南極是人跡罕至的冰雪世界,素有“白色大陸”之稱。然而,有趣的自然界卻奇妙地向人們展示出它那魔術(shù)般的本領(lǐng):在這極冷的世界里竟然奇跡般地存在著一個(gè)不凍湖。
不凍湖位于南極洲 。
南極洲的氣候特點(diǎn)是酷寒、烈風(fēng)和干燥。全洲年平均氣溫為-25℃,內(nèi)陸高原平均氣溫為-52℃左右,極端最低氣溫曾達(dá)-89.2℃,為世界最冷的陸地。
△東方站氣候資料
全洲平均風(fēng)速17.8米/秒,沿岸地面風(fēng)速常達(dá)45米/秒,最大風(fēng)速可達(dá)75米/秒以上,是世界上風(fēng)力最強(qiáng)和最多風(fēng)的地區(qū)。絕大部分地區(qū)降水量不足250毫米,僅大陸邊緣地區(qū)可達(dá)500毫米左右。全洲年平均降水量為55毫米,大陸內(nèi)部年降水量?jī)H30毫米左右,極點(diǎn)附近幾乎無(wú)降水,空氣非常干燥,有“白色荒漠”之稱。
在南極大陸維多利亞地區(qū)附近的地賴特谷中終年不降雪,更無(wú)冰川,就是在這樣一個(gè)平谷的底部,有一個(gè)叫做范達(dá)湖的湖泊。
新西蘭考察站依湖而立,范達(dá)湖的名字也正是根據(jù)這個(gè)考察站而取的。當(dāng)然,范達(dá)湖之所以有名,并不是因?yàn)檫@個(gè)原因,而是因?yàn)樗乃疁亍?/span>
1960年,日本學(xué)者鳥居鐵也分析測(cè)量資料后發(fā)現(xiàn),該湖表面薄冰層下的水溫為0℃左右。1973年11月,科學(xué)家們?cè)诜哆_(dá)湖進(jìn)行了鉆探,鉆孔穿過范達(dá)湖湖面的冰層、水層,鉆入湖底巖層,取了巖心,發(fā)現(xiàn)湖底水很暖,但是湖底巖層很冷。范達(dá)湖,最深處66米,湖面上有一層4米厚的冰層湖內(nèi)水溫在四米厚的冰層下是0℃左右,水溫在15米~16米深的地方升到了7.7℃,到了40米以下,水溫緩慢升高。至50米,升高的幅度突然加劇。至68.8米的湖底,水溫竟高達(dá)25℃,水溫竟然跟與東海地區(qū)夏季表面海水的溫度相當(dāng)。它深度越大,水溫越高。
湖水上淡下咸。湖表面凍結(jié)著一層2~3米厚的冰,冰下湖水清澈,浮游生物極少,湖水含鹽量陸深度增加而增加,形成分層次現(xiàn)象,湖底水的含鹽量往往可以高出海水的10倍;氯化鈣的含量更高得嚇人,是海水的18倍,令人詫異的是:它竟是一個(gè)水溫很高的熱水湖,水溫高達(dá)25℃!
(1)地?zé)嵴f(shuō)
第一種觀點(diǎn)是:一股巖漿流烤熱了湖底的巖層,提高了湖底水的溫度。
但是,1973年11月科學(xué)家們?cè)诜哆_(dá)湖進(jìn)行了鉆探,鉆頭鉆入湖底巖層,取了巖心,發(fā)現(xiàn)湖底水很暖,但是湖底巖層很冷。
(2)太陽(yáng)輻射說(shuō)
第二種觀點(diǎn)是:南極不凍湖含有豐富的鹽溶液,這種鹽溶液能有效蓄積太陽(yáng)能,這是形成不凍湖的溫度上冷下熱的原因。
許多人對(duì)這種說(shuō)法提出質(zhì)疑,他們認(rèn)為,南極夏季晴天很少,雖然日照時(shí)間長(zhǎng),但湖面能夠吸收到的太陽(yáng)輻射能并不多,又有90%以上的輻射能被冰面反射。
另外,暖水下沉后必然使整個(gè)水層的水溫升高,而不可能僅僅使底層的水溫升高。這樣一來(lái),太陽(yáng)輻射說(shuō)的理論似乎又站不住腳了。
(3)溫差說(shuō)
還有一些人認(rèn)為,在南極地區(qū),由于500米深處的海水不直接與寒冷的空氣接觸,因此水溫高于地面上的溫度。這種溫差作用使得海水產(chǎn)生垂直方向的運(yùn)動(dòng),這樣就形成一股旋渦??窟@股旋渦旋渦的力量,500米深處的海水就被卷到海面上,形成了不凍湖。
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