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南极湖面终年不结冰

时间:2022-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:南极是人迹罕至的冰雪世界,素有“白色大陆”之称。科学家们对南极这些不冻湖很感兴趣,最令人惊奇的是位于干谷的范达湖。有人认为,在南极地区,由于500米深处的海水不直接与寒冷的空气接触,因此水温高于地面上的温度。另一种观点认为,在南极濒海地区,存在着一些奇特的咸水孔。南极热水湖因为含有丰富的能有效蓄积太阳能的盐溶液,所以不冻。南极的不冻湖的确太神秘了,要早日揭开这层神秘的面纱,还需要做进一步的探索。

南极不冻湖之谜

南极是人迹罕至的冰雪世界,素有“白色大陆”之称。在南极,放眼望去,皑皑白雪、银光闪烁。这片1400万平方千米的土地,几乎完全被几百至几千米厚的坚冰所覆盖,零下50~60℃的温度,使这里的一切都失去了活力,丧失了原有的功能。石油在这里像沥清似的凝固成黑色的固体,煤油在这里由于达不到燃点而变成了非燃物。

然而,有趣的自然界却奇妙地向人们展示出它那魔术般的本领:在这极冷的世界里竟然奇迹般地存在着不冻湖,实在令人费解。南极的湖泊有三类:一类是湖面冻冰,冰下是液态水;另一类是湖面季节性冻冰,夏季湖面解冻,液态水露出湖面;还有一类是在寒冬湖面水也不冻,探险家们在冰天雪地的南极大陆,发现了20多个湖泊,这些湖泊有的终年不冻,有的虽然湖面上有一层薄冰,但湖水温暖。

科学家们对南极这些不冻湖很感兴趣,最令人惊奇的是位于干谷的范达湖。1960年,日本学者鸟居铁分析测量资料后发现,该湖表面有一层3~4米厚的冰层,薄冰层下的水温为O~C左右,随着深度的增加,水温不断增高。16米深处,水温升至7.7℃。这个温度一直稳定地保持到40米深处。在40米以下,水温缓慢升高。至50米深处,水温升高的幅度突然加剧。至66米深的湖底,水温竞高达25℃,与夏季东海表面水温相差无几。

对于不冻湖的形成,科学家们提出了各种看法,一些人认为,一股来自地壳的岩浆流烤热了湖底的岩层,提高了湖底水的温度。但是,1973年11月在范达湖进行了钻探,在湖底岩层取了岩心,发现湖底水很暖,但是湖底岩层很冷。

有人认为,在南极地区,由于500米深处的海水不直接与寒冷的空气接触,因此水温高于地面上的温度。这种温差作用使得海水产生垂直方向的运动。这样就形成一股漩涡。靠这股漩涡的力量,500米深处的海水就被卷到海面上,形成了不冻湖。

另一种观点认为,在南极濒海地区,存在着一些奇特的咸水孔。这些咸水孔会散发热量,由此而凝结成巨大冰块。冰块的重量太大时,便会整块下沉至海底。在巨大冰块的挤压下,深层温度较高的海水上升到表面,于是形成不冻湖。

还有一种猜测,认为不冻湖很可能和太阳辐射有关。在长期的太阳照射下,湖内会积蓄了大量的辐射能致使水温升高。当夏天到来时,强烈的阳光透过冰层和湖水,把湖底、湖壁烘暖了。湖底层的咸水吸收、积蓄了大量剩余阳光中的辐射能,而湖面的冰层则是很好的隔离屏障,阻止了湖内热量的散发,产生一种温室效应。但是人们对这一说法也提出了不少疑问。例如在南极半年的极夜时期范达湖为什么仍保持这样高的水温,而在另半年的极昼时期,它的水温并没有无限制地升高呢?此外,也有人认为范达湖的温水是受海底温泉加热而成的,可是至今也没有找到热泉。

南极热水湖因为含有丰富的能有效蓄积太阳能的盐溶液,所以不冻。这就是日本学者发现的不冻湖的温度上冷下热的原因。但有许多人并不同意此种说法。他们认为:南极夏季日照时间虽长,但很少有晴天,因此地面能够吸收到太阳的辐射能很少,再说又有90%以上的辐射能被冰面反射。另外,暖水下沉后必然使整个水层的水温升高,而不可能仅仅使底层的水温升高。这样一来,太阳辐射说的理论似乎站不住脚了。

围绕不冻湖的问题,科学家提出了种种推测和猜想,现在也有人提出地热活动说,认为是地热活动引起的水温变化。然而到现在为止还没有一个科学家能拿出令人满意和信服的结论。南极的不冻湖的确太神秘了,要早日揭开这层神秘的面纱,还需要做进一步的探索。

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