3.我们的地球
特点、风俗和习惯
让我们以一个被人信奉的古老定义做开头吧,“地球是一个处在太空中的又黑又小的物体”。
地球不是真正意义上的“圆体”或是球体,实际上,它是一个“椭圆体”,也就是说,它近似球体,在两个极点的位置有一点扁平。至于“极点”,就是当你用编织针穿过一个苹果或是橙子的正中心,然后将苹果或橙子正放在自己眼前,这时你就会发现极点。编织针穿过苹果或橙子后,两个针眼儿所在的位置就是极点的位置。对地球来说,一个极点在深海的正中(即北极),另一个则在崇山峻岭的高原之上。
对于极点地区的“扁平”,它的存在并不会对你造成困扰,因为地球两极点间的距离仅比赤道直径的长度短1/300。换句话说,如果你很骄傲地拥有一个直径为3英尺的地球仪(这么大的地球仪很少在商店里出现,你只能去博物馆找),其两极点间的距离也仅比赤道直径短1/8英寸,除非做工极其精细,否则很难看出这个差距。
这个差距对于那些尝试找到穿越极点地区的探险者和做更高形式的地理研究的人来说,是极具吸引力的。但是就写这本书的目的来看,我提到的内容已经足够了。你的物理教授可能会有这样一台奇怪的小装置在他的实验室里,它会向你展示,当一个小物件绕着它自己的轴旋转时,两个极点的位置会不由得变得扁平。请你的老师带你去看看,这样你就不用穿山越岭一探究竟了。
我们都知道,地球是一颗行星(planet)。“planet”是希腊语,希腊人曾观察到(或是他们认为自己曾观察到)太空中的一些星星会一直保持运动状态,而另一些则保持静止。由此,他们将前者称作“行星”或“流浪者”,将后者称作“恒星”。由于没有望远镜,希腊人并不知道行星的运动轨迹。而对于“star”(星星)这个词,虽无从考察它的来源,但人们认为它可能与梵文的一个词根有关,而这个词根有“to strew”的意思。如果真是这样,那么星星就是被“散播”在整个宇宙中的小火星,这样的表述美妙极了,极其生动。
地球绕着太阳转,吸收着太阳散发的光与热。太阳的体积是宇宙中所有行星加起来的700倍,且近日表面的温度几近6000摄氏度,所以地球大可不必为受到太阳的恩泽而感到不安,因为这对太阳来说,简直就是举手之劳。
古时,人们总是认为地球才是宇宙的中心,它是一块扁平的圆盘似的面积不大的陆地,四周被水域包围,悬挂在空中,像穆罕默德的悬棺,又或是像从孩童手中飞掉的玩具气球。但少有的几个有悟性的希腊天文学家和数学家(他们是第一批不经神父批准,敢于有自己想法的人)似乎对这个理论很是怀疑,甚至认为它一定是错的。经过几个世纪艰难持久的研究后,他们最终得出结论:地球并非是扁平的,而是一个球形,且地球并不是静止不动地悬挂在宇宙的中心,而是以相当大的速度绕着一个更大的物体在飞转,而这个更大的物体就是太阳。
而且,他们还认为,其他那些绕着地球转的发光的小天体,实际上是我们的行星伙伴,和地球一样都是太阳妈妈的孩子,都遵从一样的行为规范并受这些行为规范的约束。比如,在规定的时间起床、睡觉,从我们出生之日起就必须要按着这个规定好的轨迹生活,因为只有这样,我们才不会迷失,才不会遭遇厄运。
在罗马帝国最后的200年里,有些思想成熟的人已经接受了这个不证自明的假说,因此也就没有必要进行更多的争论了。但是在第4世纪初期,大权掌握在教会手中,像“地球是圆的”这种理论是不被接受的,所以持有这样的想法只会带给人们危险。我们不能用尖锐的言论去批评那时的教会。因为,首先,最早信奉基督教的人是接触最少当代知识的群体。其次,信奉基督的人们确信,在世界末日来临时,耶稣会在所有人的注视中,带着所有荣耀,回到他受难的地方来分辨善恶。所以,如果真是如此(他们对此也并不怀疑),那从他们的观点来看,他们的推断是正确的,这个世界一定是平的。否则耶稣再现得发生两次,一次是为了西半球的人,一次是为了另一半球的人。当然,教会会认为这简直就是荒谬的,不尊重基督教。因此,这些人必然不能接受地球是圆的这一结论。
于是,在大约1000年的时间里,教会坚持教化人们:地球是一个位于宇宙中心的类似平盘一样的物体。但在学术圈中,少数修道院的科学家以及一些发展迅速的城市中的天文学家一直坚信古希腊的理论——地球是圆的,并且和许多其他星球一起绕着太阳旋转。但是这些人只能在心里默认这些理论,不敢公开探讨。因为他们知道,公开讨论只会打破那些想法落后的市民的和平与宁静,并不能使人们更接近真相。
到15世纪末期,支持古希腊这一理论的证据越来越具说服力,以致教会无法再去反驳。从那时起,教会的人,无一例外,不得不接受我们所生活的地球是一个球体的事实。产生这一变化的原因主要有:
当我们靠近一座山或者看见大海中有人划船时,我们最先看到的是山峰和桅杆的顶端,然后随着距离的拉近,我们会逐渐看到山峰或者小船的其余部分。
不论我们在哪里,我们能看到的范围总是一个圆形。如果我们在热气球里或是站在塔峰,离地球表面越远,我们能看到的圆就越大。如果地球碰巧是个鸡蛋形,我们会发现自己处在一个大椭圆的中心;但如果地球是一个正方形或者三角形,那么地平线所组成的形状只能是一个正方形或三角形。
当发生月食时,在月球上,地球的影子是圆的,而只有球体才会有圆形的阴影。
其他的星球都是球体,为什么单单我们要成为特殊的存在呢?
当麦哲伦(Magellan)的船队向西航行足够远时,他们最终还是会回到他们离开的地方。库克船长(Captain Cook)也有过同样的经历,他们自西向东航行,此次探险的幸存者最终也都回到了他们出发的港口。
只有圆的物体才会有圆形阴影
蚀
最后,当我们朝北极行进时,那些我们熟悉的星群(以古时的黄道带为标志)会逐渐下降,一直消失到地平线以下,但是,当我们再回到赤道时,这些星群又慢慢出现,而且位置会越来越高。
我希望我提到的这些事实能够很明白地证明我们所在的地球是圆的。但是如果这些证据还不能够满足你,那么去找一个可靠的物理教授,他会拿出一个石头,然后利用重力规律玩点小把戏,不论你在世界的哪个位置,这个石头总是会从高处坠落到地面,这个重力规律可以确切证明地球是个球体。如果他用的语言非常简单,且语速不是太快,那你或许会理解他的意思,但前提是,你得掌握比我多得多的数学和物理知识。
人们可能觉得(作者也会这样觉得)计算出现在这本书里会不合时宜,但我还是要摆出大量有依据的数据,因为这些数据都是有用的。拿光为例吧,光的传播速度是每秒186000英里。你弹一次指的时间,光已经绕地球7圈了。从最近的恒星(如果你想知道确切的位置,这颗恒星是半人马座阿尔法星(Alpha Centauri))发出的光照进我们眼睛,要以每秒186000英里的速度传播4年零4个月,而太阳光到达地球仅需8分钟,来自木星的光到达地球需要3分钟,但是在航海中起着重要作用的北极星则需要花40年才能给我们送来一束光芒。
光穿过宇宙的速度比最快的炮弹的速度快得多
我们大多数人在“想象”这个距离时都会感到迷茫,这个距离就是光年,即光一年所传播的距离,也就是365×24×60×60×186000英里,这个数字太大了,我们通常都会说“哦,是呀”,然后宁愿跑出去逗猫或者听收音机。
那么,让我们试着用大家所熟悉的火车来想这个问题:
一列普通的客车,没日没夜地行驶,需要走260多天才能到达月球。如果这列火车从今天开始开往太阳,得到公元2232年才能抵达。要到海王星附近,则需要8300年。但如果要行驶到最近的恒星,整个旅程则需要7500万年才能走完,这与前面提到的数字相比简直就是小儿科。更不要说驶向北极星,那要7亿年才能到达,7亿年是很漫长的,特别漫长。我们可以想象一下,如果人的平均寿命是70岁(这是一个很乐观的预估),那么7亿年则是1000万代人完成从出生到死亡的过程。
现在我们只讨论宇宙中可见的部分。与伽利略同期的人们曾用一些奇妙有趣的小装置发现了宇宙中的一些重要现象,但这些小装置仍不是很完美。虽然望远镜是个好东西,但除非我能将镜头改进千倍,那样的话我们在研究太空时可能就不会这么艰难了。因此,我们现在讨论的宇宙,实际上是“宇宙中那些看得见的一小部分,即用肉眼,或者通过替代肉眼的感光胶片观察到的那部分”。对于宇宙中其余的那些不曾被观测到的部分,我们一无所知。更糟的是,我们也不敢去猜测这部分宇宙的情况。
在包括恒星和其他星球的众多星球中,有两颗离我们较近的星球,它们会更直接、更显著地影响我们的生存,它们就是太阳和月亮。太阳,每24小时向地球的一半提供光与热;而月球,因为与我们足够近,所以它影响着地球上海洋的变化,造成奇怪的海洋现象,也就是我们知道的“潮汐”。
月球离我们真是太近了。因此,虽然它比太阳小很多(如果用我们所熟悉的直径为3米的地球仪当作太阳,那么地球只有一颗绿豆大小,而月球只有针尖那么大),但是月球对地球表面的“拉力”要比太阳对地球表面的“拉力”大得多。
我们对宇宙的全部了解,就像山上的几块小斑点
如果地球完全是由固体构成的物体,那么月球的拉力几乎不能够被察觉。但实际上是,地球表面的3/4是水,它会随着绕地球旋转的月球一起运动,就像是在一张纸上撒些铁粉,这些铁粉会随着你在桌子上滑过的玩具磁铁一起移动一样。
一片几百英里宽的河流,总是追随着月光。当河流进入海湾、海港或河口时,水量会急剧增多,于是便会出现二三十或四十英尺高的潮汐。在这样的河流中航行是件极具挑战的事。并且,当太阳和月亮恰巧在地球的同一侧时,拉力要比只有月亮单独在一侧时大得多。那时,就会发生我们所谓的“大潮”。在世界的许多地方,大潮就如同洪水一般。
潮汐的原理类同于磁铁对铁粉的吸引
包裹地球的氮气和氧气,我们称之为大气层或空气。这层空气大约有300英里厚,它将地球团团包围,就像橙子皮包裹着里面的果肉一样,保护着里面的部分。
大气层
大约一年前,瑞士的一位教授乘坐热气球飞到了超过10英里高的地方。这个热气球是经过特殊设计的,这位教授所到达的地方也是人们之前从未见过的大气层的一部分。这的确是一项壮举。不过,剩余的290英里的大气层,就有待我们继续去探索了。
生的意志
地震
大气层、地球表面以及海洋一起组建了一个大型实验室,制造出不同的天气,有风,有雨,有暴风雨,也有干燥。因为这些天气时刻影响着我们是否能开心幸福地生活,所以这里我们会讨论大量的细节。影响气候变化(难以按我们的愿望变化)的因素有三点,它们是季风、土壤的温度和空气的湿度。最开始,“climate”(气候)是表示“地球的倾斜度”。因为古希腊人早就注意到,当地球表面向极点倾斜时,他们所在之处的气温和湿度会有所变化,因此“climate”就有了“地区气候状况”的意思,而原有的“地理位置”的意思便不那么常用了。
现在,当提到一个国家的“气候”时,说的是该国家一年的不同时间盛行的平均天气情况,这也是我用这个词所要表达的意思。
首先,允许我来谈一谈在人类文明中起着很大作用的神秘之风。如果没有固定的赤道海洋的信风,那么美国的发现可能要推后至汽船时代;如果没有潮湿的微风,加利福尼亚和地中海国家绝不会像现在这样繁荣,不会与北部和东部的邻国形成贫富差距。另外,还有风中的岩石粒和沙子,它们就像一张张无形的大砂纸,经过几百年的努力,将挺拔巍峨的山脉磨平。
“wind”(风)这个词的字面意思是“蜿蜒而行”,所以,风就是空气从一个地方“蜿蜒而行”到另一个地方。但是,空气是怎样从一个地方蜿蜒而行到另一个地方的呢?这是因为通常有些空气的温度比其他的空气高,温度越高空气越轻,这部分更轻的空气更容易上升,而且会一直升到它能到达的高度。温度高的空气上升后,它原来的位置会出现真空,这时较重的冷空气就会涌到真空带。古希腊人早在两千年前就发现“大自然不喜欢真空”——空气、水、人类都不喜欢真空。
在一间房子里,我们都知道怎样制造热的空气——生火。在宇宙中,太阳就类似一个火炉,其他的星星就是被火炉温暖着的房间。地球上温度最高的地方自然是离火炉最近的地方(即赤道一带),而最冷的地方则是离火炉最远的地方(即靠近南北极的地方)。
现在,火炉会引起相当的空气动荡——环状动荡。热空气会向上流动,这样就远离了原本的热源,造成的结果就是,温度下降。温度下降的过程中空气便不再轻盈,于是又开始下降。下降过程中,它会再次接触火炉,然后升温,变轻,上升。循环往复,直到火炉熄灭。房间的墙壁,因为在火炉熄灭之前吸收了相当的热量,可以继续维持房间的温度,至于能维持多久就要看墙壁的材料了。
给地球加热的太阳
充当房间墙壁的实则就是地球上的土壤。虽然沙子和岩石要比沼泽地吸热快,可放热的速度也要比沼泽快很多。所以,你会发现太阳落山不久,沙漠就会冷得让人难受。森林则不同,在进入黑夜的几个小时后,森林里仍会是温暖舒适的。
水才是名副其实的热量储存器。因此,那些沿海国家,比起内陆国家,其温度通常会更舒服稳定。
由于太阳这个大火炉,夏天燃烧得要比冬天更持久更猛烈,所以,相应地,夏天比冬天热。但影响太阳四季活动的还有别的原因。如果你曾试着用一个电暖炉让在洗手间里的你在极其冷的一天不那么哆哆嗦嗦,那你应该会知道,这很大程度上取决于你放电暖炉的角度。太阳照射地球也是同样的道理。热带地区的阳光几乎是直射,两极地区则不是。所以,100英里宽的阳光会均匀地撒在一片100英里宽的美洲森林或南美荒野,它会将所有的热量都释放在100英里的土地上,不给其他地方。但是,在靠近地球南北两极的地方,100英里宽的阳光覆盖的宽度实际是其在赤道的土地或冰面的2倍(图片的展示会比文字说明更直观),也就是说,同样面积的赤道和近极点地区,近极点地区吸收的热量仅是赤道地区的一半,就好像,一个烧油炉子可以将6个房间的温度维持在一个舒适的温度,但是如果让它来给一个同样大小的12个房间供暖,可能就不会那么温暖了。
但天空中的火炉的工作原理远远没有这样简单,因为太阳还必须保证环绕着我们身边的大气层保持均衡的温度,只靠太阳是无法直接实现的,要通过地球,间接实现。
雨
太阳光穿过地球大气层的过程是很简单和迅速的,因此它很难对地球上的像毛毯般密集的大气层产生影响。当它照射在大地上,大地会储存一部分热量,然后将无法吸收的部分热量反射释放到大气层。顺便提一句,这可以解释为什么山顶上很冷。因为,我们处的位置越高,感受到的热量就会越少。如果(这只是假设),太阳直接将热量传递给大气层,大气层再将热量传给地球,那么将会是另一种情况,地球上有些高山的山峰也将不会被冰雪所覆盖。
现在,回归正题,我们要讨论这个问题最难的部分了。我们所说的空气不仅仅是字面意思上的空气。实际上,它既有物质又有重量,所以,越是靠近地表的大气受到的压力越大。我们可以想象一下,如果你想压平一片叶子或是一朵花,你会把这片子或花朵夹在一本书里面,还有可能再拿二十本书放在这本书上面,因为你知道最底下的那本书承受的压力是最大的。而我们人类承受的大气压力相对于这个例子中的叶子或是花瓣所承受的气压大很多,达到每平方英尺15磅。这也就是说,如果不是因为我们身体内也充满了气压,我们一定被大气压扁。即使是这样,30000磅(这是中等身材的人所受的压力)仍是一个相当大的数字。如果你对这个问题还存有疑问,那么你可以去试着想象如果有一辆小货车压在头顶,会是什么样的感受。
然而,在同一高度的大气层中,压力不是一成不变的。我们能够从伽利略的一个名叫埃万杰利斯塔·托里拆利(Evangelista Torricelli)的学生的发明得到这个验证,托里拆利在17世纪初就发明出了非常有名的仪器——气压计,我们可以在任何时候、任何地点用它测量空气的压力。
托里拆利的气压计一经投放市场,人们就开始用它来进行测试。实践证明,以海平面为起点每升高900英尺,压力就会下降一英镑。紧接着另一个发现也为气象学做了很大贡献——大风现象的研究,这是一项可预测天气的可靠科学。
某些物理学家和地理学家开始发现,大气压力和盛行风风向之间存在着某种关联的联系。但是用气流的运动规律来完成推翻现有已知的定律,首先需要花几个世纪的时间去搜集数据,用事实情况才能得出结论。经过几个世纪的研究,人们发现世界上的某些地方的气压会比海平面平均气压高,而有些则远低于海平面标准大气压。前者被称作高压区,后者是低压区。接着人们得出这样的结论:风总是倾向于从高压区吹向低压区,且风速和风力是取决于高压区和低压区的大气压差。当压差过高时,我们就会看到很狂暴的风——暴风、旋风或是飓风。
暴风雨毕竟只是地区性的
风不仅使我们生活的地方——地球保持良好的空气流动,而且在雨的分布上也起到很大作用,如果没有雨,植物和动物的正常生长就变得虚无缥缈。
雨产生的过程是:海洋、内陆海、内陆雪地等蒸发产生水蒸气,以蒸汽的形式悬浮在空气中。同样体积的热空气中存在的水蒸气比冷空气中的多,所以热空气会毫无压力地托着水蒸气并以云的形式存在,等到空气变冷,部分水蒸气会凝聚在一起,然后以雨、冰雹或是雪的形式降落到地表。
因此一个地区的降水几乎完全依赖于周围的风。举个非常常见的例子,当海岸与大陆之间有山脉阻隔,那么该海岸就会很潮湿。风在气压的作用下流向海拔更高处(那里气压更低),随着它距离海平面越来越远,它会降温,因而它所携带的水蒸气将会以雨和雪的形态降落,而到了山脉的背风面,风将变为不携带湿气的干燥的风。
热带地区的降水不仅规律而且充足,原因是陆地的高温使得空气向更高处运动,在高空中空气降温,被迫丧失大部分水蒸气,而这些水蒸气以倾盆大雨的形式落回地面。但是因为太阳并不总是直射赤道,而是在南北回归线之间来回运动,所以大部分的赤道地区都有四季,其中两个季度有剧烈的暴风雨,另外两个季度则天气干燥。
但是那些位于气流从低温区域向高温区域稳定运动的地区可以说是情况最糟糕的。因为随着风从低温区域向高温区域运动,其吸收水汽的能力稳定增强,而且无法释放所携带的水汽,这导致很多地区变为沙漠,而沙漠地区10年间的降水次数可能不超过一两次。
风和雨的话题就说这么多。在后面描述各个国家的情况时我们会详细讨论。
现在,要来说说地球本身,和地球上坚硬的岩石和地壳。
关于地球内部属性的理论有很多,但是我们对于这一问题的认识仍然极为模糊。
老实说,我们所触及的大气高度最高是多少,所勘测到的地球内部深度最深又是多少呢?
地壳中存在各种孔洞,好比海绵
在一个直径为3英尺的地球仪上,世界最高峰珠穆朗玛峰的厚度好比一张薄纸巾,而位于菲律宾群岛以东的世界最深的海沟,它在地球仪上的大小和形状仿佛一张邮票。诚然,我们从未潜到海洋底部,也从没攀登过珠穆朗玛峰。我们乘热气球和飞行器抵达过略高于珠穆朗玛峰的地方,但是不管怎么说,即使在瑞士教授皮卡德近来成功飞行之后,96.67%的大气仍是人类未知的。再来说海洋,我们从没潜入超过太平洋总深度1/40的更深水域。顺便说一句,海洋最深处的深度要超过山脉最高处的高度,但是我们并不了解是什么原因。如果我们将各大陆上的最高山脉置于海洋最深的部分,珠穆朗玛峰和阿空加瓜峰仍然会比海平面低几千英尺。
然而,鉴于我们当前的认识,这些事实对地壳的起源和后续演变构不成任何证据。我们也不能像我们的祖父辈所热衷的那样通过研究火山来解释地球的内在属性,因为我们必须意识到火山并不是填充地球内部的热物质的排泄口。如果这个比喻还不够俗,那么我就把这些火山比作地球的“皮肤”上起的“疖子”,疖子是让人恶心难受的,但是只是局部受罪,不会侵入病人的身体深处。
现在大约还有320座活火山。曾经的活火山数量还要再多400座,但是他们后来一起休眠了,加入了普通高山的行列。
这些火山中绝大部分都位于海岸附近。的确,世界上地壳最活跃的地方——日本(地震仪显示那里轻微的火山活动发生频率是一日4次或者一年1447次)是一个岛国,而马提尼克岛和喀拉喀托群岛则是近来遭遇火山爆发最严重的地区。
因为火山靠近海,所以自然而然地,人们试图解释所有的火山爆发都是因为海水渗入地球内部导致某种剧烈的锅炉爆炸现象,并伴随着熔岩、蒸气以及其他物质的喷涌而出,酿成令人恐惧的灾难。但是此后我们在距海数百英里的地方发现了数座极为活跃的火山,那种理论因而站不住脚了。两个世纪过去了,现在我们对于这一问题的答案仍然只能摇头说“不知道”。
那么,地表自身如何呢?我们曾经自信满满地谈论有一定年代的岩石能够不随时间的流逝而变化。但是现代科学却否认这点,认为这种岩石以及其他的岩石是有生命的,因此会不断变化。雨水和风的侵蚀共同作用,可使高山每一千年便降低3英寸。如果没有抵消这些侵蚀的反作用,那么所有的山脉早就不复存在了,喜马拉雅山脉也会在1.16亿年间演变为一片广袤的平原。但是正因存在大量的反作用,山脉得以延续至今。
如何手动模拟地震
为了能对我们周遭发生的一切有一个大概的认识,请取来6张干净的手帕,将其平展叠放置于桌面上。双手放在手帕堆的两侧,慢慢向中间推。你会惊奇地发现这堆手帕出现了很多褶皱,十分近似于地表的山脉河谷和其间的各种褶皱。包含地壳等构造的庞大的地球在宇宙中运动,不断地丧失热量。像任何正在冷却的东西一样,地球正在缓慢地收缩。正如你可能知道的那样,如果一个物体收缩,其外表就会出现折痕和褶皱,就像被从两侧向内推的一堆手帕所表现出来的那样。
山脉的起起伏伏
目前的最佳猜测(但是别忘了这仅仅只是一种猜测)是,自从地球成为一个独立的行星以来,其直径已经收缩了30英里左右。如果把这30英里想成是一条直线,这个数字并没什么。但别忘了,我们要面对的可是一个巨大的球体表面。世界的面积是1.9695亿平方英里。所以,哪怕直径仅突然缩短几码,也足以引起毁灭人类的灾难。
大自然缓慢地展示着她的神奇之处。她也坚持维持一种合理的平衡。当她让一条河干涸时(我们自己的盐湖(Salt Lake)正在迅速地消失,瑞士的康斯坦茨湖(the Lake of Constance)也将在10万年后消失),她就会让另一条河出现在世界的其他地方;当她想让一座山消失时(坐落于欧洲中心地带的阿尔卑斯山脉(the Alps)在6000万年后将如同大草原一样平坦),然后在世界的完全不同的地方,地壳会缓慢地被重新塑形,凸起,形成一座全新的山脉。虽然,这个具有一定规律性的过程极其缓慢,我们也无法精确地观察到正在发生的变化,但我们对此深信不疑。
美洲的冰川
但也有例外情况。对地球本身来说,她并不慌张,但是在人类的协助和纵容下,她有时会以令人不舒服的方式来证明自己也是急性子的。自从人类真正进入文明阶段,发明了蒸汽机和炸弹,地球表面就发生着快速的变化,如果我们的先人能够回到现在,与我们共度一个假期,那他们是无法辨认出自己的牧场和花园的。对木材的贪婪和粗暴使得我们伐光了山上的森林和灌木丛,让这些原本覆盖着植被的山都变成了原始的荒原。因为森林一旦消失,曾常年附着在山坡岩石表面上的肥沃土壤就会被残酷地冲刷掉,贫瘠的山坡又会成为周围地区的威胁。雨水不但无法再被草皮和树根保留住,而且会形成湍急的水流甚至是洪水,奔向平原与山谷,并摧毁它途中经过的一切。
欧洲的冰川
不幸的是,这种说法并不是危言耸听。我们不需要去回忆冰川时期,那时因为不明原因,北欧和北美被冰雪覆盖,山上到处都是危险的沟沟壑壑。我们只需回顾罗马时期,罗马人是一流的开拓者(难道他们不是古代的“实干家”吗?),他们毫不留情地毁坏了原本有助于维持意大利生态平衡和宜人气温的东西,用了不到五代人的时间就完全改变了他们半岛的气候。西班牙人对南美所做的,也使得勤勤恳恳的印第安人世世代代建造的肥沃的梯田毁于一旦,这是近期发生的事实,所以无须更多的说明。
当然,剥夺土著民族生计,让他们顺从的最简单的方式就是让他们挨饿——就像我们的政府让勇猛的武士变为又脏又懒散的保护地居民,最好的方法就是让水牛消失。但是这些残酷无情的方式总是带有惩罚性的,任何一个熟悉我们的平原和安第斯山的人都会证明给你看。
公元前5000万年和公元1932年
幸运的是,实用地理学的问题很少,而这就是其中之一,其重要性最终也已渗透进那些有权力的人的意识中。现在的政府不会再忍受人们对土地的肆意干扰,因为它是我们幸福的依靠。我们无法控制地壳内部的变化,但在一定程度上,我们可以改变某些地区的降雨量的多少,防止肥沃的土地变成大荒漠。也许,我们对地球内部了解得少之又少,但我们却对外部的情况了解得很多。而且,我们对地球外部的了解每天都在增多,并明智地将这些信息利用起来造福大家。
但是遗憾的是,我要说我们还没有掌控地球更大的部分——我们将这部分称之为海洋。接近地球的3/4是不适合人类居住的,因为被水所覆盖,水的深度跨度从几英尺(近岸边)到大约3.5万英尺,这是菲律宾以东著名的“深洞”的深度。
这层水可粗略地被分为3个主要部分。其中最重要的就是太平洋,其面积是6850万平方英里,大西洋的面积是4100万平方英里,印度洋是2900万平方英里。内陆海的面积总计是200万平方英里,而所有的湖与河的面积是100万平方英里。所有这些水下土地过去是,现在是,将来还是我们无法去居住的地方,除非我们能够再次进化出鳃,几百万年前我们祖先曾拥有过的鳃,这在我们出生时,也有过一些痕迹。
充足的水域比起极其有用的土地面积似乎是完全的浪费,这使得我们对地球从开始就有这么多水而感到遗憾。因为我们知道,有500万平方英里土地是沙漠,是被废弃的,有1900万平方英里像西伯利亚的无数干草原或半可开发的平原,还有数百万平方英里的地方或者太高(像喜马拉雅山和阿尔卑斯山),或者太冷(像南北极地区),或者太湿(像南美的沼泽地),又或者是森林过密(就像中非的森林),这些地方都没有人居住的,因此都必须从被当作“土地”的5751万平方英里中减掉,我们都会感到,要充分利用额外增加的每平方英里的土地。
如果把最高的山放进最深的海里
关于上图的解释
如果我们将世界上最高的山放进菲律宾和日本之间的最深的海里(34210英尺),即使是珠穆朗玛峰都比这海平面还低5000多英尺,其他的就更不用说了。他们是:1.珠穆朗玛峰(29141英尺);2.干城章嘉峰(Kinchinjinga),在亚洲,靠近尼泊尔(28225英尺);3.阿根廷的阿空加瓜山(Aconcagua)(22834英尺);4.厄瓜多尔的钦博拉索山(Chimborazo)(20702英尺);5.阿拉斯加的麦金利山(McKinley)(20300英尺),这是北美洲最高的山;6.非洲的乞力马扎罗山(Kilimanjaro)(19710英尺);7.加拿大的罗根山(Logan)(19850英尺);8.高加索的厄尔布鲁士山(Elbruz)(18465英尺),欧洲的最高山;9.墨西哥的波波卡特佩特山(Popocatepetl)(17543英尺);10.亚美尼亚的阿拉腊山(Ararat)(157810英尺);12.日本的富士山(Fujiyama)(12395英尺)。(顺便提一句,喜马拉雅山脉有12座山峰高于阿空加瓜山,因为没有人听过,所以我在这里就不提它们了。)
人们常年居住的最高的地方是:13.中国西藏的噶达克(Gartok)村庄(14518英尺)。最高的湖是:14.秘鲁的的的喀喀湖(Titicaca)(12545英尺)。最高的城市是:15.位于南北洲的基多(Quito)(9343英尺)和16.波哥大(Bogota)(8563英尺)。17.瑞士的圣伯纳山口的修道院(8111英尺)是人们在欧洲常年居住的最高的地方。而北美最高的地方则是18.墨西哥城(Mexico City)(7415英尺)。最后,19.巴勒斯坦的死海(Dead Sea)比海平面低1290英尺。
但是,如果没有这个巨型的热量储存体,我们称之为海洋,我们能否存活是非常值得怀疑的。史前时期的地质遗迹明确地显示,曾有好几个时期有比现在更大的陆地,有比现在小的海洋。但是不变的是,这些时期都是非常寒冷的。如果要维持现在的气候,那么目前的水与陆地的4∶1比例是理想的,如果这个比例不发生变化,我们大家都可受益。
包围整个地球的辽阔海洋(从这个角度看,古人的猜测是对的)是持续运动着的,就像坚硬的地壳一样。月亮和太阳通过吸引力作用,吸引着海洋并使它上升到一定高度。白天的热量使海水以水蒸气的形式蒸发掉一些。极地地区的寒冷使海水以冰的形式存在。但是,从实用角度看,作为某些直接影响我们幸福的因素,气流或风是影响海洋表面的首要因素。
如果你用嘴吹向盘里的汤,吹足够时间,你就会发现汤会从你嘴的方向向远处流去。当特定的气流长年累月地持续吹向海面,将会引起海水“漂流”且顺着气流向前流去。当有不同的气流从不同的方向吹来时,这些“漂流”就会彼此中和。但是如果这些气流是稳定的,例如,赤道两边吹来的风,漂流就会变成真正的海流。而这些海流在使世界上不适合人类生存的地方变得适应生存的方面起到了非常重要的作用,否则,这些地方就会变得像格陵兰岛(Greenland)冰封的海岸一样寒冷。
有关这些海洋河(因为这是很多海流的属性)地图会展示给你它们的地理位置。太平洋有很多这样的海流。其中最重要的海流与大西洋的墨西哥湾流(the Gulf Stream of the Atlantic)一样重要,这个海流就是日本海流或是黑潮(也叫作蓝色盐海流),它是由东北信风引起的。日本海流在日本完成它的任务后,会穿越北太平洋并将它的祝福带到阿拉斯加,使那里的人们远离寒冷,接着它即刻转向南,给加利福利亚带去宜人的气候。
几百万年前的大陆与现在有很大差别
但是当我们谈及海流时,首先会想的是墨西哥湾流,这条神奇的海流大约50英里宽,2000英尺深,它在相当长的时间里都维持着欧洲北部的热带气候和英格兰、爱尔兰及所有北海沿岸国家的富饶。
墨西哥湾流的整个流经过程是很有趣的。它是以有名的北大西洋涡流为开端,它是漂流不是海流,它像是一个大漩涡,绕着大西洋的中心地带转啊转,这一片半流动的水是数以万计的小鱼和浮游植物的家园。马尾藻对早期航海中有着很大的影响。因为一旦强烈的信风(热带北部地区的东风)将船刮入马尾藻海,就会迷失方向。至少,中世纪的水手都对此深信不疑。延绵数里的马尾藻会缠住你的船,直到船上的所有人饥渴而死。可怕的船只残骸在无云的天空下漂浮着,无声地警告这那些即将冒犯神灵的人们。
直到哥伦布带领船队平稳地穿过这昏暗的水域,人们才明白,这个关于马尾藻海的神话般的故事是夸大其词了。即使现在,对于大多数人,马尾藻海这个名字仍让人觉得充满神秘色彩。它听起来像是年代很久远,有点像但丁笔下地狱的意思。但实际上,这个名字所能带来的兴奋感还不如中央公园里的一个小池塘。
水壶中的湾流
但是,墨西哥湾流是怎样的过程呢?北大西洋漩涡在流经的途中,一部分海水会流向加勒比海,并在那里与来自非洲海岸向西流动的洋流汇合。这两股洋流加上加勒比海的水,太多了。就像是一杯倒得太满的水杯,多余的水流入了墨西哥湾。
墨西哥湾没有地方再去容纳多余的海水,于是就把佛罗里达和古巴间的海峡当作一个水龙头,向外喷射出一股热水流(80℉),这股热水流被称作是墨西哥湾流。离开这个水龙头后,墨西哥湾流以每小时5英里的速度流动。这也是古代航海家很善于借助这个湾流来航行的原因之一,他们宁愿绕行,虽然路程很长,也不会逆流而上,因为逆流行驶严重地延误了他们的进度。
离开墨西哥湾流后,湾流向北行进,沿着美国海岸线流淌,直到它被东边的海岸所阻挡,这时它开始向北大西洋流动。在流过纽芬兰大堤后,它会遇上一条支流,也就是从格陵兰冰原地带的拉布拉多流,湾流有多温暖热情,拉布拉多流就有多冰冷无情,两股强大的水流汇合在一起时会产生很大的水雾,给大西洋的这一地区带来了可怕的恶名。这里也是冰山较多的地方,这对过去50年里的航海产生了很重要的影响。当夏季来临时,夏日的太阳如尖刀一般切掉这些坚硬的冰川(这个巨大岛屿的90%仍被冰川所覆盖),这些冰川缓慢地向南漂去,直至它们被拉布拉多流和湾流汇合所产生的漩涡截住。
这些冰山胡乱地漂在水上,并慢慢融化。但就这是这个融化过程使得这些冰山非常危险,因为冰山在融化时只有顶部是露出水面的,有凹凸不平棱角的部分则藏在水下,这部分冰的坚硬程度足以划破船舱,就像刀切黄油一般容易。现在,这儿的整片区域对所有航海的人们来说已经成为禁区,美国巡逻船队(一支特殊的巡逻队,由所有国家共同承担费用)持续对这里进行监查,对较小的冰川,他们选择炸毁,而对那些较大的冰山,他们则是对将临近的船只予以警告。但是渔船却喜欢这个地方,因为那些来自北极的本就习惯拉布拉多流的寒冷的鱼儿,当温暖的湾流混入后,是极不乐意的。也就是在它们犹豫着是游回北极还是试着穿过湾流的时候,法国的渔民早已布好天罗地网,将它们一网打尽。这些渔民的祖先在早其他人好几百年前,光顾了传说中的美国大浅滩。位于加拿大海岸线外的这两座小岛,圣彼埃尔岛和密克隆群岛,不仅是法兰西帝国在两百年前占领北美大片土地的遗址,更默默地见证着诺曼底渔民的勇气,因为是他们,早在哥伦布出生前150年就曾踏上过这片海岸。
湾流离开所谓的“冷墙”(它是由湾流和拉布拉多寒流巨大的温差造成的)后,继续向北,悠闲地穿过大西洋,流过西欧海岸后就呈扇形铺散开来。湾流来到西班牙、葡萄牙、法国、英国、爱尔兰、荷兰、比利时、丹麦、斯堪的纳维亚半岛,并为这些国家带来更为温和的气候。这股奇特的水流在完成它的工作后,带着比世界上任何一条河流都多的水源的水,谨慎地流向北冰洋。北冰洋发现自己融入了太多的水,所以它需要通过分出自己的洋流以求得到缓解,相继就诞生了格陵兰海流,这就是我前面曾提到的拉布拉多寒流。而这个过程,本事就是一个引人入胜的故事。
这个故事太吸引人了,我真是非常想单独给出一个章节的篇幅去写它,但是我不能这样做。
本章内容只是一个背景介绍——关于气象学、海洋学和天文学的背景,在这个背景下,我们剧中的“演员”不久就会开始他们的表演。
现在,让我们暂时落幕。
当再次开幕时,新的场景将会上演。
这个场景将会向你展示,在真正将世界称之为我们的家园前,人们是怎样征服大山、大海与大漠。
序幕再次拉开。
场景Ⅱ:地图和航海方法。