孩子一定要知道的50个世界科学奇迹

第13章 地球科学类发现

    41.地圆说

  

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  地圆说是一种关于地球形状的认识论。自从人类开始对地球形状产生兴趣,各种各样的说法就层出不穷,比如:古代中国曾有“天圆地方”说,西亚人则认为大地是飘浮在海洋上的半球体,古希腊人最初将地球想象成一个扁平的圆盘等等。后来,有人提出大地是一个球体,但是这一说法,直到航海家环球航海的成功,才彻底证实了大地是球体的这一事实。

⊙奇迹探秘:

   1.地圆说的第一个提出者是谁?是在什么时间提出的??

  公元前6世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯第一次提出“地球”这一概念。

  毕达哥拉斯(前580—前500)古希腊数学家、哲学家,出生在米里都附近的萨摩斯岛(今希腊东部的一个小岛)。他9岁时被父亲送到提尔,在闪族叙利亚学者那里学习,期间,他接触了东方的宗教和文化;以后,他多次随父亲作商务旅行到小亚细亚(今土耳其的亚洲部分);29岁时,毕达哥拉斯在名师门下开始学习几何学、自然科学和哲学;45岁,他在埃及开始学习象形文字和埃及神话历史和宗教;49岁时,他返回家乡萨摩斯,开始讲学并开办学校,但是没有达到他预期的成效;大概60岁左右,他与母亲移居西西里岛,后来定居在克罗托内,在那里他广收门徒,建立了一个宗教、政治、学术合一的团体,创立了毕达哥拉斯学派,该学派持续繁荣了两个世纪之久。

  

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  几千年来,人类对自己生存的大地一直抱有极大的兴趣。地球的形状是怎样的呢?这是一个既有趣也很重要的问题。古时候的人,由于活动的范围很小,只看到自己生活地区的一小块地方,因此单凭直觉,就产生了种种有关“天圆地方”的说法。例如,我国早在2000多年前的周代,就有“天圆如张盖,地方如棋局(棋盘)”的盖天说。古代埃及人认识,天像一块穹窿形的天花板,地像一个方盒。俄罗斯人则认为,大地像一块盾牌,由三条巨鲸用背驮着,漂游在茫茫的海洋里。印度人也有类似的传说,不过他们认为驮着这块大地的,不是巨鲸,而是站在海龟背上的三头大象,大象动一动,便引起地震。

  随着生产技术的发展,人类活动范围的扩大和各种知识的积累,人们逐渐认识到,大地在大范围内不可能是平坦的,而应该是弯曲呈弧形的。因为,在海边看离岸的船,先是船身隐没,然后才是桅帆。在陆地上旅行的人,如果向北走去,一些星星就会在南方的地平线上消失,另外一些星星却在北方的地平线上出现。如果向南走去,情况就相反。这些现象,都暗示出大地应该是弧形。

  公元前500年前后,古希腊数学家毕达哥拉斯和他的弟子们,首先提出了大地是球形的设想。他们主张用数学来解释宇宙,认为在所有立体图形中,球形是最美好的。所以,他们提出宇宙的外形应该是球形的,宇宙中包括地球在内的所有天体都应该是球形的。

  过了100多年,古希腊著名的科学家、哲学家亚里士多德才第一次对大地是球形作出了论证。他观察天象,从月食时地球在月球上的投影等现象中,推断大地的形状为球形。当时,一些持反对意见的人提出:如果大地真是圆球状的,为什么住在地球另一端的人,没有掉向下面的空中呢?那时候,由于人们还不懂得有地心引力,所以回答不了这个问题。

  而我国东汉时的天文学家张衡,曾有“天如鸡子,地如鸡中黄”的说法,他把宇宙比作鸡蛋,地就像鸡蛋中的蛋黄,这种学说叫浑天说,比过去的盖天说有了很大进步。

  地球是球形的实际证明还是到了16世纪左右,特别是1519—1521年,葡萄牙人麦哲伦率领一支船队,环绕地球航行一周成功,这为大地是球形提供了有力的证据。明朝末年,西方传教士利玛窦和汤若望等来到中国,向中国人介绍了天文、地理、数学等科学知识,此时,我国出现了“地球”这个译名。

  至此,人们虽然相信地球是球形,但是对于它的具体形状依然在探讨中。17世纪末,英国物理学家牛顿,根据他所发现的万有引力的理论断定,地球应是一个赤道半径要比极半径大一些的扁球体。但是,以巴黎天文台台长卡西尼为首的一派,根据他们测量子午线所得的不准确数据,说地球绕太阳旋转,应该向两极伸长,是个长球,而不是扁球。这个争论延续了有半世纪之久。

  直到18世纪30年代,法国科学院派出两个远征队,一队到北极圈附近的拉普兰,一队到南美洲赤道附近的秘鲁,分别测量两地子午线的长度,才发现卡西尼的测量有错误,而牛顿的推论是正确。当然,“地球到底是什么形状的球体”这一问题,不断促使人类深入研究并探索宇宙的奥秘。

  

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   2.地球是不是浑圆的正球体?

  人类利用人造卫星测量,地球赤道半径为6 378 140米,极半径为6 356 755米,两者相差为21 385米,它的扁率为 1/298.2。从这方面讲,地球不是浑圆的正球体。此外,人们又从测量中发现,地球的赤道也不是正圆,而类似椭圆,最大半径与最小半径相差200多米,还发现地球的北半球要比南半球细长一些。这些数据表明地球不是浑圆的正球体,而是具有它自己独特形状的球体。

   3.既然地球不是正球体,那为什么地球仪是正球体呢?

  如果我们把这个庞大的地球缩小制成一个直径1米的地球仪,赤道半径只比极半径长1毫米多,这点微小差别,在地球仪上是表示不出来的,所以我们使用的地球仪都是正球体的。

   

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【地球仪的发明】

  世界最早的地球仪是由德国航海家、地理学家贝海姆于1492年发明制作的,它至今保存在纽伦堡博物馆里。这个最早的地球仪上所画的世界地形既不准确又已过时,上面的印度洋是向东西扩展的海洋,特别是非洲西海岸,错误之多,实在惊人。尽管如此,这个地球仪还是为人们了解世界板块提供了很大的帮助。

   

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【麦哲伦船队环球航行】

  16世纪,欧洲大陆风行地圆学说,很多航海家都对此表示有极大兴趣。此时,西班牙王室支持麦哲伦的航行计划,并承担了资金等问题。于是,1519年9月,麦哲伦率领一支200多人的探险船队,分乘5艘帆船从西班牙出发,向西南穿越大西洋,绕过南美大陆南端的海峡,进入太平洋。一路上船员们历尽千辛万苦,还有不少人病死在途中。1521年3月,船队到达菲律宾。麦哲伦因介入岛上部族纠纷,被当地居民杀死。最后,船队只剩下1艘帆船和10多名船员。他们向西穿过印度洋,绕过非洲南端的好望角,终于在1522年9月回到原出发地西班牙。至此,麦哲伦船队完成了绕地球一周的航行,后人为纪念麦哲伦在人类航海史上作出的巨大贡献,把他们经过的南美大陆南端的海峡后来命名为“麦哲伦海峡”。

42.温室效应与全球变暖

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  温室效应,是指太阳短波辐射穿透大气射向地面,而地面增暖后放出长波辐射被大气中的二氧化碳等物质吸收,从而形成类似温室的保温效应。而人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,导致地球的大气和海洋温度逐渐上升,从而形成全球气候变暖的趋势。而这一问题已引起了全世界的关注。

  

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   1.温室效应是什么,它有什么作用呢?

  温室效应,又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。它的作用类似于栽培农作物的温室,所以称温室效应。如果没有温室效应,地球就会冷得不适合人居住。据估计,如果没有大气层,地球表面温度会是零下18℃,而正是有了温室效应,才使得地球平均温度可以维持在15℃,但是,现在由于人为因素,过多的温室效应导致地球平均温度高于15℃。

   2.温室效应具有保温作用,原理是什么呢?

  太阳辐射主要是短波辐射,而地面辐射和大气辐射则是长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强,但对短波辐射的吸收力比较弱。

  白天,太阳光射到地球上,部分能量被大气吸收,部分被反射回宇宙,大约47%左右的能量被地球表面吸收。夜晚,晚上地球表面以红外线的方式向宇宙散发白天吸收的热量,其中也有部分被大气吸收。

  大气层如同覆盖玻璃的温室一样,保存了一定的热量,使得地球不至于像没有大气层的月球一样,被太阳照射时温度急剧升高,不受太阳照射时温度急剧下降。但因于温室气体的增加,令地球整体所保留的热能也随之增加。

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  大气层具有温室效应,它能使大气维持在一个适宜人居住的温度。但是,温室效应增加,将会使空气温度不断上升,导致全球变暖,引来很多灾难。事实上,从19世纪开始,人们就试图测量地球的体温,并发现它的体温在不断攀升——它“发烧”了。

  1824年,法国数学家简·巴普蒂斯特·傅里叶发表了一篇论文《地球机器表层空间温度概述》,在论文中,他将大气层比作一个巨大的钟形容器,顶端有云和气体构成,能够保留足够的热量,从而使生命的存在成为可能。

  19世纪末,瑞典物理学家斯文特·阿列纽斯发现二氧化碳浓度对地球温度有一定的影响。1895年,他研究出了第一个用计算二氧化碳对地球温度影响的理论模型。他推测:大气层中的二氧化碳含量减少40%,温度就会下降4—5℃;同理,二氧化碳含量翻倍的话,温度会上升5—6℃。

  1938年,美国科学家乔治·卡伦德发表了一篇题为《人为生成的二氧化碳及其对气温的影响》,计算出当时地球的气温已经升高了1华氏度(1华氏度=0.55摄氏度)。但当时的人类正惊喜于因汽车和电灯的发明而带来的诸多便利中,并没有人在意大量化石燃料的燃烧对气候产生的影响。

  1956年,美国加利福尼亚理工学院的查尔斯·基林研究发现,大气层中的二氧化碳浓度从1900年的290ppm(1ppm=0.001‰)增加到了1956年的315ppm。第二年,美国斯克里普斯海洋研究所的罗杰·雷维尔和汉斯·聚斯联合撰文指出:“人类正从事大规模的地球物理实验,要将几亿年来沉积在地下的有机碳在几个世纪的时间里返还到大气层中。”

  在接下来的20年里,全球气候变暖的迹象及对此的分析成倍增加。如1975年,美国哥伦比亚大学的华莱士·E·布勒克尔预测:在下一个10年,全球气候变暖的趋势将会大幅度增长。1977年,威廉·凯洛格和玛格丽特·米德发表了《大气:已经并正处在危险中》一文,在文中他们提倡制定一部《空气法》,使各个国家都同意将其二氧化碳的排放量减少至某个共同商定的标准。

  在20世纪70年代与80年代,科学家们的预言果然应验了。中纬度冰川退缩的速度从每年30米增加到了40米,北极的冰盖萎缩了6%,雪线也持续退缩。1988年,世界各地遭遇了前所未有的酷暑。美国69座城市,还有莫斯科,创下了最高的单日高温纪录。就在这个夏天,联合国环境规划署在加拿大多伦多召开会议,成立了政府间气候变化专门委员会。

  随后,在1992年6月3日,巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会,共有150多个国家制定了《联合国气候变化框架公约》,它的最终目标是将大气中温室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平。1997年12月,在《联合国气候变化框架公约》第三次大会上,参加国通过了《京都议定书》(Kyoto Protocol),其作为《联合国气候变化框架公约》的补充条款。在《京都议定书》中,明确提出了有关温室气体排放的目标。

  中国政府也采取了控制CO2排放的政策,比如,退耕还林政策,重视扩大可再生能源,减少煤炭消耗等措施实现更大的节能减排目标。2009年11月26日,中国政府首次量化温室气体减排目标:到2020年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降40%—45%。

  至此,经过一个半世纪的诊断和争论,“地球发烧了”终于成了一个无可争辩的事实。全球气候变暖是人类迄今为止面临的最大挑战,是全人类面临的生存危机。我们是不是应该做些什么,给地球母亲“降降温”了呢?

  

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   3.地球母亲的温度在持续升高到底会带来那些负面影响呢?

  全球温度升高会直接导致海洋温度增加,而海洋温度升高会致使南极和北极的冰川加速融化,导致海平面上升,会淹没沿海低海拔地区,例如大洋洲岛国图瓦卢已面临被海水淹没的危机。而且,由于海洋温度增加,水蒸发加快,大量水气被输送进入大气,会导致局部地区短时间内降雨量突然升高,这样的暴雨天气就会导致水灾、山体滑坡、泥石流等灾害更加频繁的发生。

  除此之外,还有其他后果,包括更高或更低的农产量、冰河撤退、夏天时河流流量减少、物种消失及疾病肆虐传播。其实人类很难把这些特殊事件连接到全球变暖。但是它的确和全球变暖有着必然的联系。而且预期全球变暖、海平面上升的趋势会在以后的日子仍然继续。

  

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【减缓全球变暖,从我做起】

  地球是我们赖以生存的环境,为了保护我们共同的家园,我们都应该从我做起,减少二氧化碳的排放,从而减缓全球变暖的趋势。

  我们可以从以下方面做起:用荧光灯代替常用白炽灯,使用荧光灯,每年能避免300磅(1磅=0.4536千克)二氧化碳被排放到大气中;别让电器处于待机状态,比如,看完电视后一定要关掉按钮,而不是用遥控器关闭,因为待机也会白白消耗电量;洗澡时,用淋浴代替泡澡,因为淋浴耗费的能源只是泡澡的1/4;回收有机废物,比如电池,因为温室气体中约有3%来自生物降解过程中释放的甲烷气体;购物时,尽量使用环保型(非塑料袋)购物袋;外出时,缩减开车次数,尽可能步行、骑车或乘公交车;少吃肉,因为肉食生产过程对温室效应的影响与私人交通运输所产生的影响等同,研究表明,食用肉类是继运输和房屋耗能后发现的又一大导致气候反常的主要因素。

  所以,我们每个人都要尽量做到以上几点,从我做起,保护我们的地球母亲。

  

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【温室气体】

  温室气体是指大气中自然或人为产生的气体成分,温室气体的增加,加强了温室效应,是造成全球暖化的主要原因。

  温室气体包括水汽(H2O),它所产生的温室效应大约占整体温室效应的60—70%;其次是二氧化碳,大约占26%;其他的气体还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(笑气,N2O)等主要温室气体。

  此外,大气中还有许多完全人为产生的温室气体,除CO2、N2O和CH4外,还包括六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFC)、全氟化碳(PFC)、部分卤烃和其他含氯、含溴的物质。

43.大气环流理论

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  大气环流,是地球大气层内的气流,沿着稳定的路径进行不同规模运动的总称。它包含平均纬向环流、平均水平环流和平均经圈环流3部分。大气环流既促进了地球上的热量平衡和水分循环,也同时为天气气候的形成提供了重要基础。而大气环流理论,就是揭示地球上空大气运动规律的理论。它对我们研究全球气候有着重要的意义。

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   1.大气是我们生活中必不可少的东西,那么什么是大气呢?它又会对我们的生活造成怎样的影响呢?

   在地球的周围包围着一圈空气,这些包围地球的空气就被称为大气。地球上的大气由氮、氧等各种气体和浮尘、水滴等微粒组成。按照大气温度随高度变化的特征,大气可以分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

   大气层均匀地包裹住地球,就好像一条厚毛毯,使地球处于一个温室之中,它可以通过控制长、短波辐射的通过,来调节地球表面的温度。

   大气的状态和变化,与我们人类及其他生物的生活都息息相关。但是随着人口不断增多和人类活动的加剧,人类向大气中排放的温室气体也随之增多,导致气候被破坏,造成大气环境的污染。而这种污染对我们人类和地球上的其他生物又是有害无益的,因此我们应该保护大气环境。

   

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  在古时候,人们就在长期的生产实践中,观察和总结出了不少的气象经验。比如“朝霞不出门,晚霞行千里”,还比如“久晴大雾必阴,久雨大雾必晴”。但这些都只是人们根据实践得来的经验之谈,并不能成为人们研究大气的理论。

  17世纪,世界航海开始进入以风为动力的帆船时代。而随着航海事业的不断发展,以及大量气象观测仪器的发明与应用,人们开始对信风和全球大气环流进行研究。

  在1686年,英国天文学家埃德蒙·哈雷(1656—1742)首次提出了信风理论。随着研究的不断深入,在1735年,另一位英国天文学家乔治·哈得来(1685—1744)在研究大气环流时候,第一次将地球自转因素考虑进去,修正了哈雷的理论。并且,哈得来还首次创立了经圈环流的理论。尽管这个理论比较粗略,但却成为今后人们研究大气环流的基础之一。至今人们还把地球上赤道附近的经圈环流称为哈得来环流。

  而到了1835年,法国物理学家科里奥利(1792—1843)提出了地转偏向力,又被称为科里奥利力。1856年,美国科学家费雷尔(1817—1891)首次将科里奥利力引入了大气运动的研究中,提出中纬度的逆环流,从而推进了经圈环流理论的发展。

  到了19世纪末,挪威气象学家皮耶克尼斯(1862—1951)将流体力学和热力学应用于大尺度大气和海洋运动的研究,提出了著名的环流理论。同时,他还根据理论和观测事实,在1921年提出了著名的大气环流图案,使得人们了解了大气的运动规律。

  此后,科学家们继续深入研究,使得大气环流理论也随着科学技术的进步而不断发展。

  1928年,瑞典气象学家伯杰龙(1891—1977)经过深入的研究和探索,最先提出了三圈环流理论。后来,瑞典裔美国气象学家卡尔-古斯塔夫·阿尔维德·罗斯贝(1898—1957)对这一理论作出了进一步的拓展,并最终用它代替了哈得来环流模式。

  后来,罗斯贝又提出了大气长波理论,这是一种波长为500千米到600千米的大气长波,它可以控制天气和大气环流的变化,又被称为罗斯贝波。这一理论在大气环流的研究中,被称为“最有奠基意义的理论”。

  大气环流复杂而多变,还需要我们继续不断地去研究与探索。对大气环流理论的研究不仅对于人类认识自然十分重要,而且它还将帮助人类改进和提高天气预报的准确率,方便我们进一步研究气候形成的理论,对于探索全球气候变化以及更有效地利用气候资源,也同样具有重要的意义。

  

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   2.能够发现大气环流理论,可以说是为人类气候的研究做出了卓越的贡献。那么这个理论的发现者皮耶克尼斯又是怎样的一个人呢??

  皮耶克尼斯(1862—1951),挪威气象学家、近代天气学和大气动力学主要创始人之一,他在1897年提出的著名的环流理论将物理学引入了地球物理学,这个理论同时也成为后者研究大气运动的开端。1904年,他又用力学和物理学的观点,制定了研究天气预报问题的计划,并在1910年在天气图上绘制流线,分析辐合、辐散区,进而进一步研究天气预报。1913年—1917年,他发现了大气的不连续面,并将其概括为冷锋、暖锋和锢囚锋等不同类型,从而提出气旋的极锋学说,创立了气旋的现代模式。1917年,他建立了卑尔根地球研究所,扩建气象观测网,并成立天气分析预报中心。1921年,他根据理论和观测事实,提出了著名的大气环流图案。从1926年起,他开始担任奥斯陆大学教授,并于1932年获得英国皇家气象学会西蒙斯纪念金质奖章。

  

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【大气环流是如何形成的】

  大气环流的形成主要有以下几个因素:

  太阳辐射作用,大气运动需要太阳辐射转化而来的能量,而太阳辐射对大气系统的加热不均匀是大气产生大规模运动的根本原因。大气在高低纬度间对热量的收支不平衡,是产生和维持大气环流的直接原动力。

  地球自转作用,地球的自转会产生偏转力,偏转力又会使得大气产生气压带。气压带的生成是经圈环流形成的必需条件。因此,地球自转是全球大气环流形成和维持的重要因子。

  地表性质作用,地表性质复杂,海陆和地形的性质不同,使得低层大气环流变得复杂,而且大气还会在特殊地势下出现特殊的环流变化。

  地面摩擦作用,大气是在自转的地球上运动的,会与地球表面产生相对运动。相对运动又产生摩擦作用,而摩擦作用和山脉作用使得空气与转动的地球之间产生了转动力矩,即角动量。角动量对风带的影响,会对大气环流的形成和维持有重要的作用。

  另外,大气环流的形成还与大气本身的特殊性质有紧密联系。

  

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【三圈环流】

  地理学中假设大气均匀地在地表运动,从而将大气运动分为三圈环流(指一个半球)——低纬、中纬、高纬环流。

  低纬环流是由于赤道地区气温高,气流膨胀上升,高空气压较高,在水平气压梯度力的影响下,气流向极地方向流动。又由于受到地转偏向力的影响,气流运动到南北纬30度的时候便堆积下沉,从而使位于副热带的该地区地表气压较高,形成副热带高压。赤道地区地表气压较低,形成赤道低气压带。在地表,气流从高压流向低压,形成低纬环流。

  中纬环流和高纬环流则是在地表,副热带高压地区的气压较高,因此气流向极地方向流动。在极地地区,由于气温低,气流收缩下沉,气压高,气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在南北纬60度附近相遇,形成极锋。此地区气流被迫抬升,因此形成副极地低气压带。气流抬升后,在高空分流,向副热带及极地流动,形成中纬环流和高纬环流。

44.大陆漂移与板块学说

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  大陆漂移指的是大陆相对于大洋盆地之间以及大陆彼此之间的大规模水平运动,它是一种用以解释地壳运动、海陆的分布与演变的学说,是一种能够解答包括古气候、古生物、地质构造、地形等多个领域里的众多疑问的理论。大陆漂移学说的提出,是对传统的固定论的挑战。它为科学家进一步研究地球活动创造了契机,对促进地质科学的发展有着积极的意义。而板块学说揭示了板块水平运动的现象,也是大陆漂移学说的重要理论支柱。

  

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   1.大陆漂移学说是由谁提出的?是在哪一年提出来的?

  1910年,德国地球物理学家、气象学家阿尔弗莱德·魏格纳(1880—1930)提出了这样的疑问:位于大西洋两岸的非洲大陆和南美大陆的海岸线,为什么会如此相似呢?也正是这样的疑问成为了他后来提出“大陆漂移说”的契机。1915年,魏格纳提出“大陆漂移说”,后来被人们引申并发展成为“板块构造学说”,成为20世纪地球科学的主流。

  

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  很多人看过世界地图,上面分布着各大洲和海洋,可是德国的地球物理学、气象学家魏格纳在地图上发现了一个不引人注意的秘密——非洲大陆和南美大陆的海岸线比较相似。

这难道仅仅是一种巧合吗?对此,魏格纳查阅了各种数据,并从地质学、气象学等多个方面进行了科学地推敲。1915年,在他的著作《大陆和海洋的起源》中,魏格纳正式提出了大陆漂移说。

  大陆漂移说认为,在中生代(距今约2.5亿年—6500万年)以前,地球上所有大陆曾经是统一的巨大陆块,并称之为联合古陆或泛大陆,泛大陆经过长期的分裂与漂移,才逐渐形成了现在的海陆位置。

  魏格纳发现,现代由海洋分隔的各大陆的动植物群有着显著的相似性。如非洲和南美洲都能见到类似于蝾螈骨骼构造的淡水爬行动物——中龙,而它却不可能游过大西洋;大西洋两岸古生代(距今约5.7亿年—2.3亿年)海相无脊椎动物化石的组合很相似;南极洲发现的三叠系陆生爬行动物的化石在其他大陆上也存在……他还发现,某一地质时期形成的岩石,却会出现在现代条件下不该出现的地区,如在赤道附近发现了古代的冰层,而在极地区却有热带植物的化石和古珊瑚礁,南极洲发现了温暖条件下才能形成的煤层,而澳大利亚、非洲和南极洲却有着相同的冰碛物,而大陆漂移说可以成功地解释这许多的地理现象。种种的古生物学及古气象学证据,曾引起了人们对大陆漂移说纷纭的争议,然而这一学说却没有轻易地被人们接受,因为这一学说有个致命的弱点——动力,他没有发现能让大陆水平移动几千千米的原动力。1930年,魏格纳在一次探险中逝世,“大陆漂移说”也渐渐很少有人提起。

  1950年,英国的基斯·兰卡恩和帕特里克·布兰科特等,通过对北美洲大陆和欧洲大陆各地质时期岩石中残存磁场的测定,得到了“极移动曲线”。但是,兰卡恩等人得出的两条“极移动曲线”却沿经线偏离,而若能把大西洋两边的欧洲大陆和北美大陆合在一起,“极移动曲线”却恰好吻合,这个事实再次说明了大陆漂移的可能性。“大陆漂移说”因古地磁学的发现而再次引起了人们的注意。

  20世纪60年代,随着海底地球物理和海洋地质研究的进展,出现了海底扩张的概念,英国科学家麦肯齐、法国科学家勒皮雄和美国科学家摩根共同提出了板块构造学说,并在1968年由勒皮雄将全球地壳划分为六大板块。

  根据板块结构学说,我们居住的地球表面覆盖着一层坚固且不变形的板块(地壳),并且这些板块以每年1厘米到10厘米的速度在移动。由于地球的表面积是有限的,地球板块分为三种状态:一种是相互接近的汇聚型板块边界;一种是相互远离的分离型板块边界;一种是互相交错的转换型板块边界。地球表面的活动都在这三种状态下发生,而板块本身是不变形的。板块学说的发展使大陆漂移说几乎成为不争的事实,“大陆漂移说”的原动力问题也迎刃而解,地球板块运动被人们认为是生命进化的必要条件之一。

  板块本身是不会变形的,地球表面活动便都在这三种状态下集中发生。比如海沟就是海洋板块和大陆板块相互作用的结果,而海岭就是海底分裂产生新地壳的地带,是板块生长扩张的边界,喜马拉雅山脉和青藏高原就是由于印度次大陆与欧亚大陆间的碰撞形成的,在大陆板块碰撞的汇聚型板块边界下,就是大陆与大陆间的冲突带,形成了大褶皱山脉。

  然而板块构造学说的进展,并没有解决所有关于地球活动的所有问题,只是证实了历经46亿年的地球历史中近2亿年的事实,在此之前的地球活动至今仍然作为研究课题,而导致板块运动的地幔更深处的活动,仍然需要更进一步的研究和探索。

  

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   2.根据板块学说,人们对地球板块做了如何的划分呢?

  1968年,法国科学家勒皮雄将全球地壳划分为太平洋板块、非洲板块、亚欧板块、美洲板块、印度洋板块(包括澳洲)和南极板块六大板块。其中太平洋板块几乎全为海洋,而其余五个板块既包括海洋又包括大陆。除此之外,在板块中还可以分出次一级的小板块,如美洲板块还可以分为南美洲和北美洲两个板块。板块之间以大洋中脊、深海沟、海岭、地缝合线和转换断层为边界。在板块内部,地壳相对稳定,而板块与板块的交界处,则是地壳较活动的地带,这里地震、火山以及断裂、岩浆上升、地壳俯冲等地质活动频繁发生。

   3.什么叫做三叠系?它距今已经有多久了呢?

  三叠系是是爬行动物和裸子植物的崛起时期,它位于二叠系和侏罗系之间,是中生代的第一个系。它始于距今已达2.5亿年至2.03亿年,延续了大概有5000万年之久。在三叠系的初期气候干旱,到了中期和晚期之后,气候开始向湿热过度,并且出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物逐渐向湿热型植物发展的现象。植物的地理区开始发生了分异。

  

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【地核】

  地核是地球的核心部分,在地球的最内部,分为内地核和外地核两部分,内地核被科学家认为是固态结构,而外地核的物质为液态。其半径约有3470千米,主要由镍、铁元素组成,其密度为平均每立方厘米12克,温度达4000—6000℃。

  

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【中龙】

  中龙是晚石炭纪(古生代第5个纪)至早二叠纪(古生代第6个纪)的一种水生爬行动物。它主要生活在水潭和溪流等淡水中,它的嘴里长满了锋利的牙齿,而且上下颌特别长,以捕捉水里的鱼为食。它脚掌有蹼,长尾巴上有鳍状物,身体为流线型,它的后腿较长,被推断为是用来在水中推动身体前进的。它容易弯曲的身体使它可以侧向滑行,但它的肋骨粗厚,所以它们不能转弯。它的化石在非洲和南美洲被发现,而科学家认为这种小型淡水爬行动物是不可能游过广阔的海洋在南美洲和非洲之间散布或者迁徙的,说明在石炭纪这两个洲曾连在一起,因此认定中龙是大陆漂移的有力证据。

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第1章 前言 第2章 材料类发明 第3章 能源动力类发明 第4章 农业与食品类发明 第5章 交通与航天类发明 第6章 仪器类发明 第7章 信息技术类发明 第8章 医药与生物工程类发明 第9章 数学类发现 第10章 物理学类发现 第11章 天文学类发现 第12章 化学类发现 第13章 地球科学类发现 第14章 生命科学类发现

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