天气预报，就可以决定是否带雨具，而在过去，则要顾虑天有不测风云。那么，气象台每天最重要的工作天气预报是怎样诞生的呢？

　　公元1853~1856年，为争夺巴尔干半岛，沙皇俄国同英法两国爆发了克里木战争，结果沙俄战败，正是这次战争，导致了天气预报的出现。

　　这是一场规模巨大的海战，公元1854年11月14日，当双方在欧洲的黑海展开激战时，风暴突然降临，最大风速超过每秒30米，海上掀起了万丈狂澜，使英法舰队险些全军覆没。事后，英法联军仍然心有余悸，法军作战部要求法国巴黎天文台台长勒佛里埃仔细研究这次风暴的来龙去脉。那时还没有电话，勒佛里埃只有写信给各国的天文、气象工作者，向他们收集公元1854年11月12~16日5天内当地的天气情报。他一共收到250封回信。勒佛里埃根据这些资料，经过认真分析、推理和判断，查明黑海风暴来自茫茫的大西洋，自西向东横扫欧洲，出事前两天，即11月12日和13日，欧洲西部的西班牙和法国已先后受到它的影响。勒佛里埃望着天空飘忽不定的云层，陷入了沉思：“这次风暴从表面上看来得突然，实际上它有一个发展移动的过程。电报已经发明了，如果当时欧洲大西洋沿岸一带设有气象站，及时把风暴的情况电告英法舰队，不就可避免惨重的损失吗？”

　　于是，公元1855年3月19日，勒佛里埃在法国科学院作报告说，假如组织气象站网，用电报迅速把观测资料集中到一个地方，分析绘制成天气图，就有可能推断出未来风暴的运行路径。勒佛里埃的独特设想，在法国乃至世界各地引起了强烈反响。人们深刻认识到，准确预测天气，不仅有利于行军作战，而且对工农业生产和日常生活都有极大的好处。由于社会上各方面的需要，在勒佛里埃的积极推动下，公元1856年，法国成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统。

　　天气预报的诞生历史说明，气象条件可以影响局部战争或战役的胜败，而由于战争的需要，又推动和发展了气象事业。

　　那么，什么叫天气预报呢？天气预报就是应用天气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后做出的。如我国中央气象台的卫星云图，就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。利用卫星云图照片进行分析，能提高天气预报的准确率。天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（2~3天）、中期天气预报（4~9天），长期天气预报（10~15天以上）。中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。