星球保卫战：长满灌木的南北极(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：袁飞

出版社：河北科学技术出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

星球保卫战：长满灌木的南北极试读：

前言

曾经，整个地球都呈现出一片和谐的景象。到处是郁郁葱葱的森林和草地，天空和大海都是一片蔚蓝的颜色，鸟儿在天空中自由地飞翔，鱼儿在水里快乐地游着，其他的动物在陆地上快活地奔跑着。而如今，这种景象或许只有在电影当中才能看到了。森林被大量砍伐，河流污染，野生动物遭到屠杀，自然环境正在遭受严重的破坏。

地球默默无言、忍气吞声地承受着人类战天斗地的征服和改造。在巨大的压力面前，我们的地球已显示出某些破损的迹象。只要地球的自然运动规律出现一点点偏差，就会给人类带来灾难。面对无知而又贪婪的孩子，地球母亲正在失去耐心——飓风、海啸、地震、沙尘暴等各种自然灾难层出不穷。残酷的现实告诉人们，经济水平的提高和物质享受的增加，很大程度上是在牺牲环境与资源的基础上换来的。可以毫不夸张地说，人类正遭受着严重的环境问题的威胁和危害。这种威胁和危害关系到人类的健康、生存与发展，更关系到人类未来的前途。解决经济增长、资源利用和环境保护之间的矛盾和问题，谋求人类经济、社会和生态的持续发展，已成为当今人类的重大历史使命。

人类的生存和发展离不开自然环境，人类每时每刻都生活在生态环境中。因此，陷入生态困境给人类带来了极大的不便和困扰，空气污浊、土壤酸化、饮水腥臭……问题的严重性还不止于此，如果任生态环境继续恶化下去，那就不仅仅是不便的问题了，而是关系到人类生死存亡的大问题了，大自然的报复是加倍的。值得庆幸的是，人类已经认识到了这一点，开始了拯救自然、拯救自身的行动。虽然到目前为止还未从根本上改善恶化的环境，但只要朝着这一方向坚定不移地走下去，相信终有一天，人类会从生态困境中走出来。

本套书以增强青少年环保意识为出发点，立足环境保护与现代生活的关系，内容涉及环保的方方面面，希望这些知识能够让“保护地球，就是保护自己”的环保理念深入到青少年的心灵。

为了我们共同的家，我们要从我做起，从点点滴滴做起，为保护生态环境、拯救地球家园而努力！

第一章 最后净土——走近南北极地

极地在地球的南北两端（即南极和北极），纬度66.5以上，为长年白雪覆盖的地方。终年白雪覆盖大地，气温非常低，以至于几乎没有植物生长。极地最大的特征就在昼夜长短随四季的变化而改变。当我们从太空望向地球时，可看到南北极的地形完全不同。南极是一块广大的陆块，称作南极洲；而北极则是一片汪洋，称作北极海。

第一节 冰雪大陆——南极

众所周知，地球有南极和北极，但对我们绝大多数人来说，南极和北极天寒地冻、人迹罕见，是那么遥远和神秘，那么，它们究竟在哪里呢?

地球最南边的一个点，叫做南极点，它位于南极大陆上，人们在那里建立了永久性的标志物。但我们通常说的南极并不是指这一个点，而是指南极圈以内的地区，即南纬66°33′线圈以内，包括南极洲及它周围的海岛和海洋，总面积达2100万平方千米，其中大陆面积约1420万平方千米，海域面积为680万平方千米。南极圈是南温带和南寒带的分界线，南极圈以南的区域，阳光斜射，虽然有一段时间太阳总在地平线上照射（极昼），但正午太阳高度角却很小，因而获得太阳热量很少，称为南寒带。事实上，南极圈是南半球上发生极昼、极夜现象最北的界线。南极风光南极区，尤其是南极洲，终年被冰雪所覆盖，冰层的平均厚度达2450米。冰块在自身重量的作用下，从南极区端点的最高处向下缓缓地滑动，可穿过高山峻岭、越过平原，在滑行中逐渐减小自己的厚度，到达周缘海岸的冰只有1600米厚，却仍然属于巨大的冰块类型。巨大的冰块漂浮在海面上，形成海洋冰山，又称浮冰。因此，在南极大陆四周的海域内，不仅在4～12月的季节里存在着50米厚、160～1600千米宽的冰丛带，就是在夏季，虽因气温升高而导致冰块大量地融化，也仍漂浮着许多残存的冰块，既是现代化的船舶也难以在这一带海域里航行。在其他的季节里，南极海域整体冰封，探险的船只被冰冻在这里，狗拉的雪橇和履带式拖拉机成为这里的主要运行工具。近来，航空运输已大量的介入。海洋冰山

北极是地球最北端的一个点，叫做北极点，它在北冰洋的中心海域里，一年四季都被冰雪覆盖着，巨大的冰山经常会突然裂开、然后顺着海流漂移。所以，人即使到达了北极点，想确定它，也很不容易，直到现在，北极点也没有实际的标志物。不过，我们现在通常所说的北极，指的是北极圈以内的整个地区即北纬66°33′这条线以北的地方，由北冰洋以及周边陆地组成，其陆地部分包括了格陵兰、北欧三国、俄罗斯北部、美国阿拉斯加北部以及加拿大北部。岛屿很多，最大的是格陵兰岛。

我们把南极区和北极区统称为极区。极区几乎长年被冰雪覆盖，从它们的表观景致，又被称为“极区冰原”。绿色视野南北极十分寒冷南极大陆的年平均气温为-25℃。南极沿海地区的年平均气温为-20～-17℃；内陆地区的年平均气温低于-40℃；东南极高原地区的年平均气温一般徘徊在-56℃左右。目前检测到的南极最低气温是1983年俄罗斯东方站记录的-89.2℃。这让南极成为当仁不让的世界最冷极。北极在1月份的平均气温介于-40～-20℃，随着气候变暖，近年来8月平均气温已达-2℃。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59℃，记录到的北极最寒冷气温-70℃出现在西伯利亚的维尔霍杨斯克。极地酷寒的原因，首先是吸收太阳辐射少。两极地区位于地球的两端，属于绝对高纬度地区，它们从太阳输送给地球的热量中得到的实在是少得可怜。若赶上极昼，日照时间长达24小时，勉强还可以多吸收、存储一点热量。然而，在那没有太阳光的漫长极夜，外界的热量输送暂被切断，自身又在不停地发散热量，所以极地特别冷。南极边缘的实地界线

南极区北部的理论界线为南纬66°33′线圈。这一数量上的明确位置，却落在了南极边缘海域无标志的蓝色海面上。如何在实地确定这条界线，可是一件棘手的事。不过，南极区特殊的气候环境与它北部毗邻地区的差异性，在它们之间形成了南极区边缘辐合带，也称“南半球极地锋面带”，这就是南极区的边界线。南极海域

造成这条南极区边界标志的决定性因素是温度。由于南极区海域表层水不仅低温，而且密度高，当它到达南部边缘水温较高、密度相对变小的海区时，以其自身的重力作用，迅速沉降到暖水层下。在大洋中构成巨大的经向环流系统、形成影响地球气候的寒流，并于南极区北部边缘地带产生了明显的海水辐聚现象，形成了辐聚带，即辐合带。这里便是南极区北部边缘的实地界限。辐合带的位置具有可变性，它随季节性的时间变更发生移动，其宽度30～50千米，明显地表现出海洋特征。

1955年，英国探险家瓦利•赫伯特第一次去南极探险后。在他的探险录中写道：“当我们穿过雾障，来到天气晴朗的海域时，发觉海水改变了颜色，温度计上的读数下降了好几度，海洋中的生物出现了显著的差异，海水化学成分明显不同，气候和盘旋在海面上空的鸟类等，一切都发生了变化，呈现出崭新的景致。”

海水表层的辐合带是南极区边界的现场划分线，辐合带上空笼罩的云雾也是南极航海者进入南极区的直观标志。它们都是南寒带与南温带的分界线。绿色视野南极特别保护区现今设立的南极特别保护区大多分布在南极大陆的沿海地带，其中，在罗斯海区的麦克默多湾、西南极洲的南设得兰群岛和格尔切海峡三处相对集中。至今，《南极条约》协商会议已批准设立了70多个南极特别保护区和7个特别管理区，保护区总面积超过3000平方千米，最大的达到1100平方千米，最小的仅有0.00132平方千米。在2008年召开的第31届《南极条约》协商会议上，中国提出的格罗夫山哈丁山南极特别保护区管理计划获得会议批准，成为中国设立的第一个南极特别保护区。保护区位于格罗夫山中部的哈丁山一带，长约12千米，宽约10千米，呈不规则四边形，岛链状分布的冰原岛峰构成的山脊纵谷地貌，保留着冰盖表面升降的痕迹，分布着自然界罕见的、极易被破坏的典型冰蚀地貌与风蚀地貌。这些冰川地质现象不仅具有重要的科学价值，还具备美学价值和环境价值。南极大陆

南极大陆几乎包括整个的南极洲，它地处地球的最南端，四周濒临太平洋、印度洋和大西洋，面积为1420万平方千米，占世界上陆地总面积的9%左右，属地球上的第五块大陆。上面除了千余名的南极科学考察者和一些捕鲸人的临时活动外，还没有发现有长期居民户，可说是无人居住的大陆。南极洲是世界上最高的洲，平均高度为2100～2400米。整个大陆几乎被冰雪终年覆盖着，冰层的厚度有1950米左右。除掉冰层，实际大陆的平均高度只有300多米。可见，南极大陆最高的原因是由冰层造成。它的最高处恰巧位于地球上最寒冷的南南极洲极端点，即南极洲罗斯陆缘冰以南约480千米处，海拔高度达2992米，冰厚2699米，地壳的表层高度却仅有293米。由于季节性气温的变化，造成南极冰褥中冰的厚度变化，导致了南极大陆的高度随时间性变动，这种不同于一般陆地的情形和特性，在大规模的无冰区陆地上不见踪影。南极洲雪山山脉

剥开冰层，宏观考察一下南极大陆的地质情况。它在地质构造上并非一体，而是被一条北西向伸展的山链分隔成东西两部分。东部是面积较大、地质年代较古老而稳定的“南极地盾”，板块学说中称为的“冈瓦纳古陆”主体，行政区划中的“冈瓦纳省”。从这里采集到的岩石标本揭示，其地层的年龄超过了15亿年，隶属前寒武纪地层；西部则是地质年代较年轻的“安第斯省”，由15亿年以后的岩层构成了陡山、高原和盆地的基底。在构造上，它与中生代（即230～70百万年前）褶皱带、第三纪（70～3百万年前）地槽等基本吻合，是南美洲大陆中安第斯褶皱山脉的延伸部分，具有秀丽的自然景色。接壤东、西两部分的、位于南极大陆中央的山链，宛如人体的脊椎骨，弯弯曲曲。它从维多利亚开始，一直延伸到毛德地的西海岸，包括有沙克尔顿、彭萨科拉、霍利克、亚历山大、不列颠、艾伯特、阿德默勒尔蒂等一系列山脉，总长度达4000千米左右。在山地中发现有大量的煤炭资源，据估计，可能是世界上最大的煤藏之一。还发现了原始的淡水两栖类和爬行类及其他动物的化石。在山麓中，一些国家已建立了研究站，准备开发山上的煤层。山链的东侧是一条狭长的沉降带，名曰“罗斯威尔地堑”，它从罗斯海延伸到威德尔海，长约3200千米，宽800千米左右。

科学地推测，在700多万年前，由于第三纪的隆起作用，不仅使一条约3000千米的水下山岭，即苏格提亚隆起带与南美洲的尾端连接起来，而且，还使南奥克尼岛、南桑德伟奇岛及南乔治亚岛，以岛屿的形式从海底露出海面。

地质调查工作具有重大的科学价值，它开拓人类对地球认识的新领域。近些年来，许多国家在南极的考察工作中，从南极大陆上发现了不同年代的植物化石和其他建造，从中推测出它们的地质发展历史。现已根据生活于第四纪上新世及其以前的亚热带气候条件下的大叶蕨类植物化石印痕，推断出南极大陆冰川的形成时间晚于上新世，最早也得在南极大陆冰川上新世末期，即300万年以后，因天气变冷而形成；从安第斯省1.5亿前的侏罗纪地层中采集到大量的植物化石、在2.5亿前的二叠纪地层发现的树干化石和煤线、于南极半岛北端的费芬罗山上找到的厚10～100米的富含植物化石层中，在与相邻大陆的相关对比后，分析出：在2.7亿年前，南极大陆与临近的大洋洲、南亚洲等大陆连为一体，组合成当时的一个巨大的南半球大陆，即“冈瓦纳大陆”。冈瓦纳大陆到2.7亿年后的古生代末期，开始分裂、漂移而解体，逐渐形成现在的大陆布局，使南极大陆分离出来。绿色视野第一个徒步横穿南极的中国人—秦大河1947年1月4日出生于甘肃兰州的秦大河，是国际冰川学会会员、世界气候研究计划之气候与冻圈计划专家指导委员会成员以及国家有突出贡献奖的科学家。1989年7月，他作为国际横穿南极学科考察员之一，徒步横穿南极洲，参与南极科学考察研究工作。经过220天的长途跋涉，行程近6000千米，最后于1990年3月3日成功到达终点（和平站），并成为徒步横穿南极的第一位中国人。南极的生存条件

南极洲的自然环境十分恶劣，气候酷寒，日照微弱，风暴肆虐。南极大陆有95%以上的地区被终年不化的冰雪所覆盖，在茫茫冰原上，自然景观比沙漠地区还要荒凉的多，除了冰雪什么也找不到。只有在占总面积不到5%的岩石裸露区，才有可能发现生命的踪迹。这些无冰盖区，多位于大陆的边缘，如南极半岛，罗斯海西侧维多利亚地的南极横断山脉，以及东南极洲沿海的山地和丘陵地区等，它们被南极考察队员称为“绿洲”。但是，这种“绿洲”与沙漠绿洲是无法相提并论的，因为这种“绿洲”内，完全不见树木，甚至连开花植物也很少见到。迄今为止，南极地区已辨认出的植物包括地衣400种、苔藓75种、藻类360多种。另有4种开花植物，分布在纬度较低的地区。

任何植物，如要正常生长，都必须要有一定的阳光、空气、水分和某些矿物质作为保证，缺少其中任何一种，植物便不能生存。严寒是影响植物生存的最大因素，因为当气温降低到0℃以下时，光合作用和植物生长的复生长在南极的植物杂生物化学过程便停止了。所以像地衣、苔藓和藻类这些南极地区最原始的植物，也要求每年至少有几天气温在0℃以上，高等植物则需要有一个月以上的无霜期。

南极的地衣、苔藓和藻类这些低等植物，它们的构造都很简单，连根、茎、叶等营养器官都分不开，更没有花、果、粒等繁殖器官。它们或趴在地上顽强地生长，或泡在水里尽可能繁殖，利用一年中太阳不落且气温在0℃以上短短的暖季，匆匆地完成整个生命过程，并靠孢子传宗接代。

藻类生活在南极大陆“绿洲”中的一些池沼和湖泊之中，此外，在大陆四周的浅海和大洋里，它的生长和繁殖能力十分惊人。其中最有名的一种叫硅藻，它的生命力极强，凡有光线、水分、二氧化碳和必要养料的地方，硅藻几乎随处可长。甚至在存放很久之后，在已经有些干枯的硅藻表面洒上一些水，它又可以奇迹般地起死回生。硅藻适合于在低温海水中生活，所以，南冰洋中硅藻含量巨大，十分丰富，1升海水中，硅藻个体可达几十万，甚至几百万个，常常能将成万平方千米的海洋表面改变颜色。

硅藻的繁殖能力也非常强，远远超过一般的绿色植物。在寒季，南冰洋处于封冻状态，它能够休眠；在暖季，海冰化开，光照充足，即使在温度很低的情况下，硅藻也能迅速地进行光合作用，大量地繁殖自己，有的每隔4～8小时就繁殖一次，10天之内便像几何级数一样地递增到10亿个。

硅藻含有丰富的维生素和蛋白质，而且具有鲜草那样的芳香气味，是南极磷虾最好的饵料。硅藻为南大洋中的海洋动物提供了大量的、基本的食物，是南大洋生物链中至关重要的一环。

在美国南极麦克默多考察基地附近两个湖常年被冰雪覆盖的弗里克塞尔湖、霍尔湖内发现了一种大片丛生的藻类——蓝藻的“近亲”品种，据研究，这种藻类对环境具有很强的适应能力，它能在长达8个月的极夜漫南冰洋长昏暗环境中生活，只利用短期的微弱阳光进行光合作用，而且只需要有水面上1‰左右的阳光透进湖底，就足够它进行光合作用了。

南极大陆气候严酷，不能生长高等植物，低等植物也很少，不能为动物提供食物，所以南极大陆也没有土生土长的高等动物，同样地，低等动物也很少。在南极圈以南的广大南极地区，各类动物加起来不到70种，其中属于昆虫类的就有40多种。昆虫主要生活在南极大陆上，如南极半岛上就有无翅蝇和弹尾虫等，但令人奇怪的是，它们都不会飞翔。除了昆虫以外，在南极的沿海地区、“绿洲”之中和近岸岛屿上，还发现了棘皮动物、节肢动物和腔肠动物等。

与南极大陆不同的是，南冰洋四周的海洋生物极其丰富而稠密，主要原因是因为这些生物不是依靠陆地稀罕的动植物为生，而是适应那里的海洋环境，以捕食南冰洋的磷虾之类的甲壳纲动物为生。尤其在南极辐合线两侧的辐合带水域，动植物更是繁茂。

南极辐合带线南有一个较浅的冷水层，线北有一个较深的暖水层，线两侧不仅浮游生物大不相同，就是上空大气变化也有明显差别。一线之隔两个洋面的水温竟相差两三度。就在这寒暖洋流的交汇之处，南冰洋本来平静寒冷的海水受到突然南下的三大洋暖流的侵扰，结果形成了一股强大的上升流。这股上升流往往夹带着由磷酸盐和硝酸盐等无机物组成的丰富的营养物质。南冰洋的面积仅占世界大洋面积的5%，但它所进行的光合作用却占世界海洋的20%。因此，它的营养补给也相应比较多。上升流夹带的丰富营养物质滋养了在充分的光合作用下滋生、繁殖的大量浮游生物，为南极虾（又名磷虾）等海生小动物的生存和繁殖提供了充足的饵料，使这一带海域成为世界上不计其数的海鸟、企鹅、海豹和鲸类等海洋禽兽最巨大的饲养场之一。

在南极区域生活的动物的特点是：种类稀少，但数量繁多，对自然环境的适应性强；食物链比较脆弱，很容易失去生态平衡。仔细观察和研究南极地区的奇特动物，确会令人感到妙趣横生：没有翅膀会蹦的弹尾虫；有成群的海鸟了翅膀却不会飞的鸟；水生动物在陆上爬行；哺乳动物在水里游泳，有的肥头大鼻，蠢得可笑；有的道貌岸然，滑稽得很，它们的婚姻恋爱、家庭生活和生理特点都有十分耐人寻味之处。

从南极辐合带深海处上泛的富含磷酸盐和硝酸盐和其他无机物的营养物质滋养了大批浮游生物；这些浮游生物又滋养了比它们要大的南极虾等甲壳纲动物和鱼类；较小的鱼类和甲壳纲动物又成为较大鱼类和枪乌贼的食物。它们一起又被海鸟、企鹅、海豹和鲸类所吞食，南极的贼鸥又捕吃企鹅的幼禽和蛋；而鲸类中的逆戟鲸又攻击、噬食同类中甚至比它躯体庞大的须鲸等或捕食企鹅、海豹和其他鱼类。这些现象基本上遵循自然界普遍存在的“弱肉强食”的规律。绿色视野南极生活为了调剂生活，丰富业余生活的情趣，各国在南极洲的考察站上都设有文化娱乐场所。为增强体质，建立了健身房。各国在考察站上还建有大小不等的图书资料室。为了满足考察队员的通信需要，以及世界上众多的集邮者的愿望，各国在南极洲的考察站上都建立了实质性或象征性的邮局。为保证考察队员的身体健康，各国的考察站上都有医务室或小型医院。健全的生活设施，不仅保证了考察队员的身心健康，同时，也为更好地完成科学考察与研究工作打下了基础。因此，这些设施也是南极科学城的重要组成部分。南极冰山

如果说冰盖的延伸物是冰架，那么，冰山就是冰架的派生物了。在南极周围的海洋——南大洋中，漂浮着数以万计的冰山，其体积之大、数量之多远远超乎人们的想象。据统计，南大洋的冰山约有21.83万座，平均每个冰山重达10万吨。由于体积大，海面温度低，南大洋的冰山一般可以维持10年左右不会消融。目前已知世界最大的冰山是B15，是2000年3月从南极罗斯冰架上崩裂下来的。

南极的冰块能以2500米/年的速度移向海洋，在它的边缘，断裂的冰架渐渐漂移到海洋中，形成巨大的冰山。这些冰山大小不等，通常是平台状冰山，它起源于陆源冰和冰舌。此外，还有圆顶型、倾斜型和破碎型的冰山。这些巨大的“浮游物”，在海上看起来似乎是静止的，实际上它随着海流的方向移动，在海面上漂移度日。罗斯冰架

当然，冰山不仅能在海上漂移，还会有一系列高难度动作，如分裂、坍塌、翻转等，花样颇多。中国南极中山站周围的冰山群附近，经常会上演各种节目。1998年2月，一个体积巨大的冰山翻转，距离它几千米远的“雪龙”号船左右摇摆了十几度。冰山造成的危险无须多说，仅就发生在北极的悲剧——“泰坦尼克”号沉没，便足以警示我们：珍爱生命，远离冰山。地球上有很多极度缺水的地方，如西亚、非洲的部分国家。这些缺水的国家不得不打起冰山的主意。1973年，两位异想天开的人士威克斯和坎贝尔探讨了运送美丽的南极冰山冰山到世界缺水地区的设想。1977年，第一届国际冰山利用会议在美国召开，将冰山拖往干旱地区的设想摆上桌面。但时至今日，也没有哪一个国家付诸行动。因为真要拖运这些冰山绝非易事，拖运船的马力问题、缺水国家的海岸接收问题。更何况，倘若经过气温高的地区，冰山可能会融化得一干二净。《老人与海》里的老人还能拖回一根巨大的鱼骨，要是拖运冰山的话有可能连冰碴也剩不下。

一方面，人们在苦思冥想如何把冰山拖往干旱地区；另一方面，冰山已按捺不住，与其等待拖运，不如自己先行一步。

2009年11月12日，澳大利亚科学家在麦夸里岛附近发现了一座巨大的冰山，长约500米、高约50米。这座冰山向新西兰漂去，途中随时可能分裂成小块，威胁航运安全。紧跟其后，一连串冰山又出现在新西兰南部海域。尽管一些海洋学家认为，这些冰山可能和2006年发现的冰山一样，均为2000～2002年罗斯冰架分裂出的6座巨大冰山的一部分，但人们不禁要问：这些冰山到底为何前来，又将前往何处?

这些冰山的未来或许是碎裂分解，融化消失，但这些离家出走的冰山又引发了一系列问题，如果冰山都走散了，企鹅该怎么办?体验南极生活

南极洲是世界各大洲中人类最少进入的地区，它同北极地区不尽相同，尽管两个地方都是那么严寒广僻，但由于北极地区毕竟不像南极那样远绝人尘，从本世纪中期以来，北极地区有了较大的开发。如今，这块地广人稀的白色冻土上已有了欣欣向荣的气息。美国的北极圈以北地区的人口已有近万人；丹麦的格陵兰岛上也有2万人左右。这里开发较早的前苏联四个北极城市的人口发展已相当可观。其中最大的摩尔曼斯克已达30多万人。那里有电视台、大剧院、音乐厅、托儿所、学校和公寓等一些繁荣城镇所具备的设施。而南极呢?它还仅仅是科学家和考察人员轮换登临、暂时居留的场所。迄今为止，可以说还没有一个永久的居民。极地四处虽已有一些科学站零星错落，但毕竟还点缀不成市廛的气氛。更何况严酷的自然条件时时威胁着南极之旅人的生命。风云无定，瞬息万变。恶劣的自然灾害随时可以发生。人们要想在南极大陆插足，首先必须考虑衣、食、住、行。

衣：北极的居民就地取材，一般用海豹皮或驯鹿皮制作衣服，这是十分理想的御寒之物。到南极考察的人员不能把珍贵的时间花费在缝纫上，必须在登极之前事先做好周密准备。现代化的南极服装有：皮毛防护帽，尼龙绝热风雪大衣和裤子、蜂窝织纹保暖内衣和长筒靴。总之，要穿着松宽，不能笨重，外不透风，内不逸气。食：过去到极地探险的人因为不能多带干粮，只好就地寻食，于是海豹、海象的肉便成了美餐。自从使用飞机和破冰船等现代化交通工具登极之后，食品便大大丰富。不仅花色俱全，口味众多，而且还经过科学配方，柠檬粉也是登极的必备之物讲究营养。美国南极空中探险家伯德在首次驾驶飞机登极时所备带的食物便有：干肉饼、饼干、牛油、花生油，咸肉、凝羹、燕麦粉，糖、奶粉、可可、麦乳精、茶叶、盐和巧克力，还有能防止坏血病的柠檬粉。此粉含维生素C极高，对于极地最易发生的坏血病最有防治作用，是必备之品。

现在，各国基地的电冰箱中都盛满着大批的荤素食物。鸡、鸭、鱼、肉，蛋类、奶制品等应有尽有。但新鲜蔬菜却是奢侈品，只有人员轮换之初才能从本国带来。因此在极地以罐头食品居多，而且大都属于高蛋白、高脂肪食物。因为极地高寒，热能消耗大，体重容易减少。据体格检查，美国考察站上18人中的体重有7人在到南极后的百日之内便平均减少了11.3千克，只是在安心之后才渐趋稳定。

住：极地的建筑物必须能经受低温、强风和雪暴的袭击。因为住所是极地考察人员最基本，也是最重要的赖以生存的条件。早些时候，某些基地的建筑是用硬板、木棉和纤维板等多层隔热板搭成，内涂三层油漆，防止渗透；外刷鲜艳颜色，以便高空识别。因为风狂雪沉，拼搭、衔接时忌用直钉。目前多半采用预置构件或活动折叠的房子。美国建筑师还研究设计了用聚酯树脂和异氰酸盐两种液体化学物质合成的建筑材料。它在搬运时可以装在桶内，需要时可倒出成麦芽糖似的胶状物，成形后变硬，略带棕色。可以根据需要灌在模子里或压塑成板块，制成圆球形或立方体等各种形状的建筑物。

对于火灾的防患是极地工作者性命攸关的事情。因为极地住所是考察人员赖以生存立足的庇护所，为此极地的房舍必须精心设计，一般说来，容易起火的食堂或化学实验室应与住宅间隔百米以上距离。建筑物众多的基地应分群建立，生活区与工作区分开，即使一处失火，不致殃及全体。

人们设想，未来理想的南极世界应是大型玻璃罩下的城市。在一个无与伦比的巨大半球形玻璃罩里，住房坐落有序，市廛条理井然。罩外建立原子反应炉，为罩内城市调节温度，提供动力。城市中心矗立一座高塔，悬点一盏巨大的原子“长明灯”，作为极地长夜照明的人造“小太阳”。

行：在当年南极探险的活动中，探险家们习惯于借助爱斯基摩狗的力量。这类狗长期生活在高纬度地带，既耐寒，又耐劳，在冰天雪地之中能拉雪橇，辨方向，秉性活泼，聪颖，旅途中能饮冰吞雪以解渴，还能津津有味地咀嚼木头般硬的海豹肉以充饥。因此，它们经过训练之后便成为探险家们理想的登极“助手”和“旅伴”。冰天雪地

爱尔兰南极探险家亨利•沙克尔顿却选择了西伯利亚矮种马来横越罗斯冰障到达南极高原。他以为这种矮种马不仅具有爱斯基摩狗一样的刻苦耐劳、在负重和行速方面有可能超过狗的能力。可是他却忽略了马与狗在适应性方面的最大不同之点，狗可吃与主人同类的食品，而马却不能，途中专门为马准备的饲料必然要为艰难的旅行增加分量。到头来果然功亏一篑，在向目的地进发时，矮种马纷纷倒毙，以致沙克尔顿探险队不得不以步代车，用人力拉着雪橇行走，把主要精力消耗在补偿兽力的不足上。虽然他们勇敢地推进到离南极只有160千米的路程了，但在向终点发起冲刺时，因为饥寒交迫，险些几乎全部捐躯，最后在无可奈何之下只好抱憾而归。可见，当时区区的兽力对登极事业的成败竟起了如此关键的作用。

而今，登赴南极的人们已经不必再把自己宝贵的精力和时间耗费在艰难的途程之中，直升机或摩托雪橇在当天之内，甚至几个小时就可把考察人员带往从前需要通过漫漫悠长的岁月才能抵达的地方。

自1929年11月29日美国空中探险家伯德驾驶飞机打开了南极空中大门之后，不少国家纷纷建立了通往南极洲的空中桥梁。十年前，新西兰皇家空军开辟了通往极地的不定期航线。后来，美国和澳大利亚等国的飞机也都参加了极地工作人员和供应物资的输送活动。

前苏联在南极“青年站”天文台附近经过压缩的雪层上建立了能够承受重型飞机的跑道，已成为能接纳伊尔全天候远程运输机顺利起降的大型冰上机场。1980年2月13日，一架伊尔-18型飞机于莫斯科时间14点35分在“青年站”冰上机场着落，顺利完成了前苏联南极考察史上的第三次飞行。这次通往白色大陆的远程飞行，选择了前苏联历次南极飞行的最短距离。这条长达15992千米的莫斯科-南极洲空中桥梁，越过近东，非洲、印度洋和南冰洋，几乎是沿着地球子午线飞行的，从非洲到南极洲的飞行只花了8小时24分钟，已经比过去大大节省了时间。

至于极地陆上交通，因为南极大陆地面坎坷不平，加上常年冰雪覆盖，溜滑而深浅难分，其他大陆的机动车在这里都无济于事，必须有履带等特殊装置的运输工具方能奏效。

第二节 浩瀚的冰封海洋——北极

北冰洋底海盆发育较多，其面积占北冰洋总面积的60%左右。其中，较深的中极海盆，位于北冰洋的中央部位，最大深度为5180米，一般在3000～4000米。北极点就在此海盆中的海深4087米处（北纬77°19′、西101°49′）。另外，还有较浅的挪威海盆、最深达4030米的马卡罗夫海盆，以及费拉马（又称阿蒙森或欧亚）海盆等。北冰洋中的第一深海沟——科奇克海沟（5449米）就分布在其中，还有深度为5335米的费拉马海沟。北冰洋底的主山脉是1948年由前苏联北极考察队发现的、用俄国著名科学家的姓氏命名的“罗蒙诺索夫海岭”。它从加拿大的北极群岛中埃尔斯米尔岛东北部起，在北冰洋中间沿东经140°度线附近穿过北极点，向南北冰洋海盆延伸到俄罗斯西伯利亚北部的新西伯利亚群岛。长达1800千米，高出海底的平均高度约3000米，宽度在60～200千米不等。上面覆盖有淤泥或泥沙沉积物，发育着火山，有的地方的火山正处于活动时期。据考察，罗蒙诺索夫海岭上的火山活动经历了整个中生代和新生代，大约有2.3亿年，直到现在火山喷发活动仍在海底发生，反映出此海岭的区域地质构造不稳定性。这个海岭上分布有沉积岩和变质岩层，断裂和褶皱构造发育，且断裂是沿经度线方向伸展。

在罗蒙语索夫海岭的东西两侧，矗立着较矮的阿利法海山系和南珊海底山系，它们也横跨北冰洋盆，向大陆延伸，并且南珊山系与北大西洋海岭接壤，从形态和成因上分析，它可能是大西洋海岭在北冰洋中的延续。此外，在北冰洋底还分布有高原、丘陵、海槽、海谷和海沟等各种海底地貌形态，造成起伏不平。

在北极区的周缘发育着一系列大小不同、长短不一的河流，它们从四面八方汇集于北冰洋中。从高空鸟瞰，这些蓝色的河流似蛟龙飞舞，在戏弄着一个绣满白花的大“绣球”——圆形的冰封北冰洋。蛟龙张着纯洁白色的口，吐出长长的蓝舌头，刺入绣球的大洋中。这些河流输送着大量的淡水，流入北冰洋的边缘海中，影响着这里的浅水层。但是，它们对整个北冰洋的影响却是微不足道的，单就太平洋，它通过白令海峡流进北冰洋的水，是最大的西伯利亚河流总量的10倍之多，只是北大西洋流进北冰洋的（约38万立方千米）的1/15。尤其是北大西洋，以连续不断地墨西哥暖流流入。在斯茨卑尔根西岸与北冰洋水相遇，虽然水温高出4℃，却因盐度较高而沉入北冰洋表层水的下面，且越向北去下潜越加深，到达北极海盆时，下潜到北冰洋面以下约600米深处，被夹在冷而呆滞的深层水和冰冷的浅层水之间，形成北冰洋内的一个高温、高盐度跃层，对北冰洋的水文造成极大的影响。北极的气候特征

北冰洋中大量海水的调节作用、北极区地势有利于南方暖气流和暖海流的侵入干扰及影响，使得北极区的气候不及南极寒冷。北冰洋的平均气温只有-20℃，最低气温也只有-52℃，南部岛屿的气温有时可达10℃以上，这在南极区难以寻求。跟随而来的是，北极区的风力较小，平均风速为5米/秒，最大风速也只有18米/秒，并且风速的季节性变化微小。即是在暴风雪的天气里，风也很少将雪吹积到齐人眼高，据统计，这里的暴风雪平均5天才发生一次。寒冷的北极然而，以北冰洋为主导的北极气候，其降水量较大，形成了特殊的北极雨雪气候。这是由于北冰洋洋面上的冰盖常被撞碎，裸露出来的海水被蒸发到天空中形成雨雪之云，经常降落下来。

1968年2月至1969年6月，英国的科学考察队在横穿北极时，曾对北极地区进行过沿途气候状况系统地观测，测得北极的年降水量为175毫米。其中的70多毫米是以雨的形式在6～8月份降下，余者是以雪和冰雹的形式在其他月份里降落，形成了夏季降雨量较大、冬季降水量也不少的规律性。尤其到深冬，在两天之中就有一天以上的时间，以小圆柱或子弹状的冰雪粒下个不停。这些冰雪进入海洋中，逐渐集结成薄冰层，成为冰盖的一组分。绿色视野到达北极的第一位中国人是谁?最早《山海经》里就有“烛龙”的记载，并说北极之地终年黑夜，只有一条龙嘴里衔着蜡烛守在那里。后来，有人说西汉的东方朔是到达北极的第一个中国人，他本人也曾在《海内十洲记》中描述到达“冥夜之邱，纯阳之陵”，句中冥夜和纯阳描述的就是极夜和极昼现象。这说明我国古代人应该到达过北极。但最近又有人提出第一个把足迹延伸到了北极的人是我国近代思想家、维新运动的领袖康有为。经人考证，康有为确实在1908年5月携其女到达北极斯瓦尔巴群岛的那岌岛，北纬84°。不管到达北极的第一个中国人是谁，在世界各国纷纷向北极探险的过程中，我们的先人同样也在探索着未知的世界。北极的生存条件

北极圈以内，除了周围众多的岛屿和四周环绕老的大陆边缘以外，冰雪覆盖的极心地区，都是海洋，人们称它为北冰洋。除了在格陵兰岛和斯瓦巴德群山之间，有北冰洋与大西洋相连的通道以外，它几乎与世界大洋隔绝，大大限制了北冰洋同其他大洋之间的海水交换和航行。所以，北冰洋成为了一个被陆地封锁、相对孤立的大洋。与南极比较，北极地区的环境相对好一些，但气候和环境与世界其他地区比起来，仍然是十分严酷的。格陵兰岛

北冰洋周围的陆地和北冰洋中的岛屿，除格陵兰岛等岛屿外，长年都被冰雪覆盖的地区较少，加上北极地区的温度稍高，北极圈内的陆地，夏季时大部分地区可有6个星期的生长季，气温也能保持在0℃以上，加上光照充足，所以北极地区生活的动植物种类要比南极地区要多许多。

在北极地区，主要是北极苔原带，大约有2000种地衣，500种苔藓和900种开花植物。以欧亚大陆最北端的俄罗斯的太梅尔半岛为例，虽然全部太梅尔半岛都是苔原冻土地带，但地面的植物也由南往北不断地变化：伊加北极苔原带尔卡靠近北极圈，是森林地带和苔原地带的交界线，西伯利亚的茫茫林海在这里变成了和苔原交错的灌木林；从此往北，低矮的灌木丛逐渐消失，进入了纯苔原带，但偶尔还有一些孤独的树木出现；当孤独的小树完全绝迹的时候，便进入了苔原的纵深地带了。到了夏天，除了半岛最北端（北纬78°左右）只覆盖一层很浅薄的苔藓，其他植物很难生长外，大部分苔原上都有草莓和花卉，大地上像是铺了一层丰厚的毛毡，间夹着无数的花朵，一群群野鹿在苔原上奔走，候鸟在低空飞翔。

为适应短暂的生长季，北极地区的植物都具有惊人的快速的生命周期，它们的发芽、开花、结籽的整个生命过程，有的在一个月之内，有的甚至在两个星期之内就全完成了。北极地区的有花植物可一直分布到最北的、纬度在北纬80°以上的法兰士约瑟夫地群岛和北地群岛上，每到夏季，气温回升，当气温还在0℃左右，雪还没有化完时，到处都生长着绿色的嫩芽和还未完全开放的花枝。有时，一夜之间，各种色彩繁杂的花朵全部开放，如同神话一般，满山遍野的花朵，常常让初访极地的人惊叹不已。

北极地区的植物，由于生长季很短，而且常常遭到风暴的袭击，因此，它们大多长得矮小，或者干脆匍匐在地面，形成一种特殊的生存适应。

北极地区的动物种类很多，空中有各种各样的鸟类，陆上有许多陆生动物，如北极鹿、北极狐、北极狼、麝牛、野兔、旅鼠、北极松鼠、土拨鼠、灰熊、北极熊等等，海里有鲸、海豹、海象及各种各样的鱼类。众多的动物，使寒冷广漠的北极地区成了一个独特的天然动物园。绿色视野开发北极隐患大北极资源的开发会引起净夺北极的斗争，而这在近期会导致北极狼严重的国际性后果，甚至加快各国的军备竞赛，并引发军事冲突。因此，以北极为对象的地缘政治斗争在不久的未来可能成为国际关系新的组成部分。从长期来看，环保人士认为：北极开发会加剧温室效应，加快全球变暖的速度，从而带来更大、更深远的影响。也有人提出，为了全人类的利益，北极只能用于和平目的。但一位英国官员说：北极的开采越来越容易，人类社会不会轻易放过这一富饶之地。极地生物的斗寒本领

在两极地区生活的动物，对环境的适应能力是非常强的。比如在抗御低温严寒方面，各类动物发展了一整套特殊的生理功能，不仅能够抵御长时期的零下数十度的严寒，而且还能生殖繁衍，创造着生命世界一个又一个奇迹。

企鹅便是能够抗御低温严寒、狂风肆虐、漫长极夜等严酷条件的杰出代表，它能在40米/秒的风速下，在漫长的极夜中，冒着零下几十度的严寒，一动不动地站立两个月，并用自己的体温和腹部保护和孵育鹅蛋。在南极，不论气候多么严寒，风暴多么强烈，企鹅不仅能生存和发展，而且具有惊人的活动能力，让科学家们都感到非常惊奇。那么，企鹅为什么能够抵御如此严酷的自然环境呢?这是因为它具有特殊的形体构成和复杂的控温机构。首先，它有一套良好的绝热组织，它身上长着一层茸毛层和一层羽毛层，只要竖起羽毛，聚足空气，两层毛便使身耐寒的企鹅体与外界处于绝热状态，能防止体温散失；第二，企鹅的茸毛层可以在极地冬夜里吸收一种肉眼看不见的大气红外辐射，并将这种射线的热量储存起来，用以抵御严寒；第三，企鹅体内，特别是其大腹便便之内具有很厚的脂肪层，既可用来防止体温散失，又可用来作为孵育幼鹅时的消耗；第四，企鹅具有同躯体内保持双重体温的能力，它可以将躯体的主体保持恒温，而将其他部分如鳍足、翅膀等保持接近外界的气温或仅稍高于外界的气温。

除了企鹅，还有许多极地生物都具备抵抗严寒的本领。在加拿大北极地区最北边的埃尔斯米尔岛的西海岸可以看到，麝牛在-45.5℃的寒冷环境下平静地吃东西。在这样极端寒冷的情况下，麝牛并没有冻死的危险。它和南、北两极的其他动物一样，具有惊人的活力，不论气候有多寒冷、暴风有多激烈。使动物能在这种寒冷条件下生存的适应能力只有几项，而且都是高度分化的，或者说特殊化的适应。

大多数科学家都认为同种或同族的温血动物的躯体在寒冷地区较大，越往赤道则逐渐变小，这就是著名的“伯格曼法则”，从物理角度来看，这不难理解，因为物体越大，散热越慢。北极地区的狐狸比沙漠地区的狐狸大，加拿大中部地区的野牛比美凶猛的麝牛洲平原的野牛大；其他若干品种看来也有类似的情况。从“伯格曼法则”出发可以得到一项推论，极地动物的附器、附肢趋向于比别的地区同类动物的附器、附肢较短——某些动物确是如此——因为长鼻、长尾、长耳、长腿会使躯体增加一些非必需的、散发大量热能的表面。尽管符合这些法则的极地动物很多，但并不是所有的极地动物全都趋于附肢器粗短、躯体肥大多毛，而热带地区的动物也并不是全部趋于躯体消瘦、附肢器修长的类型。

科学家最近已认识到，动物的主要保暖机制不是体积或外形，而是绝热能力。这有两种形式：一是皮肤下的脂肪层，即充满厚厚油脂的组织；二是皮肤上的软毛层或羽毛层。企鹅由于具有这样的绝热组织，因而可以在近于结冰的水中嬉戏几小时之久，而人在这样的水中很快就会冻死。有些动物的绝热能力简直太有效了。在很久以前，探险家们就已发现，像德国牧羊狗这样的欧洲狗对极地的征途是没有用处的，因为它们的毛皮太薄。拉雪橇的狗，如阿拉斯加或西伯利亚的爱斯基摩狗，具有厚得多的毛皮，在严寒的冬夜，当覆掩到它身上的雪花起着挡风的作用时，它睡得最为舒适。

正如鸟类竖起羽毛的作用一样，狗、狼或狐也能抖开其软毛来捕捉空气，从而获得暂时温暖。它还可以借改变姿势——如憩息或睡觉时把鼻子、耳朵、爪子以及尾巴全都收拢蜷缩成球状——来减少热量的损耗。麝牛为了在冬季具有更好的绝热能企鹅具有绝热能力力，它的内绒于每年秋季长出细而长的毛丝，而在温度下降并起风之时，它便已具备两重绝热层，以使它躺下地方的雪都不融化。但是，狐狸及海豹于冬季所具有的较淡色皮毛是作伪装用的，并不是为更好的保暖用。在极地的冬夜里，动物的软毛所吸收到并反射出去的射线是肉眼看不见的红外线，这种射线的热量可渗透入该两层软毛。

具有软毛的动物既需要有效的储热方式，又需要有效的散热方式。在某一时刻安安静静进食的北美驯鹿，在下一时刻可能必须疾驰以逃脱狼的追击；驯鹿及狼在追击中身上发出的热量大约等于平时的20倍。这时候驯鹿及狼腹部薄薄的软毛以及耳朵、腿和尾毛薄薄的皮肤——还有喘气的舌头——就显出功能了，因为它们可以迅速散热。

比耐寒性更值得注意的是，极地的许多动物也可以忍受酷热。在天气比较热的期间，食物中的碳水化合物转换为脂肪，以供冬季保暖及营养之用。设在巴罗岬的海军北极地区研究实验室的工作人员发现，北极山坡盛产的金花鼠（因纽特人叫做“色色”）以及小北极熊、鼬鼠、狐狸、狗都能忍受酷热，比北美鼠及鼷这些沙漠动物所能忍受的温小北极熊度还高10℃。显然，用以调节新陈代谢和血液循环以应付寒冷的那一套精密控制机制，也可有效地应付酷热。

动物利用软毛、脂肪和羽毛进行绝热，没有什么令人感到特别惊奇的。动物具有保持双重体温的奇妙能力，才更让人赞不绝口，它们这种本领的特点是：身体一般部分所保持的接近热带气温的体温，而四肢尖端部分则保持较低的温度。例如，海鸥的双脚可保持0℃的温度——比它身体其他部分的温度低32℃左右。北极地区的某些禽鸟借加快腿部的血液循环来避免冻伤，但双腿的温度仍保持比躯体要低许多。这些耐寒禽鸟的神经系统在低温时仍能起作用，而温带禽鸟的神经系统在该温度下就会冻得失去作用了。驯鹿

驯鹿、爱斯基摩狗以及北极地区某些哺乳动物的腿部温度，已知比其自身的体温约低10℃。海豹和亚北极海豚薄薄的尾叶及鳍状肢的温度与其体温不同，保持与海水相近的温度。据科学家们研究，这些动物体内具有一种简单而有效的热交换器构造，即把热血送到双肢的动脉与把冷血送回心脏的静脉紧挨在一起。这样，心脏输出的热血，逐渐被静脉血管所冷却，到四肢时，已与外界温度差不多，所以，四肢就不会被冻坏。同样地，通过静脉送回心脏的冷血，也会逐渐被动脉血管加热，因而不会危及心脏。

体温的这种不寻常的双重标准，似乎是迈向冷血动物的一步，或者迈向冬眠动物的一步——冬眠时它的温度、呼吸以及新陈代谢作用全都减弱。在极地冬眠是很不容易的。啮齿动物无法在冰冻线下挖洞。旅鼠、鼩鼱、田鼠以及鼬鼠都是在雪堆中挖洞穴避冬的。地表之上积雪之下的温度很少会低于-6.7℃的，而洞穴里的温度通常更为暖和，因此，居住于洞穴中的动物无需冬眠。这时动物不受在开阔积雪上徘徊的食肉动物的威胁，它们就靠埋在身旁雪堆里的植物作粮食，生活得很有保障，直到温暖的气候融化它们的雪墙以致洞穴倒塌为止。与此同时，在裸露土地上的熊及较小的极地动物如金花鼠及土拨鼠等，则蜷缩在洞穴里冬眠。它们的体温可以降到冰点左右。在天气转暖之前，它们只是偶然醒过来，吃一些洞内储存的食物，而主要从体内积存的脂肪中去获取所需的营养。雪堆有绝缘作用，使它们免于酷寒；而冬眠使它们无需在隆冬出去觅食。土拨鼠

像北美驯鹿以及麝牛那样的一些动物（还有尾随其后的狼以及狼獾），都能适应严寒的气候，并在整个冬季里跑来跑去寻找食物。极地的其他动物，从鲸类到野鸭，则借迁居来保护自己免受冬季寒冷的折磨。鸟类是众所周知的迁徙动物；当冬季来到北极地区时，一群群水鸟便离开这里，甚至雪鹀这个苔原上唯一的鸣鸟也要往南飞。世界上最优秀的旅行家是北极燕鸥，这是唯一在南、北极地都有家的动物。它在每年秋季离开北极地区南飞1.29万～1.61万千米——约环绕地球的一半路程——到达南极地区，寻找它所喜爱的冰冷而且开阔的水面。当南极地区改变季节时，它又飞回北极地区去。这种燕鸥一年有七个月时间用于飞行中，它只是在筑巢季节返回原居地。盗贼鸥整年进行捕猎：夏季捕食其他鸟类及苔原的旅鼠，冬季则向东或向西移栖到海洋上捕食鱼类，可远至南非洲；它常常追逐正在采食的海鸥，迫使它们丢掉所捕获的食物。黄金鹆是北极地区具有最高明导航技术的动物：它以蛋的形式降临到这世界之后三个月，就能够与大鸟比翼齐飞，从阿拉斯加海滩到夏威夷群岛，能够不出错也不停留地连飞两天。绿色视野北极的“冷面杀手”在冰雪覆盖的北冰洋上，有三个是横行于北极冻原上的“冷面杀手”，它们就是北极熊、北极狼和北极狐。漂亮的雪鹀北极熊牙齿锋利，力大无比，在北冰洋上，所有动物都可以成为它腹中之食，素有“北冰洋之王”之称。北极狼是冰原广布的加拿大最北岛屿——埃尔斯米尔岛上的霸主。它虽体型不大，但善于协同作战，甚至可以把大型动物麝牛变为自己的腹中之物。北极狐主要捕食旅鼠，它们会随着旅鼠进行周期性的迁移，被北极地区的人称为“流动的兽”。北极环境

同南极一样，北极也是一片冰雪世界，由一片海和环绕着它的陆地组成。北极地区非常寒冷，在陆地上，有起伏的冰川、广袤的冻土，只有极少数的植物能够存活，是一片名副其实的苍茫世界。这里是一望无际的冰雪世界，特别是在冬季，北冰洋的绝大部分都会结起厚厚的坚冰，最大厚度可达6米，在冰面上不仅可以行驶车辆，还能起降飞机。在这里，你很难分清哪里是海洋、哪里是陆地，现在你知道为什么北冰洋会被称做“白色海洋”了吧。

北冰洋除了常年被冰雪覆盖外，与世界上其他的三大洋（太平洋、印度洋、大西洋）相比，还有很多独特之处。首先，它是面积最小的大洋，只有1300多万平方千米，还不到太平洋的1/10，以至于在很长一段时间里，人们认为它是一个由大陆围一望无际的冰雪世界着的内海。直到1650年，德国地理学家瓦伦纽斯才认为这片海域可以作为一个大洋；至1845年，伦敦国际地理学会才正式把这片海域命名为北冰洋。

四大洋中，北冰洋不仅是最小的，还是最浅的，其平均水深只有1300米左右，还不及太平洋的1/3。为什么它会这么浅呢？这是因为北极地区拥有世界上最宽阔的大陆架。世界上大陆架的平均宽度约为75千米，而北极的大陆架宽度却多在500千米以上，最宽处达1700米。宽广的大陆架存在于北冰洋的海底，也就使它成为世界上最浅的大洋。

北冰洋的“世界之最”，又何止这些？它还是世界上纬度最高、跨越经度最多、最淡的大洋。

海水，在我们的印象中应该是苦涩、难以下咽的。既然北冰洋的海水最淡，那它的滋味又如何呢?这里的海水依旧苦涩，只是轻得多。这是因为：一方面，北冰洋沿岸有大量的淡水河流注入，约占全世界河水总量的1/10；另一方面，北冰洋是世界上最小的大洋，这也就使北冰洋海水中的盐分得到了充分的稀释。此外，近年来全球气候变暖，导致北极地区的冰川快速融化，大量的淡水流入北冰洋，这也是一个不容忽视的因素。

随着对北冰洋探秘的不断深入，让我们也越过厚厚的海冰，探索海冰下那幽深奇妙的北冰洋水体。

或许你心有疑惑，既然北冰洋的表面都已经被冻住了，那么北极冰川融化流入大海冰面下的海水还会流动吗?答案是肯定的。首先，海水会形成表层环流，比较有代表性的是“穿极漂流”“绕极环流”等，此外，还有很多的环流。其次，北冰洋还与太平洋、大西洋连通，并与它们进行海水交换。北冰洋的异常酷寒，使得海水进入时还是暖流，出来时已是寒流了。北冰洋与大西洋连通的地方较宽，所以，当海水向南流进大西洋时，随处可见一簇簇蔓延开来的海冰也随之漂流。绿色视野“旋转的深海幽灵”——深海涡旋深海涡旋是存在于北冰洋深处鲜为人知的自然现象，是相当大范围的海水发生的旋转运动。涡旋仿若陀螺一般不停地转动，只是这个“陀螺”非常之巨大。据考证，曾有科学家观测到直径达几百米的庞大涡旋。北极的涡旋就像一个幽灵，在幽暗的北冰洋深海游荡。涡旋的持续时间一般很长，有的甚至超过半年。北极深海涡旋的神秘将继续吸引着科学家进行探索。生活在北极的人

南极是没有土著居民的，这主要是由于南极的周围为茫茫大海，人类很难远涉重洋来到这里，而北极就大不相同了，它被亚欧大陆、美洲大陆所环绕，在漫长的历史长河中，不断有人迁徙到这里定居，逐渐形成了现在的因纽特人。

因纽特人属于蒙古人种，黑头发，黄皮肤，面部宽大，颊骨突出。大约在1万年以前，他们从亚洲渡过白令海峡到达美洲北部，或是通过冰封的海峡陆桥到达的。他们主要分布在格陵兰岛、加拿大北部、阿拉斯加、西伯利亚等地区。因纽特人的总人口约13万人，其中格陵兰岛上的人数最多，有5万多人。他们是生活在地球最北部的人。

过去，北极土著——因纽特人被印第安人称作爱斯基摩人，意思是“吃生肉的人”。这听起来可不是一个好名字，给人很野蛮的印象。这是因为在历史上，因纽特人和印第安人虽然是邻居，却存在不少矛盾，所以印第安人就给因纽特人起了“吃生肉的人”这么一个“绰号”，并在世界范围内传开了。因纽特人对此感到不满，并于1970年向全世界发出了正名宣言，称自己为因纽特人，意思是“真正的人”，此后外界也改口称呼他们“因纽特人”，以尊重其文化精神。

因纽特人称自己为“真正的人”是有原因的，因为他们是在与大自然的斗争中才生存下来的。北极地区气候恶劣，环境严酷，还要随时面临北极熊等可怕动物的袭击，想要生存下来何其艰难！但因纽特人在这里生存繁捕捉北极熊衍了几千年，是人类历史上的一大奇迹。他们可以面对长达数月甚至半年的极夜，在零下几十度的严寒中无所畏惧，仅用简单的武器甚至赤手空拳就敢去与冰封海洋的霸主——北极熊一拼高下。他们不是不知道危险，只是倘若不去捕猎，他们一家甚至整个部落就会被饿死。所以，有人评价因纽特人是世界上最强悍、最顽强、最勇敢和最为坚忍不拔的民族。“真正的人”的称呼他们当之无愧！

早先称因纽特人为“吃生肉的人”，这也的确是他们饮食方式的体现。从前因纽特人确实是吃生肉的，这是客观环境造成的。在北极极其寒冷又冰天雪地的环境中，几乎没有什么植物，想要找到足够的燃料升起一堆火也是非常奢侈的事情，更别说要发展农业种点庄稼了。所以，他们只能以肉类为食，包括驯鹿、海豹、海象、鲸鱼、北极熊等。在捕获到猎物之后，他们就会把猎物的肉切成生肉块作为食物。他们会充分利用猎物的其他部分，如用毛皮做衣物、被褥等。因纽特猎人穿的是用整张兽皮制成的衣服，既可以抵御寒风，又可以沾雪，使猎人在狩猎时便于隐藏。猎物的油脂可用于取暖、照明和烹饪，骨、牙可作为工具和武器。在现代生活方式的影响下，因纽特人已基本摒弃了吃生肉的习惯，“吃生肉的人”这个称呼早已不合适了。

因纽特人的交通工具主要有两种：在陆地上的狗拉雪橇和在水上的皮划艇。狗是因纽特人忠实的朋友。在冬季，因纽特人使用狗拉雪橇；到了夏季，由于冰雪融化，雪橇不能使用，他们就用狗来驮东西，还用它们拖船、协助捕猎等。皮划艇是因纽特人的水上交通工具，是用木头做成框架，然后用几张海豹皮或海象皮覆盖其上制成的。这样的船体既轻又防水。因纽特人的皮划艇有敞篷船和带舱的船两种，因纽特人称之为屋米亚克和柯亚克。这些皮划艇主要用于打猎，因为用它们追逐猎物时速度快、操作灵活。这些无不体现因纽特人的智慧与勇气。

雪屋是因纽特人独具特色的住房，不仅要求力学上的稳定，对外形的要求也颇为严格，堪称建筑上的杰作。建造雪屋所用的雪块需要质地均匀、软硬度合适，要用工具探试雪层中有无冰层和空气。雪块的大小视拟建雪屋的大小而定，屋子越大，雪块相应切得越大。建造雪屋的关键技术在于如何将雪块一块块摆成圆圈，呈螺旋状上升，而不用任何辅助材料。这就要求雪块之间要做到精确吻合，使雪屋坚固而不至于倒塌。雪屋封顶之后，在底部挖出一扇门，把屋内的一部分用雪堆垫高，铺上兽皮等物，这就是因纽特人的床了；另外，他们在顶部开一个通气孔，以免屋内过热使雪块融化。

一个经验丰富的因纽特人能在1小时内建好供三四人居住的雪屋，也只有“真正的人”才能在零下几十度的寒冷天气独自选料、切雪块、搬运，最终建成雪屋。雪屋绿色视野蠢蠢欲动的核暗潮目前，世界上主要大国和军事强国大多在北半球，北极圈与这些国家又有着相同的最短距离，因而这里便成了地球上最安全、最理想的水下弹道导弹发射阵地，这成为各国努力争取的原因之一。前苏联和俄罗斯海军的“台风”级、DⅢ和DⅣ级弹道导弹核潜艇早已常年在北冰洋深海里游弋，执行核战略威慑巡航值班任务。虽然早在20世纪50年代美国便开始不分昼夜地监视北冰洋上空的“风吹草动”，但这显然不是全部，2004年底，美国紧临北冰洋的阿拉斯加中部的麦格拉斯堡空军基地建立起了第一个陆基“战区高空拦截弹”发射阵地，部署了24枚高空反弹道导弹。然而，这一切都不能使美国对北冰洋海域感到放心，因为这片冰封的海洋实在是距美国本土太近了，破冰而出的潜射弹道导弹用不了10分钟就可打到美国腹地的战略目标。环绕北极圈的“绿洲”1.独角兽之家——巴芬岛

巴芬岛属北冰洋岛屿。略呈西北-东南走向，长1600千米，最大宽度800千米，面积507451平方千米，为世界第五大岛。行政上属加拿大西北地区富林克兰区。东隔巴芬湾和戴维斯海峡与格陵兰岛相对，南隔哈得孙海峡与加拿大大陆的拉布拉多半岛相望，西南临福克斯湾，西北邻北极群岛的其他岛屿。1576年英国探险家马丁•弗罗比合首先到达巴芬岛。1616年英国航海家威廉•巴芬航行到此，故名巴芬岛。巴芬岛地形以山地和高原为主，一条被冰川覆盖的山脉纵贯岛的东部，最高峰海拔2591巴芬岛米。东岸高峻，北部和南部为高原，中西部福克斯湾沿岸为低地，有狭长平原。岸线曲折，多海湾和深长峡湾。较大的有南部的坎伯兰湾和弗罗比舍湾，北部的阿德默勒尔蒂湾等。约2/3位于北极圈内，气候严寒，冬季漫长，夏季短促。1月平均气温-32℃，7月为7℃。自然景观是典型的极地苔原和山地苔原。

巴芬岛上的因纽特（爱斯基摩）人以渔猎为生。岛的中部基本上是无人区。居民多居住在沿海地带，南部的弗罗比合贝是全岛主要居民点，是行政中心和毛皮贸易站，建有机场。其他居民地还有东部的布罗顿艾兰和克莱德里弗，西南部的开普多塞特，北部的庞德因莱特、北极湾城等。北部蕴藏铁矿，西北端的纳尼西维克为世界上最北的矿场。南端有莱克港。1972年在东岸坎伯兰半岛上建有奥尤伊图克国家公园，以保护北极地区的自然景物。

同时，传说中的独角兽在也在这童话一样的世界里留下过神秘的魅影，因此，仙境般梦幻的巴芬岛也成为独角兽之家！

西方传说中的独角兽是一种神秘而优美的生物，其外表酷似一匹修长的白马，额前有一只充满魔力的螺旋角。据说，用独角兽的角研磨成的粉末具有解毒功能，服下这种粉末可以抵御疾病，甚至能够起死回生。

传说独角兽生性凶猛、矫健灵活，难以捕捉，但是它们有一个致命的弱点，就是抵抗不住纯洁少女的诱惑。当独角兽看到一位纯洁少女独坐时，它就会温顺地走过去，躺在少女身边睡觉，也只有这种时候它们才会被捕获。

巴芬岛是世界上第一个发现独角兽的地方。1577年探险者马丁•弗罗比舍带队在巴芬岛躲避风暴，发现了一条身体圆滚滚酷似海豚的“死鱼”，它有一只2米长的独角破唇而出。当探险队员们发现其独角可毒死毒蜘蛛时，他们欣喜地认为自己发现了传说中的独角兽。

16世纪中叶，科学家发现巴芬岛的“独角兽”原来是一种鲸鱼，即独角鲸，又叫一角鲸。它的“独角”实际上是雄鲸左边上颌的一颗牙齿。独角鲸的长牙不但非常坚硬，而且还可以向任意方向弯曲30厘米，上面布满了裸露的神经末梢，是非常敏感的感觉器官。一角鲸长牙的功用尚不清楚，有人说它们是用长牙捅破冰层，寻找食物。也有人说，雄性一角鲸用长牙来争夺配偶。还有一种观点认为，长牙可以帮助一角鲸辨别海水中的盐分变化并判一角鲸断冰层是否正在结冰，所以，失去了长牙的一角鲸有可能因此丢掉性命。

在西方古代，一角鲸的长牙被当做独角兽的角来出售，16世纪英国女王伊丽莎白一世就曾经收到一只价值1万英镑（约合人民币9万元）的长牙！现在，一角鲸的长牙仍是制作工艺品的名贵原料，一角鲸也因此遭到捕杀，数量急剧下降。为保护一角鲸，国际有关条约规定，只有因纽特人才能捕捉一角鲸。

巴芬岛原始的自然风光秀丽，由于交通不便、人烟稀少，所以自然环境几乎未遭到破坏，一望无际的坚冰上覆盖着雪原，湛蓝的天空下是一片纯净世界。

虽然人烟稀少，但巴芬岛依然是北极圈中居住人口最多的地方，也常是北极探险队的基地所在。那里夏季不足60天，冬季长达10个月，因此是登山滑雪爱好者的天堂。

巴芬岛活跃着北极熊和苔原狼。巴芬岛的苔原狼是北极地区最小的狼，分布在巴芬岛各处。极光景色

另外，巴芬岛还是观测极光的绝佳地点，在漫长的极夜里，极光是最美的风景。在寒冷和黑暗中苦苦等待几个小时，甚至几天，极光一旦出现，你会发现所有的等待都是值得的，当那梦幻般的光幕在眼前飞舞的时候，大自然的力量与神奇会让你将一切苦恼都抛向脑后。2.加拿大最北端的岛屿——埃尔斯米尔岛

埃尔斯米尔岛是世界第十大岛，加拿大北极群岛最北端岛屿，伊丽莎白女王群岛中面积最大的岛屿。东北紧临格陵兰岛。宽480千米，长804千米，面积196235平方千米，为加拿大第三大岛。东南部是加拿大地盾的延续，地形为古老结晶岩构成的山原；北部属古生代褶皱带，褶皱山地以古生代沉积岩为主，地形崎岖，群山耸立，巴比尤峰海拔2604米，是北极群岛最高点。地处北极附近，气候严寒，冰川广布，地下有永冻层，分布有苔藓、地衣等低等植被。该岛北部是加拿大领土的最北端。

面积广阔的埃尔斯米尔岛上只有南部的格赖斯峡湾有居民。早在400年以前，一小部分古代爱斯基摩人从西伯利亚经过冰封的白令海峡到达阿拉斯加。经过几个世纪的游猎，大约2500年前，他们中的一部分人的足迹终于踏上了埃尔斯米尔岛。他们以麝牛和驯鹿为食，用它们的皮毛骨骼做衣服和武器，并改良方法猎杀海洋动物，最终兴旺繁荣起来，成为了现代因纽特人的祖先。他们发展出不可思议的技艺，在皮船上捕捉包括鲸在内的各种海洋哺乳动物，狗拉雪橇成为重要的陆上交通工具。因此，埃尔斯米尔岛成了一个研究加拿大北部原住民的重要场所。

另外，埃尔斯米尔岛其中部地区气候终年严寒，为巨大的冰层所覆盖，没有植被和土壤。埃尔斯米尔岛北端距离北极不到250千米。在这样酷寒的极地，只有极特殊的动物才能生存。

埃尔斯米尔岛上没有树木。离它最近的树生长在南部的加拿大大陆上。夏季，这里的大部分地区没有积雪，北极罂粟等野花在小溪边等适宜的地方盛开。黑曾湖地区是这片广大荒原上的最大绿洲。到了夏天，湖畔生机勃勃，生长着苔藓，伏柳，石楠和虎耳草等。夏季草原上有成千上万雪白的北极野兔，成群的麝牛和驯鹿。

生活在埃尔斯米尔岛上的驯鹿比大陆上的驯鹿要小。毛色较白，冬季不向南迁徙，同麝牛和北极野兔一样，只能依靠刨食积雪下的地衣和绿色植物过冬。无论冬夏，它们都是北极狐和狼的猎物。来此度夏的许多鸟，冬季都要南飞到较温暖的地方。北极北极罂粟燕鸥几乎飞行地球半圈到南极地区去过夏天。雪鸮和岩雷鸟冬季仍留在岛上，寻觅冬季植物维持生命。北极狼也是其中之一。在世界上其他地区，狼群饱受人类的迫害而深怀戒心。然而此地人迹罕至，北极狼徜徉在冰雪荒原上悠然自得，对人类毫不畏惧。3.冰与火的情缘——冰岛

冰岛是个岛国，在欧洲的西北部、大西洋的北部，靠近北极圈。这个岛国气候十分寒冷，不少地方常年是冰天雪地，年平均气温不到5℃。

冰岛，听到它的名字就叫人感到寒冷。可是，当你从飞机上偶然居高临下往岛上一看，就会北极燕鸥发现岛上到处在冒烟，好像整个海岛都在燃烧。其实，这并不是烟火，而是从地层里钻出来的蒸汽，可见，冰岛又是个火热的岛。

今日的冰岛已是一个高度发展的发达国家，拥有世界排名第五的人均国内生产总值，以及世界排名第一的人类发展指数。冰岛虽然地处北极圈附近，但深受北大西洋暖流影响，所以相比同纬度的其他地方，气温要暖和。

冰岛的渔业、水力和地热资源丰富，其他自然资源匮乏。渔业是经济支柱，渔产品出口约占外贸出口总额的23%（2009年）。工业有渔产品加工、食品、电力、炼铝、化肥、毛纺和制革等部门。农牧业以畜牧业为主，肉、奶、蛋自给有余，粮食、蔬菜、水果基本依靠进口。服务业在国民经济中占重要地位，2009年其产值占国内生产总值的21.3%。冰岛

此外，冰岛温泉的数量是全世界之冠，数量高达800多处，这些温泉水的温度多数在75℃左右。早先第一批挪威探险者在登岸前看到此地烟雾缭绕，其实那正是地热蒸发出的水汽。由此可见其地热资源的丰富。冰与火相互交融，这就是奇特的冰岛。

但是由于地理位置以及自然环境的影响，冰岛可居住的面积不到国土总面积的一半。冰岛的都市基本上分布于西南沿海一带，人烟稀少，其最大的城市人口也不过6万人，应该用“镇”来形容冰岛的城市。在冰岛，可以强烈地感觉到不同的自然环境给不同的城市带来的影响，这里的各个城市呈现出迥然不同的风貌。雷克雅未克是冰岛最大的城市，它位于冰岛西南部法赫萨湾的塞尔蒂亚纳半岛上，是世界上最北的首都。雷克雅未克气候温和湿润，市区附近的地势比较平坦，是一座风景优美的海港城市。全国的大部分工业企业集中在市区及附冰岛温泉景色近；市区附近有许多温泉，雷克雅未克就是“烟湾”之意，市内的住宅和公共建筑的暖水是四周的温泉通过管道供应的。

阿克雷里是冰岛北部最大的港口，同时也是冰岛的第三大城市。阿克雷里在冰岛最北部埃亚峡湾的尽头，背后是雪山，前面是碧湖，这里风景秀丽，被誉为北部的“雅典”。阿克雷里的一大奇景是“夜半太阳”，这里每年六七月份几乎终日可见太阳。阿克雷里最吸引人的地方是米瓦登湖区，这里游客众多，是冰岛重要的旅游区之一。此外，阿克雷里有地球上最北的植物园，其中还包括中国的菊花。阿克雷里又被誉为“北极圈边的花园城市”。

第二章 极地神话——美丽南北极

南北极是美丽的，在这个与世隔绝，四面被海洋包围的大陆上充满了无穷的奥秘，下面不但介绍了绚丽多彩的极光和奇异的景象，更能看到人类对极地的探索。相信科考领域的不断发展，未来人们必将揭开关于极地的更多秘密。

第一节 漂亮的极地景色

据科学家解释，极光是由于太阳风进入地球磁场后，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。极光在南极称为南极光，在北极称为北极光。

极光形状各异，五彩缤纷，十分壮观，在自然界中还没有哪种现象能与它媲美。任何彩笔都难以描绘出在严寒的两极中变幻莫测的炫目之光。

极光出现时间有时很短，就像节日的焰火在空中一闪即逝；有时却很长，能够在苍穹之中辉映几个小时。它可以像彩带，像火焰，像绚丽的巨大银幕；可以色彩纷纭，变幻莫测；可以仅呈银白色，有如棉絮、白云一般，凝固不变；可以异常光亮，连星月都黯然失色；可以十分清淡，宛如一束青丝；可以结构单一，犹如一弯弧光，呈现淡绿、微红的色调；可以像彩绸或缎带般抛向天空，翩翩起舞；可以软如纱巾，摇曳生姿，呈现出紫色、深红的色彩；可以出现在地平线上，犹如晨光曙色；可以似山茶吐艳，一片火红；可以密聚在一起，像窗帘幔帐；可以射出许多光束，如孔雀开屏，蝶翼飞舞；可以闪耀在天幕中央，仿佛上映一场球幕电影。

长久以来，极光一直是人们热衷于猜测和探索的天象。以前，爱斯基摩人认为它是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬。13世纪时，人们则以为那是格陵兰冰原反射的光。直到17世纪，人们才称它为北极光——北极曙光。北极曙光

随着科技的发展，极光的奥秘被人类越来越多地解开。18世纪中叶，瑞典一家地球物理观象台与伦敦地磁台的科学家同时发现，当观测到极光的时候，地面上的罗盘指针会出现不规则的方向变化。所以他们认为，极光的出现与地磁场的变化密切相关。事实上，极光是“太阳风”与地球磁场相互作用的结果。太阳风是太阳向其周围空间放射能量的一种形式，它是一种可以覆盖地球的强大的带电粒子颗粒流，能够像“风”一样运动，因而得名。太阳风在地球上空环绕地球流动，以每秒400千米的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极。地球磁场呈“漏斗”型，尖端分别对着地球南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”降落而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，这就形成极光。高层大气是由多种气体组成的，不同元素的气体受到太阳风的轰击后发出的光的颜色是不同的，比如氧被轰击后发出绿光和红光、氮被轰击后发出紫色的光、氩被轰击后则发出蓝色的光，所以极光就显得色彩绚丽，变幻莫测。

科学研究还发现，地球的磁场并不对称。太阳风的作用，使它变成某种“流线型”。也就是说，朝着太阳一面的磁力线被大大压缩，相反方向却拉出一条长长的，犹如彗星尾部的地球磁尾。磁尾的长度相当于1000个地球半径。在与日地空间行星际磁场的相互作用下，变形的地球磁场的两极高处各形成一个狭窄的、磁场强度很弱的极尖区。因为等离子体具“冻结”磁力线的特性，所以，太阳风粒子不能穿越地球磁场，而只能通过极尖区进入地球磁尾。这些带电粒子被磁场加速后，沿磁力线运动。从极区向地球注入，这些带电粒子撞击高层大气中的气体分子和原子，使分子和原子被激发而发光。不同的分子，原子发生不同颜色的光，这些单色光混合在一起，就形成多姿多彩的极光。实际上，人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子所造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于降落粒子的能量和数量。比如说，极光活动就像磁层活动的实况电视画面，沉降粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束导向磁场。科学家从这个天然大电视中就可以得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。太阳的杰作

关于极光的成因，目前还众说纷纭。但简单说来，它的原理同日常所见的氖气灯管一样，灯管中稀薄而惰性的气体因为受到带电粒子的强烈冲击而产生发光现象。根据天文学家的长期观测，极光的亮度有一定的规律。特别明亮的极光一般以每11年为周期而出现。可见，它与我们前面所说的太阳黑子的变化有关系。因为太阳黑子正是以11年为周期而发生变化，它表面气态耀斑大量积聚，并产生剧烈骚动，从而引起太阳辐射的变化，使地球表面，包括电离层也相应受到影响。所谓“电离层”就是高空大气内具有电离现象的气层。电离现象的产生又与太阳的辐射直接有关。太阳辐射过程中，将大量的质子和电子等微粒以高速度射入地球大气层，同大气上层稀薄气体中的原子和分子剧烈碰撞，使它们产生游离作用，电离为正离子和自由电子。于是，大气内便形成了电子密度随高度不同而极光与太阳黑子变化有关异的气层。这些气层离地面的高度大约从60千米开始一直伸展到1000千米以上。电离密度较高的几层离地面70～500千米，底层称为D区，它上面的依次称为E、F等区。各区的高度、厚度和密度随昼夜和季节而变化，也受太阳活动（如太阳黑子等）的影响。一般说来，短波波段的无线电波能被电离层折射而返回地面，人们便利用这一特点从事远距离无线电通讯。因此，电离层也被叫做无线电电传区。

当太阳辐射过程中将大量的带电微粒流快速地射入地球大气层时，同大气中所含的氢、氧、氨、氖、氦和氩等气体发生撞击作用，就发生放光现象。因为不同的气体发生不同的光亮，如氩气受冲击时放出蓝色光芒；氖气放出红色光芒；其他气体也姹紫嫣红各呈其色：有的淡绿，有的鹅黄，有的深浅不一，有的形状异样。这时天空中显得五彩斑斓、绚丽异常。

那么，极光又为何偏偏出现在两极地区而不在各洲上空发生呢?那是因为受到地球磁场影响的缘故。地球像一块巨大的椭圆形吸铁石，它的两端南极和北极也就是地球磁场的“磁南极”和“磁北极”。同指南针永远指向南北的原理一样，从太阳辐射出来的带电微粒流进入地球的大气层之后，立即被位于南北两极的地球磁场的两个磁极所吸引，迅速沿着磁力线做螺旋运动移向两极，并通过磁极的作用使电离层中的气体原子和分子离而复合，频繁撞击，不断发光放电而形成极光。这就是极光发生在两极的原因。

太阳黑子每隔11年发生周期性变化时，它表面的气态耀斑剧烈骚动，这时射到地球大气层的带电微粒就增多，这样，就使极光的亮度也随之而增强。

有的科学家还认为，当地球大气上层的气体原子和分子发生游离作用时，太阳的七色光谱的紫外线部分发生的高能放射，对极光的颜色也产生直接影响。此外，极光的颜色还取决于上述微粒互相碰撞的空间高度和这些带电微粒的波长。根据挪威科学家反复测定，北极光的光弧高出地面约达1046千米，而极光顶点离地面可达1046千米。南极光和北极光迄今尚未发现有显著差别。最高处产生蓝色光，但有时也偶然出现红色光。在低空产生绿色光。而离地面100千米左右的中下层空间则往往出现红绿相间的复合光，形成淡黄色的日冕，为极地增添了异彩。据观测，南极光带近乎椭圆形，它的中心大约位于南纬76°东经114°。绿色视野“太阳风”谈到“太阳风”，必须先介绍一下太阳的简单构造。太阳是一个炽热的星球，它周围的大气层大致可以分为光球、色球和日冕三层，表面的温度达6000℃，犹如一片熊熊燃烧的火海。时而在色球层上出现特别明亮的耀斑突然爆发，时而在光球上出现黑色斑点，那就是太阳黑子。说明太阳的活动既猛烈又频繁。色球层像光球周围的紫红色的玫瑰花环，而日冕则是银白色的稀薄气体，是太阳最外层大气，是一种叫“等离子体”的高温高压电离气体，平时从日冕层源源不断地抛出粒子流，远远望去就象从太阳吹出的一股风，所以叫“太阳风”。奇特的极昼极夜

在地球的两极地区，风云变幻无穷，极昼与极夜是两极地区又一奇特的自然现象。极昼现象

住在北半球的人们，一般都有这样的感性知识，即夏天日长夜短，而且越往北越是如此，反过来，冬天是日短夜长，也是越往北越是如此，而且人们总结出春分那天，北半球昼夜长度相等，春分后，白昼一天天加长，黑夜一天天缩短，到夏至那天，北半球各处白昼最长，黑夜最短，以后，白昼开始变短，黑夜加长，至秋分日时，两者相等，至冬至日时，黑夜最长，白昼最短。大自然就是这样奥妙无穷。

根据上述的知识，我们不妨来做一些推论。既然北半球春分后白天一天天加长，夜晚一天天变短，而且越往北天气越短，那么，有没有可能在足够高的纬度上，白天长到超过24小时从而把黑夜全部挤掉呢?相反，秋分过后，又有没有可能在足够高的纬度上，黑夜长到超过24小时而把白天全部挤掉呢?回答是肯定的。这种24小时太阳不落或24小时连续黑夜的现象，就叫极昼和极夜现象，这种神秘的极昼和极夜的现象，只有在极圈以内的极地才能看到。

在南半球，季节与北半球正好相反，因此，南半球极昼和极夜的现象，也与北半球出现的季节正好相反。

在北半球，北极圈所在的地方，即北纬66°33′所经过的地方，夏至（每年6月22日前后）太阳24小时挂在天边，整天不落，为全白天，即极昼；冬至（即每年12月22日前后）24小时不见日出，整天全是黑夜，即极夜。从北极圈往北，全白天和全黑夜延续的天数越来越长，如在北纬70°的地方，极昼的天数为64天，极夜的天数为61天；北纬75°的地方，极昼延续102天，极夜为98天；北纬85°的地方，极昼长达160天，极夜也延续154天，到北极点，极昼的天数为189天，极夜的天数为176天，两者加起来正好是一年：如果我们按照平常的习惯，以日落和日出来划分白天和黑夜。那么，北极点的“一昼夜”就等于一年。

南极的变化与北极虽然季节相反，但规律是一致的。如处在南纬68°30′左右的澳大利亚戴维斯科学考察站，极昼为47天，极夜为48天。位于南纬78°的美国麦克默多科学考察站，极昼和极夜的天数分别有110多天。南极点上，同样“一昼夜”等于一年。

夏季极昼时，太阳每时每刻都挂在天际，早晨太阳开始逐渐上升，到中午上升到最高点，下午开始回落，到午夜下降到最低点，太阳在天迹走了一个近于圆形的轨道，但始终未落到地平线以下，天天如此，夜夜如此，这真是“人生易老天难老，天天斜阳，夜夜斜阳，半年春色无花香”。冬季极夜

太阳即使中午时上升到最高点，其高度也不大，阳光斜斜地射来，穿过很厚的大气层，太阳好像蒙上了一层薄薄的面纱，在淡淡的云雾后散发着冷清的光华，倒也很像我们中纬度地区冬天早晨的太阳。太阳给大地带来的温暖也是很有限的，无法抵消辽阔的冰原上散发的阵阵寒气，大地依旧是冰封雪冻。

冬季极夜时，成天整夜昏天黑地，不见阳光，在极点附近，需要度过半年时间的无昼日，只有在极光闪耀时，大地才获得片片光辉，闪现极地的壮丽景色，也才能使人感到真实大自然的存在。

南北极这种神秘的自然现象，实在是世界上所有其他大洲中绝无仅有的奇迹。

那么，为什么在地球的南、北极地区会出现这种奇特的自然现象呢?

这是因为，在地球绕太阳公转时，其公转轨道形成一个平面，称轨道平面或黄道面，而地球的自转轴与这个平面之间有一个固定的夹角——6°33′，即地球的自转轴相对于这个轨道平面是倾斜的。更为重要的是，地球在绕太阳公转的过程中，其空中姿势是不变的，也就是说其自转轴始终朝一个方向，因而，在地球绕太阳公转一周时，地轴一段时间倾向太阳，一段时间又背对太阳，由此引起了不同季节地球表面接受阳光的区域的变化。在春分那天，即约3月21日这天，地球公转所处的位置正好使太阳光直射赤道，地球上受太阳光照的部分与背光部分的分光面通过南、北两极，地球上一切地方昼夜相等；在夏至，即约6月22日那天，地轴倾向太阳，这时，南极地区阴影区最大，南纬66°33′以内的地区完全见不到太阳，这就是为什么确定南纬66°33′为南极圈的原因（确定北极圈的原理与此相同），而北极地区光照区最大，北极圈内没有黑夜；秋分那天，即约9月23日这天，太阳又直射赤道，地球上各地昼夜相等；冬至即约12月22日那天，地轴背向太阳，这时正好倒过来，南极圈内出现全白天，北极圈内进入全黑夜。实际上，除了赤道以外，地球上到处都存在昼长夜短和夜长昼短的季节变化，我们大家都有体验。在地球的两极地区，昼夜的变化只不过是一种极端的情况，即在昼长夜短时，它把白天从通常的12小时延长到24小时、几天以至6个月，而把夜晚缩短为零；反之，在夜长昼短时，它把黑夜从通常的12小时延长到24小时、几天以至半年，把白天又缩短为零。

在两极地区进行科学考察，很重要的一条就是要适应两极地区不规则的昼夜变化。我们在中纬度地区，过惯了日出而作、日落而息的生活，而要去适应无尽无休的白昼和漫漫悠长的极夜，有时是十分困难的。极昼时正处夏季，极地周围海区解冻，一艘艘海轮驶来，一架架飞机飞来，给两极考察站送来食物和装备，沟通了整整被冰封雪冻围困半年的科学考察站与外界的联系，加上繁重的科学考察和研究任务，因此，考察队员在夏季是十分繁忙的，极昼也相对好过一些，但也常常感到睡眠和生活不适，即使如此，考察队员们仍然非常眷念太阳和光明，因为太阳隐没地下，漫长的极夜就要开始了。我国南极科学考察站——中山站，位于南纬69°22′，站区极夜时间为54天，1992年，极夜之前最后一次见到太阳是5月23日，那天，许多队员在上午11时爬上站南的山顶，一睹太阳的姿容，灰蒙蒙的天空与逶迤起伏的冰山、冰盖、海冰和雪被交织在一起，月牙似的太阳吃力地将光明透过冰山间隙洒向人群，淡淡的霞光隐约映出地平线的苍茫。转眼间，刚刚露头的太阳又沉入茫茫冰海，漫长的极夜开始了。

无休无止的漫漫长夜，正处在极地的冬季，海上冰封雪冻，陆上狂风肆掠，考察站被冰雪狂风围困，成了茫茫冰原上的一叶孤舟，与外界的有线联系中止了，科学考察活动也被迫全部停止，考察队员们只能躲在室内，聆听那狂风吹起的冰块雪粒敲打厚实钢板房屋发出沉闷的砰砰声，以及高脚钢架上的房屋在狂风中不停地震颤所发出吱吱嘎嘎的扭曲声，忍受着严寒和黑暗，加上长期离妻别子、与世隔绝，常常使人产生多思、悬念和各种精神压力，使人感到心情烦躁，空虚无聊，以致食欲减退，体重下降；尤其是漫漫极夜令人意志消沉、情绪低落，或者长时间地亢奋，辗转反侧，难以成眠。有人不得不整夜看书、饮酒、听唱片以消磨光阴，以致精神疲惫，神情恍惚。这真是“夜夜盼天明，夜夜天不明”啊！

直到7月16日，中山站才重见天日，那天，队员们会冒着-32℃的严寒，裹着厚重的防寒服，爬上站区北侧的山顶，贪婪地“吸收”薄日的温暖，但久违了的太阳，仅仅在天边划过一道低低的弧线，就又很快地沉入了西北方的冰海中。此后，太阳每天出露的时间不断加长，并逐渐地升出地平线，直到7月23日，中山站才第一次见到完整的日球，中山站的天终于亮了。奇异多姿的冰雪世界

两极地区是冰雪的世界，冰雪的世界晶莹剔透，千姿百态，动静交融，奇妙无穷。

南极大陆冰盖和北极格陵兰冰盖及许多岛屿上，包含着许多山岳冰川，有的像集水的漏斗，近似椭圆形，称冰斗冰川；有的如一面巨大的盾牌挂在悬崖峭壁之上，叫做悬冰川；有的如一条静静流淌的河流，又像一条白色长龙，尾在山上，头在海中，恰似白龙戏水，这种冰川叫山谷冰川。山岳冰川

两极地区是地球上的主要冰川发育区，有许多山谷冰川，长度一般在几十千米，有的达100多千米，这些山谷冰川就像一条条河流，只是河中流淌的不是水而是冰，冰川缓缓流动，不断地把大陆冰盖的冰输送到沿海冰架。有的山谷冰川坡度很陡，在冰川上游谷地中，常有陡崖，有的高达20～30米，像河流在河谷中遇到陡崖会形成咆哮直下的瀑布一样，冰川也能从几十米高的陡崖上悬挂下来，形成冰瀑布，好像是奔腾而下的瀑布突然之间冻结在那里，久久注视，仿佛还能听见水流奔腾咆哮的怒吼。冰瀑布在阳光的照耀下，晶莹闪亮，成为非常美丽的天幕。在大陆冰盖边缘，景色更加迷人，那里有美丽漂亮的冰凌，五光十色、奇异多姿的冰溶洞。夏季时，大陆冰盖边缘气温可升到0℃以上，甚至达到10℃，冰盖前缘陡坎上的冰雪会部分融化，冰融水顺着陡坎下落，到夜冰瀑布间，气温下降，冰融水在下落的过程中又被冻结，于是形成了冰凌。有的冰凌纤细精巧，成排整齐排列，长2～3米，好像精致的“门帘”；有的冰凌一落到地，皱褶成层，参差错落，又如徐徐拉开的帷幕；有的冰凌从陡坎挂下，短而粗壮，形成大垂冰，很像虎口獠牙，令人望而生畏。多姿多彩的冰凌在大陆冰盖边缘拉上层层帷幕，让人更感到它的奇妙与神秘。

冰洞也是冰雪部分融化的产物。冰洞一般形成于冰川的尾端。它与某些冰井、冰隧道一样，都是极地冰川的一种岩溶现象。所谓岩溶现象，就是水流与可溶性岩石之间不断发生的以溶蚀和淀积为主的地质作用。我国西南部的广西、云南、贵州等地，岩溶现象十分普遍，波光峦影的桂林山水、石柱参天的路南石林、峰回路转的七星岩、宛若迷宫的芦笛岩等等，都是典型的岩溶现象。两极冰盖前缘奇异多姿的冰溶洞，形成原理与岩溶现象类似，而且其美妙多姿与我国著名的岩溶洞穴比起来，也毫不逊色。

冰盖边缘，往往有许多冰裂缝，夏季白天的冰融水便顺着裂缝流动，在裂缝纵横交错的地方，往往因为塌陷、崩落而形成洞穴；有时冰上冰融水形成的曲折细流沿裂缝潜入冰内，又顺冰内的裂缝继续流动，年深日久，冰融水“精雕细刻”，便在冰内塑造成地下长廊；当冰内河流在冰川末端流出时，便逐渐把冰川尾部冲蚀成为幽深的冰洞。

冰洞有大有小，有长有短，有的冰洞口通道仅宽约半米，只能够一个人侧身而入或爬进洞内，进洞之后，便豁然开朗，好像进入了一个装饰豪华典雅的宴会大厅；有的洞口宽三四米，足以让人成群而入；有的冰洞很短，仅数米至十几米，有的冰洞或冰隧道很长，可达1000米。进洞之后，让人感觉到如同置身于神话世界里的水晶宫殿一般。洞壁，光滑透亮，仿佛悬挂着大幅的透明帷幔和精美的玻璃雕刻。洞顶，倒挂的冰钟乳，有的像一把利剑从天而降，有的像一串串葡萄随风摇曳，有的像一盏盏吊灯晶莹闪亮，有的像一层层沾满露珠的蛛网，有的像一套套轻薄细巧的玻璃器皿。洞底，滴水成冰，形成冰笋，冰笋或尖若匕首，或大如磐石，冰笋与冰钟乳对接后，便形成了宛若支撑水晶宫殿的大理石柱，也像大海龙宫里的定海神针。置身冰洞之内，让人感到时而峰回路转，时而如入刀丛剑林。如有斜阳入洞龛，洞内更是光彩夺目、五彩缤纷；从洞口往里，光线由明变暗，洞壁的颜色也由蓝变黄或变绿，十分好看。极地冰盖边缘这些景色奇异的冰洞，便成了极地考察队员们的游览胜地。

北极地区，在长达几个月、甚至半年之久的极夜里，见不到一点阳光，寒冷异常，到处覆盖着洁白如玉的冰雪。到了北极的“夏季”，太阳虽然只是在离地平线不高的地方转悠，阳光又斜又弱，但白昼很长，是人们进行探险活动的大好时节。

航行在北冰洋上进行极地探险的航船，有时会看到一片片与周围颜色不同的海水，有草绿色的，棕褐色的……这些变色海水冰洞的面积并不大，小的仅有几平方米，大的也不过几百平方米。可是，在蔚蓝的海洋中为什么会有这一片片变色的海水呢?不仅海水会变色，在北极地区那冰山、雪海里，也能看到黄色、褐色……各种各样色彩的海冰，红、黄、青、黑、橙等色彩缤纷的彩雪。如果能够把它们汇集起来，真可以说是五颜六色！

在那洁白浩瀚、一望无垠的北极地区，在那万顷晶莹的世界里，色彩缤纷的海水、海冰和雪，为这单调的白色世界增添了光彩。

冰雪皑皑的北极地区，为什么有这些点缀着它的彩色斑点?彩绘它们的能工巧匠是谁呢?经过探险家们的艰辛劳动，终于找出了绘制彩色冰雪的能工巧匠们——海藻、地衣、鸟粪、岩屑……冰雪皑皑的北极

海藻是一种肉眼看不见的单细胞植物。夏季，我们可以看到，一些水池、坑塘里的水常常是绿色的，除去青苔，水还是绿色的，这就是绿色淡水藻类把水映成的颜色。不同颜色的藻类，生长在海里，就会使海水呈现出不同的色彩；有时，它们生长在冰面的融冰水里，融冰水再冻结，冰也会映出藻类的颜色；同样，藻类生长在雪面上，雪也会变色。

适应了北极恶劣环境的藻类，具有耐寒、抗寒的能力，在冰天雪地里照样能生长繁殖。北极的“夏季”，冰雪表面上覆盖着薄薄一层冰雪融解而成的淡水，这就是藻类生长的“水塘”。海洋里则是咸水藻类生长的地方。此外，一些低等植物如地衣，以及岩石的碎屑，有时也能把雪映成黑色或橙色。

有一种海鸟常常到一定的地点停歇。它的粪便颜色发红，因此，成片的鸟粪会使白雪变成红雪。其实，并不是雪的颜色变了，而是雪上覆盖了一层带色的鸟粪。

在北冰洋中航行时，彩色的冰雪毕竟是不可多遇的现象，而航行时经常见到的，却是那些浮冰、冰山，以及被人误以为是岛屿的巨大冰山。千姿百态的冰山

两极地区，空中、地上均有奇观，两极地区的海域同样也不例外，其中最引人注目的便是漂浮在海上的一座座晶莹透亮的银山。说它是山，它确实有小山似的气势和规模，但它又不是由岩石组成的，而且没有“根”。很显然，只是组成它的物质比海水的密度小，它才能漂浮在海面上。这种物质不是别的，便是冰。漂浮在海面上的座座银山，便是冰山。

漂浮在两极海域上的冰山，数量是十分巨大的，南冰洋上的冰山大约就有22万座，北极海域（主要是北冰洋各边缘海）的冰山也有数万座，总体积约达20万立方千米以上。冰山的规模大小相差悬殊，有的冰山长、宽均只有几十米或几百米，厚十几米，但有的冰山长可达30～40千米，最长的冰山可长达180千米，厚度可达100～200米，俨然是一座气势雄伟的大山；冰山的面积有的不足1平方千米，有的只有几平方千米，有的可达几十到几百平方千米；冰山的高度取决于它的总厚度，它露出水面的高度占总厚度的1/4～1/5，一般为20～50米。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书