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第3章 高原上神奇的大自然现象

1.什么是喀斯特地貌?

喀斯特地貌又称岩溶地貌,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀所形成的地表和地下形态的总称。水对可溶性岩石所进行的作用,统称为大喀斯特作用。它以溶蚀作用为主,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其产生的现象统称为喀斯特。

喀斯特地貌分布在可溶性岩石地区。可溶性岩石分为三类,分别是碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)、硫酸盐类岩石(石膏、硬石膏和芒硝)和卤盐类岩石(钾、钠、镁盐岩石等)。

喀斯特地貌约占地球总面积的10%,世界各地都有这种地貌发育。较著名的区域有中国广西、云南和贵州等省(区),还有越南北部、欧洲阿尔卑斯山区、法国中央高原、俄罗斯乌拉尔山、澳大利亚南部、美国肯塔基和印第安纳州等地。

按照不同的出露条件,喀斯特可划分为裸奔型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按照岩性的不同,喀斯特分为石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。按照不同的气候带,喀斯特分为热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。

在碳酸盐岩地层分布区,喀斯特地貌发育最好。石灰岩(碳酸钙)在略有酸性的雨水中容易发生溶解。当雨水沿水平和垂直的裂缝渗透到石灰岩中时,将石灰岩溶解并带走,但由于地表物质也被流水带走,还没有被水溶解的石灰岩就形成了石灰岩喀斯特面;石灰岩垂直的节理裂缝逐渐加宽、加深,形成石骨嶙峋的地形;当雨水沿地下裂缝流动时,就不断使裂缝加宽加深,直到终于形成洞穴系统或地下河道。该区岩石裸露突起、奇峰林立,常见的地表喀斯特地貌有石芽、石林、峰林、喀斯特丘陵等正地形,溶沟、落水洞、盲谷、干谷、喀斯特洼地等负地形。地下喀斯特地貌有溶洞、地下河、地下湖等,以及与地表和地下密切相关联的竖井、芽洞、天生桥等喀斯特地貌。

喀斯特地区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,都是很好的旅游资源。如我国由原地下河道出露地表而形成的桂林象鼻山。

2.什么是冰川?

冰川是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体,由雪线以上的大量积雪在重力和巨大的压力下形成的。它是具有一定形状、能较长时间存在于地球寒冷地区的天然冰体。冰川不同于一般天然或人工冻结的冰,它能够在自身重力作用下,沿着一定的地形向下滑动。

冰川的形成过程很简单。雪线以上的地区,长年积雪,多角形雪花的边缘,白天增温融化和升华,夜间重新冻结,形成一层薄冰。雪继续积累,松散的雪花便逐渐形成粒状的冰,这种冰叫粒雪。粒雪继续增厚,重新结成致密、透明、呈微蓝色的冰川冰。冰川冰在压力和重力作用下顺山坡或谷地向下运动,形成冰川。

雪线以上是冰川的积累区,雪线以下是冰川的消融区。现代冰川面积约占地球总面积的11%。冰川移动速度一般为每年几米到几十米。世界上运动速度最快的冰川—格陵兰岛的夸雷亚克冰川,每年移动12~13千米。

冰川有山麓冰川、高原冰川、大陆冰川、山地冰川四种类型。

冰川的变化对海平面升降有重要影响,对全球地表热量平衡、大气环流和海洋洋流也有重要影响。随着全球气候变暖,山地冰川、冰帽和极地冰盖的融化进一步加剧,促使海平面上升。由于冰雪对太阳辐射有强烈的反射效应,冰川面积大规模变化会引起地表辐射和热量失衡,从而导致大气环流的改变。极地冰盖大量融化产生的冷水注入海洋,将使原来的洋流格局发生变化。高山冰川的强烈融化还会导致一些自然灾害的发生。例如,冰湖溃决、洪水、冰川泥石流等,这在青藏高原东南部和喜马拉雅山等地区较为突出。欧洲阿尔卑斯山等地区冰川融水是重要的水电资源,冰川变化对能源供给影响巨大。

3.极光现象

在地球南北两极附近地区的高空,夜间常会出现灿烂美丽的光辉,它轻盈地飘荡,忽暗忽明,发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒,这种壮丽动人的景象就是极光。

极光种类很多,形状不一,变幻莫测,五彩缤纷,是美丽而又神秘的一种自然现象。

极光有时出现时间极短,在空中闪现一下就消失了,有时却可以在苍穹之中辉映几个小时。有的色彩纷纭,有的仅呈银白色,有的异常光亮,有的又十分暗淡。有的结构单一,像一弯弧光,呈现淡绿、微红的色调,有的犹如彩绸或缎带抛向天空,上下飞舞、翻动,呈现出紫色、深红的色彩。有时极光出现在地平线上,犹如晨光曙色,有时极光如晚霞,一片火红。有时极光密聚一起,犹如窗帘幔帐,有时它又射出许多光束,宛如孔雀开屏、蝴蝶飞舞。

极光是怎么产生的呢?从前,爱斯基摩人认为它是鬼神引领死者灵魂上天堂的火炬。13世纪时,有人认为它是格陵兰冰原反射的光。到了17世纪,人们才把北极的这一现象称为北极光—北极曙光。

直到今天,科技的进步才使人们能够真正知道极光的奥秘。它原来是太阳与大气层合作创造出来的杰作。除了光和热等形式的能量外,太阳还创造一种能量“太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子,在地球上空环绕着地球流动,以大约每秒400千米的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极。太阳风沿着地磁场这个“漏斗”进入地球的两极地区。两极的高层大气,受到太阳风的轰击后会发出光芒,形成极光。在南极地区形成的叫南极光;在北极地区形成的叫北极光。

极光不但美丽,而且在地球大气层中投下的能量,几乎等于全世界各国发电厂所生产的电量总和。这种能量可以搅乱无线电和雷达的信号,也可以干扰长途电话或影响微波的传播,使电路中的电流局部或全部“损失”,甚至严重干扰电力传输,使某些地区暂时失去电力供应。

随着科学的发展,利用极光所产生的能量为人类造福将不再是人类的梦想。

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