理论教育 南极热水湖:一个难解之谜

南极热水湖:一个难解之谜

时间:2023-07-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:可是,令人惊讶的是,科学家在这个冰封雪裹的世界里,却发现了一个水温很高的热水湖——范达湖。南极干冷世界中出现的这一温暖的湖泊,给科学界带来了难解之谜。太阳辐射说认为,热水湖来自太阳辐射的积蓄。而氯化钙这类的盐类浓溶液,能有效地蓄积太阳热,南极热水湖恰恰就是这种盐类蓄热的巨大的天然装置。看来,争论仍在继续,南极热水湖疑谜还有待揭开。

南极热水湖:一个难解之谜

南极洲是世界上最冷的地区,素有“白色大陆”之称。可是,令人惊讶的是,科学家在这个冰封雪裹的世界里,却发现了一个水温很高的热水湖——范达湖。这个湖最深处66米,水温高达25℃,盐类含量为海水的6倍多,氯化钙的含量高得吓人,是海水的18倍。南极干冷世界中出现的这一温暖的湖泊,给科学界带来了难解之谜。

日本、美国、英国、新西兰等国的南极考察队,从各个不同角度对这一疑谜加以解释,争论不休。其中有两种学说颇为盛行,一种是“太阳辐射说”,一种是“地热说”。

太阳辐射说认为,热水湖来自太阳辐射的积蓄。夏天,当强烈的太阳直射湖面,太阳光中的短波光线透过冰层和湖水,把湖底、湖壁烘暖了,剩余的辐射几乎都被底层咸水所吸收、蓄积,湖面的冰层也产生一种“温室效应”,阻止了湖内热量的散发。而氯化钙这类的盐类浓溶液,能有效地蓄积太阳热,南极热水湖恰恰就是这种盐类蓄热的巨大的天然装置。但持反对意见者认为,南极夏季日照时间虽然长,但阴天非常多,实际到达地面的辐射能很少,再说冰面又反射了90%以上的辐射能。在这种情况下,不可能使表面水温升得很高。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增高。

地热活动说认为,范达湖距罗斯海50千米,而罗斯海附近有活动的墨尔本火山和正在喷发的埃里伯斯活火山,表明这一带地底岩浆活动是非常剧烈的,岩浆上涌现象很严重,受地热的影响,湖水的温度就会出现上冷下热现象。科学家们发现,范达湖所在的赖特干侣区中并没有地热活动,这一学说也就宣告失败了。(www.daowen.com)

这样一来,太阳辐射说就比较权威了。这一学说主力派的代表——美国学者威尔逊和日本学者鸟居铁,经过多年的研究,提出了新的论点。他们指出,虽然南极阴天多,地面收到的太阳辐射能很少,但是冰是有一定透明度的,对太阳光有一定的透射率。这样,表层以下的冰层也或多或少会获得太阳辐射的能量。加上这个地区风特别大,冬天的积雪被风吹走,积雪层很薄,多为裸露的岩石,使得夏天地面吸收的热量增多,气候较为温暖。日积月累,表层及冰层以下的温度便有所上升,最后到了融化的程度。由于底层盐度较高,密度较大,底层不会升至表层,结果,就使高温的特性保留下来。同时,表层水冬天有失热现象,底层水则依靠上面水层的保护,失热微小,因而底层水温特别高。近来,人们观测到底层水温有缓慢升高的趋势,为这一理论提供了有力的依据。

持地热说者虽然没有站住脚,但也不同意威尔逊和鸟居铁的说法,认为上述说法有许多想象成分。例如,几十米厚的冰层究竟能透过多少阳光?这些透过冰层的阳光使冰层融化,并使水温升到这样高的程度,有什么科学依据?如果事实真的像威尔逊、鸟居铁所说的那样,那么,类似范达湖这样的湖泊就会有很多,可事实并非如此。持地热说者并不甘心自己的失败,他们正在寻求新的论据。看来,争论仍在继续,南极热水湖疑谜还有待揭开。

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