探索地球的秘密
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探索地球的秘密
谜!
去年2月23日中午,许多人在不同的地区收听中央人民广播电台的广播,正听得入神,突然广播停止了(指的是短波广播),一直过了36分钟才恢复正常。电台的机器在正常地工作着,收音机连半点毛病也没有,这到底是什么原因呢?
气象工作者因为能预先推算出天气的变化,赢得了人们的赞许。然而,他们有时却很苦闷:因为预报不准而受到讥讪。其实,这怎么能责怪他们呢,准确的天气预报需要足够的高空和地面的气象资料,需要知道大气环流的规律,而这些却恰恰是目前还没解决的问题。
祁连山、昆仑山、天山山顶的雪水灌溉着我国西北干早地区的农作物,因而那里才出现了“塞外江南”。但是我们对这些积雪变成的冰川的厚薄大小竟是“茫茫然”。
人们最关心的事情是近百年来北温带和北寒带的气候变得暖和了。有很多事实可以证明:西伯利亚的冻土带在个别地区已经向北移动了40公里;北冰洋中司比次保根岛附近的航行期延长了好几个月;空中的侯鸟、海洋中的鱼群也在向北移动着;我国天山上的雪线四五十年来也上升了约
200尺。这是什么道理呢?另外,在热带高山上、在南极洲上的冰川是否在同样地退缩呢?
神奇的问题何止于这些!
诗人曾经歌颂过:“地球,我的母亲!”然而,对于这个“母亲”,我们了解得实在太少了。地球上到处充满着神秘,许许多多问题,还在像谜一样地困惑着我们。
揭开这些秘密,不但会使我们的知识更加丰富,并会帮助我们解决许多实际问题:从越过极地的空间交通到五谷丰登。为着这个目的,全世界的科学家携起手来,对地球来个全面的调查和研究,这就是“国际地球物理年”。
“上穷碧落下黄泉”
白居易在他的长恨歌里有一句“上穷碧落下黄泉”。今天,我们正好用来形容地球物理学的研究范围。
我们居住的地球大致可以分为水圈、陆圈、大气圈。地球物理学者给自己规定的任务是:研究发生在这三个圈里的物理现象,为的是进一步掌握它们的规律。
说得具体些,地球物理学包括气象学、海洋学、大地物理学等。
这是一门年青的科学,作为一门独立的科学还不到一百年;一直到最近三十年来,由于生产技术的不断革新和国防方面的需要,才有了较快的发展。
目前做到了什么程度呢?可以这样概括地说:火箭已经
探测了400公里的高空大气层;海洋调查也已深达10800公尺,大陆上最深的石油钻井是5432公尺;假如用无线电波、声波、光波及地震波等间接的方法,研究高空大气状况、地球内部构造等,所达到的范围,就更为广阔深远了。
一台复杂机器
想预报寒潮,怎么能不去注意西伯利亚和北极空气团的移动?想预报台风几时光临,怎么能不去留意西南太平洋低纬度区域的气象动态?尽管可以用地震仪把“微地震”记录下来,但是它发生的原因并不是来自地下,而是由海浪引起的。而海浪呢,又是由风引起的。
发生在地球上的各种地球物理现象就是这样错综复杂
而又互相关联的。几乎是所有的地球物理现象,既不能按照人们的意志去发生或加以控制,也不可能在实验室里加以复制或简单化。地球物理学中无论哪一门科学,都有一个共同的特点,就是都有时间和空间的概念,必须在同一时期内对全球进行观测,才能取得足够的数据;若有一个地段是空白,全盘的理论就无法成立了。难怪地球物理学家喜欢把地球比做是一台极其复杂的机器。这台机器有着很多的零件,并且是互相关联的。光是一个国家的科学家,是难以了解这台机器的工作和构造的,更谈不到驾驭它了。
只有各国科学家共同携起手来,才能全面探索地球的秘密。而事实上,他们在过去已经有过两次合作了。
还是在上一世纪两次国际极年以前,很多国家已经开始注意了南极和北极。可是当时他们感觉兴趣的是开疆辟土,而忽略了南北级在科学研究上的意义。十九世纪五十年代,地球物理学者魏仆奢乃向各国政府建议,规定一个年分,在这一年里在南北极,建立一些观测台站,再配合各国已有台站,对气象、地磁、极光等地球物理现象,作不断的观测记录。他的建议受到了国际气象学会的支持。于是,在1882―1883年,有11个国家派遣了15个考察队,按照预先制定好的计划,在北冰洋上建立了27个气象站和地磁站)进行了为期13个月的观测,
共同研究了极地气象学、地磁、极光等现象。这一个极地区的综合考察就被称为“国际极年”。这次极年的举行,使人们增进了不少地球物理现象的系统知识,如确定了极光带以及极光和地磁的关系。
过了五十年,地球物理学家们重提旧事,在1932―1933年叉举行了第二届国际极年。参加的国家比上次多了,气象台站和地磁台站增加到94个,研究的范围也比上一次极年大了许多。尽管那时,我国在半封建半殖民地制度下,科学很落后,设备很简单,还是参加了活动,在泰山、峨嵋山建立了高山观测站,上海徐家汇观象台和青岛观象台还参加了经度和纬度测定,佘山观象台参加了地磁和太阳辐射的观测工作。
那时候,地球物理学已经有了很大发展,尤其在高空观测和电离层观测方面,已使用气球带着无线电探空仪探测高空了。因而第二届国际极年收获很大,主要是明了了一些太阳和地球的关系,例如电离层的扰动,无线电通讯衰落、磁暴现象和太阳喷焰(日珥)的密切关系。
为期18个月的一“年”
从今年七月一日零时起,在我们这个地球上将有几千所电台、天文台站、气象台站……,开始国际地球物理年的观测工作。为了揭开高空的秘奥,火箭、飞机、无线电探空仪,还有人造卫星将要升上天空。
…………。
这是科学家对地球的第三次综合研究了。从这天起,地球真象被拿进了一个特别的实验室,经受着各种精密的、详细的研究。
上两次的地球物理方面的国际合作,只是偏重于极地的观测和研究,所以称为“极年”。而这一次呢,除了仍继续极地和高纬度的研究外,在赤道地带,其它中低纬度地带也将配合观测。活动区域几乎已遍全球。显然,“极年”这个字眼已经不能代表它的真正意义了,所以有必要改称“国际地球物理年”。目前已经确定的研究项目有气象学、地磁学、极光和大气晖光、电离层、太阳活动、宇宙线、经度和纬度测定、冰川学和气候学、海洋学、火箭和人造卫星、地震学、