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南極大陸

(陸地名)

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南極大陸,陸地名,是指南極洲除周圍島嶼以外的陸地,是世界上發現最晚的大陸,地位於地球的最南端。 [1]  南極大陸95%以上的面積為厚度驚人的冰雪所覆蓋,素有“白色沙漠”之稱。 [2]  在全球六塊大陸中,南極大陸大於澳大利亞大陸,排名第五。
中文名
南極大陸
別    名
白色大陸
區域範圍
南極洲除周圍島嶼以外的陸地

南極大陸大陸位置

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南極大陸 南極大陸
從字面上看,南極就是地球的最南端,但實際上,南極這個詞有多種近似含義,例如:南極洲、南極點、南極大陸、南極地區、南極圈等。按照國際上通行的概念,我們一般把南極圈以南的地區稱為南極,它是南大洋及其島嶼和南極大陸的總稱。在極圈內會有極晝和極夜現象,同時,極圈也是劃分温帶與寒帶的界限。

南極大陸面積介紹

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南極洲包括南極大陸及其周圍島嶼,總面積約1400萬平方千米,其中大陸面積為1239萬平方千米,島嶼面積約7.6萬平方千米,海岸線長達2.47萬千米。南極洲另有約158.2萬平方千米的冰架。南極洲的面積約佔地球陸地總面積的9.4%。 [2] 
南極不屬於任何國家。從19世紀20年代起,到20世紀40年代,各國探險家相繼發現了南極大陸的不同區域,從而為本國政府對南極提出主權要求提供了依據。接着,就有英國、新西蘭、澳大利亞、法國、挪威、智利、阿根廷等7個國家的政府先後對南極洲的部分地區正式提出主權要求,使這塊萬年冰封的平靜的大地籠罩上國際糾紛的陰影。
根據1961年6月通過的《南極條約》,凍結了以上7國對南極的領土主權要求,規定南極只用於和平目的,可以説,南極不屬於任何一個國家,它屬於全人類。 [3] 

南極大陸特點細況

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我們都知道,去南極是十分不容易的,因為南極大陸是最難接近的大陸。與南極大陸最接近的大陸是南美洲,它們之間是970千米寬的德雷克海峽。南極大陸與其他大陸不僅相距遙遠,而且周圍還為數公里乃至數百公里的冰架和浮冰所環繞,冬天時浮冰的面積可達1900萬平方千米;即使在南極的夏天,其面積也有260萬平方千米;南極大陸周圍海洋中還漂浮着數以萬計的巨大的冰山,為海上航行造成了極大的困難和危險。
地球上最高的大陸不是擁有青藏高原的亞洲大陸,而是南極大陸。地球上其他幾個大陸的平均海拔高程為:亞洲950米,北美洲700米,南美洲600米,非洲560米,大洋洲400米,歐洲最低,只有300米。然而,南極大陸,就其自然表面來説,其平均海拔高程為2350米,比其他幾個大陸中最高的亞洲還要高得多。但是,如果把覆蓋在南極大陸上的冰蓋剝離,它的平均高度僅有410米,比整個地球上陸地的平均高度要低得多。

南極大陸最冷地區

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由於海拔高,空氣稀薄,再加上冰雪表面對太陽能量的反射等,使得南極大陸成為世界上最為寒冷的地區,其平均氣温比北極要低20度。南極大陸的年平均氣温為零下25度。南極沿海地區的年平均温度為零下17~20度左右;而內陸地區為年平均温度則為零下40~50度;東南極高原地區最為寒冷,年平均氣温低達零下56度。是地球上聽觀測到的最低氣温為零下88.3度, [4]  在這樣的低温下,普通的鋼鐵會變得象玻璃一般脆;如果把一杯開水潑向空中,落下來的竟然是一片冰晶。
南極的寒冷首先是與它所處的高緯度地理位置有關,由於高緯度地理位置,導致了在一年中漫長的極夜期間沒有太陽光。同時,與太陽光線入射角有關,緯度越高,陽光的入射角越大,單位面積所吸收的太陽熱能越少。南極位於地球上緯度最高的地區,太陽的入射角最小,陽光只能斜射到地表,而斜射的陽光熱量又最低。再者,南極大陸地表95%被白色的冰雪覆蓋,冰雪對日照的反射率為80%一84%,只剩下不足20%到達地面,而這可憐的一點點熱量又大部分被反射回太空。南極的高海拔和相對稀薄的空氣又使得熱量不容易保存,所以南極異常寒冷。

南極大陸地球上的風極

一般來講,只有在大洋上熱帶風暴(颱風)可以達到12級,但是在南極,12級以上的暴風卻是家常便飯。南極大陸是風暴最頻繁、風力最大的大陸,風速在每小時100千米以上的大風在南極是經常可以遇到的。南極大陸沿海地帶的風力最大,平均風速為每秒17~18米, [5]  而東南極大陸沿海一帶風力最強,風速可達每秒40~50米。在法國的迪爾維爾站曾測到每秒100米的大風,相當12級颱風風速的3倍,而它的破壞力相當於12級颱風的近10倍。這是迄今為止世界上記錄到的最大的風。因此,南極又被稱之為“風極”。
南極風能殺人!除了嚴寒之外,狂風則是科學考察人員在南極所遇到的另外一個兇惡的敵人。狂風會很快帶走人體的熱量,使人發生凍傷甚至凍死事故。極夜的風暴,其速度有時超過每秒40米,比12級颱風凌厲得多。此時若有人身置户外,便會有生命之虞。人們難以忘記,1960年10月10日下午,在日本昭和站進行科學考察的福島博士,走出基地食堂去餵狗,突遇每秒35米的暴風雪,從此再沒有回來。直到1967年2月9日,他的保存完好的屍體,居然在距站區4.2公里處出現!

南極大陸南極大陸上冰

南極大陸被冰覆蓋。雖然南極是冰雪的寶庫,但是單從降水量來看,南極大陸卻是最乾燥的大陸。南極大陸的空氣異常乾燥,沿海地區的年平均降水量只有30~50毫米,不到有我國沿海地區降水量的二十分之一。南極內陸地區的年降水量甚至還不到5毫米,南極點的年平均降水量僅有3毫米,與非洲的撒哈拉大沙漠差不多。
另一方面,南極大陸又是最荒涼的大陸,是唯一沒有任何樹木的大陸,除了在南極半島最北端可以看到3種開花的小草之外,其他地方根本看不到綠的顏色,只有在沿岸地區有少量的苔蘚和地衣等低等植物;南極大陸沒有陸生的脊椎動物,為數極少的蚊蟲、蜘蛛則算是陸生動物中的龐然大物了。由於南極大陸降水量很小、滿目荒涼、動植物種類稀少等原因,有人乾脆把南極大陸稱為“白色的沙漠”。
南極大陸面積是1400萬平方千米,其中95%的面積被冰蓋覆蓋,不難計算出來,南極大陸被冰覆蓋的面積大約有1330萬平方千米,這個大冰蓋就象一頂巨大無比的帽子,把南極大陸大部分地方捂得嚴嚴實實,由於它的存在,竟然把南極大陸的地殼壓得凹陷下去,以致於許多地方被壓得低於海平面,假設南極冰蓋一旦融化,西南極大陸會變成汪洋大海中的一些島嶼。
南極大陸95%以上的面積為巨厚的冰川所覆蓋,只有在南極大陸邊緣區域有季節性的岩石出露,其餘的絕大部分都覆蓋這常年冰雪。冰的平均厚度為2000米左右,最厚的地方達4800米,形成了一個巨大的冰蓋,冰雪總體積為2800萬立方千米。這些冰是由很純的淡水組成的,所包含的淡水約佔全世界淡水總量的72%,就其體積來説,約佔全世界總冰量的90%以上,構成了地球上最大的淡水寶庫。如果這些冰完全消融,全球平均海平面將升高55~60米,這對人類的生存將會構成嚴重的威脅。

南極大陸流動的冰川

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地球上所有的冰川都是流動的冰。由於南極冰蓋本身的巨大壓力,使得冰層緩慢地從中心高原向四周運動,其速度一般為每年幾米到幾十米,冰蓋的厚度從中心高原向沿海地帶是逐漸變薄的。像這樣的運動速度,大陸中心的一塊冰雪要經過多少年才能流進大海呢?如果有興趣的話,不妨計算一下。南極大陸的冰岸亦以每年200m的平均速度向大洋方向移動,冰川的邊緣經常斷裂,其結果形成了冰山。同時,也導致岸線經常在相當長的距離上後退數十公里。
大陸基岩地形對冰的形態和運動有很大影響。緩慢流動的冰層遇到高大山嶺阻擋,就流人山谷之中,冰在山間谷地中形成流動較快的冰河,這就是山地冰川。南極大陸巨大的冰川在本身的重力和壓力的聯合作用下,加上極地終年不息的狂風的推動和冰融水的潤滑,夜以繼日地發生流動。儘管一朝一夕不容易察覺它的變遷,然而在歷史的長河中,它卻是一股改變南極面貌的巨大力量。
南極冰蓋上的冰裂縫
南極冰蓋的冰在重力作用下由高向低運動,也就是通常所説的冰川流動,當遇到底面凹凸不平時會使流動的速度產生差異。在底面凸起時,冰蓋表層的冰運動速度比下面的冰要快一些,於是形成了冰裂縫。因此,我們知道,冰裂縫的出現是有規律的,而且經常成組出現,對南極冰蓋考察人員和裝備構成了嚴重的威脅。
沒有哪一個國家的南極冰蓋考察隊會忽視冰裂縫,即便如此,在冰裂縫發生危險的事例也經常發生,人員和車輛掉下冰裂縫時有發生,造成車輛和人員的損失。南極冰蓋上的冰裂縫經常寬達幾米,深不可測,用肉眼可以很清楚地看出來的只需繞道行走就行了,可是許多冰裂縫上面覆蓋着厚薄不一的積雪,同正常的雪面沒有任何差別,用肉眼根本看不出來,當人員或車輛行進到它上面時,積雪崩塌,人員或車輛就會掉落下去。當上面的積雪較厚時,甚至會出現前面的車輛可以安全通過,而後面的車輛掉下冰裂縫的情況。
會“唱歌”的南極冰
如果你有幸得到一小塊南極冰,把它放進一杯水中,會出現非常奇妙的現象:冰塊在融化的同時,會發出輕微的但是人耳能夠聽得見的美妙音響,冰塊也會在水面微微移動,甚至輕輕碰撞杯子的邊緣,這是為什麼呢?
原來,這一切都是因為南極冰中含有的氣體造成的。南極巨大的冰蓋都是由萬年的冰雪積累而成的,降落在南極的雪花經過壓實,變成冰川冰,而原來雪花中的氣體也被保存在冰中,由於上面不斷的積累,氣泡在巨大的壓力下變成了高壓的氣體。當冰塊融化時,高壓的氣泡破裂,發出了美妙動聽的音樂聲,同時會推動體積較小的冰塊移動,碰撞水杯,甚至會發出輕微的撞擊聲。

南極大陸南極海冰

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規模巨大的冰架是南極特有的景觀。在南極大陸周圍,越接近大陸的邊緣,冰厚變得越薄,並伸向海洋,在海洋,海冰浮在水面上,形成了寬廣的冰架。也就是説,冰架是南極冰蓋向海洋中的延伸部分,這些冰架的平均厚度為475米,最大的冰架是羅斯冰架菲爾希納冰架龍尼冰架和亞美利冰架。加上這些冰架,南極大陸面積可增加150萬平方千米。冰架能以每年2500米的速度移向海洋,在它的邊緣,斷裂的冰架漸漸漂移到海洋中,形成巨大的冰山。
在南極的冬季,嚴寒的氣候使南極周圍海面結冰,海冰完全封住了整個大陸,並且可向北伸展到南緯55度。一般在每年的9月份,海冰的面積達到最大值,被海冰覆蓋的海洋麪積達2000萬平方公里,這一面積比南極大陸本身面積還要大。每年夏天,一般是在2月底,海冰的範圍達到最小值,85%的海冰漂流到不凍海域融化掉,甚至在許多地方,海冰一直融化到海岸,船舶可以直接航行到岸邊。南極海冰每天最多可流動65公里。 [6] 

南極大陸南極冰山

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南極大陸景觀

南極的冰山是非常吸引人的景觀,而平台狀(桌狀)冰山是南極所特有的,從遠處望去,潔白的冰體、壯美的身姿,常常給人們留下永生難忘的記憶。從大陸冰牀和冰架上斷裂而成的冰山非常多,並且比北極的冰山要大得多,它們中間大的面積有時可達數十平方千米,個別的可長達近200千米。從冰架或冰川邊緣斷裂下來不久的冰山通常是平台狀冰山,它們的頂部非常平坦,甚至可以作為輕型飛機的機場。它們常常高於水面幾十米,而水面以下可達200~300米。隨着不斷的消融,冰山會進一步地分裂、翻轉、坍塌和海流海浪的作用,會形成各種形狀的小型冰山。南極冰山會在海流和風的推動下,以每天10―20公里的速度移動。
在南極沿岸分佈的冰山中,有的是從冰川口的“冰舌”上剛分裂下來的“新生冰山”,這些冰山的重心很不穩定,容易發生翻滾和倒塌。在夏季,氣温升高,冰山消溶變酥,也會使其發生塌落或崩裂,在2月底這一現象更為多見。在中國南極中山站沿岸的冰山羣附近,就經常會看到冰山的塌落和聽到冰山崩裂的響聲,巨大的冰體從50~60米高的冰山上塌落入海,可掀起3~5米高的湧浪,對在其附近活動的船舶具有較大的危險。1998年2月,中山站附近一個體積巨大的冰山發生翻轉,距離它幾千米的2萬噸級的中國“雪龍”號船竟然左右搖擺到十幾度。
有的“金字塔”形或尖頂形冰山,其水下部分伸出巨大的底盤,有的甚至遠處看上去為兩座冰山,而實際上是連在同一個底盤上,這類冰山水下的伸出部分就像暗礁一樣,給距離較近的船舶帶來極大的威脅。所以,即使擁有現代化的航行保障手段和堅固的破冰船,不論在遠海還是在近岸,冰山仍然是南極海域航行與作業的重要障礙之一,對現代化的考察船構成威脅。

南極大陸緯度

由於緯度和季節的不同,海冰的厚度從幾十釐米到2米以上不等,通常緯度高、離岸邊近的海灣內部的海冰較厚,反之則薄。由於海冰的存在,一般只有破冰船才敢在南極周圍水域航行。南極海冰給航行帶來了巨大的困難,同時沿岸結實的海冰也給近岸的考察站的物資補給提供了方便:輸油時從船到考察站之間的海冰上架設輸油管,比起等海冰融化後用小艇卸油又快又省事;將物資用吊車放到冰面上,用履帶式雪地車可以直接拖到考察站,甚至有些大型車輛可以從海冰上直接開到岸上。
南極冰山有時會在水深較淺的海域擱淺,在南極的冬季,海冰也會將大量的冰山凍結住,在這樣的情況下,冰山是不移動的。南極冰山在南大洋水域的運動與大氣環流、表層水流相一致,在南極岸邊,冰山的漂移取決於海流,這裏冰山漂移軌跡常常形成閉合式圓環。在南極沿岸流的北邊上,冰山漂移逐漸過渡到北向,然後進入南極環極流的穩定區。
由於受到水文氣象要素的綜合影響,冰山運動相當複雜,當冰山海面高度為數十米,吃水深度達500米時,它們的漂移速度,甚至於在漂移方向上都與海冰不同。一些單獨的冰山由於它們的體積和形狀不同,即使在同一海區,也會使它們的漂移方向和漂移速度各不相同。在南極沿岸流區域,冰山漂移的平均速度約為每小時500米。在南極環極流區域的漂移速度略高一些。冰山運動速度可能超過海冰運動速度,其原因是冰山高度大,風對冰山運動會產生較大的影響。同樣原因,冰山的漂移速度可根據風力大小和合成風速與表層水和冰塊總運動方向的相對位置,一般速度不超過每小時2千米。無風條件下,冰山運動通常比冰塊和表層水的運動要慢。
當風向變換或者存在水下逆向海流時,漂浮冰山可能在與海冰漂移的相反方向上運動,這種現象在南極區不少見。

南極大陸冰山一角

我們在形容某個事物只出現一小部分時,常常用“冰山一角”來形容,可見,大家都知道,冰山的水面以上部分只佔其全部體積的很少部分,但具體的比例你能説出來嗎?在這裏我可以告訴同學們,冰山水上部分的體積大約只有總體積的七分之一。南極冰山水上部分與水下部分的高度之比變化很大,這取決於冰出的形狀,例如:對於桌狀冰山,這個比例大約等於0.2。冰山寬度與長度的平均比大約是0.6。
南極和北極的冰山有時非常巨大,遠遠超出人們的想象。從南極洲冰川末端和冰架滑落的數量最多,規模最大,多呈桌狀延展。1956年11月12日,美國破冰船“冰川”號,在南太平洋斯科特島以西240千米附近,發現一座冰山,長335千米,寬97千米,面積達31.000平方千米,相當比利時一個國家的面積,是世界大洋上發現的最大冰山。1958年冬天,美國破冰船“東方”號,在格陵蘭以西的大西洋洋麪,發現一個面積360平方千米的冰山,高出海面167米,是至今發現的最高的冰山。

南極大陸劃分

世界冰川以分佈地區劃分,可分為大陸冰川和山嶽冰川 [7]  大陸冰川多分佈於高緯地區,以巨大面積和巨大厚度作蓋層狀覆蓋,故又稱為冰蓋,其中一部分也可成為單獨的冰川。如東南極洲南緯70度~75度和東經60度~70度之間的大冰川,1956―1957年間由澳大利亞極地考察家發現,定名蘭伯特冰川,冰川寬64公里,與上游的梅洛爾冰川合計長約402公里,與費舍爾冰川的支冰川合併計算,總長514公里。一般認為這是世界最長的冰川。

南極大陸地震活動

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南極大陸發生的地震很少,有記錄的幾次地震的震級也不大,因此,南極大陸是地球上最大的地震活動明顯不發育的地區。世界標準地震記錄網只記錄到為數極少的地震活動。自國際地球物理年以來,已經有十多個地震台站在南極大陸工作,這些台站所記錄到的局部小地震通常都是由冰山崩裂或破裂而引起的,可能是火山活動成因的小地震,與埃裏伯斯山、羅斯島及南極半島附近的火山活動有關。
世界標準地震記錄網,幾乎可以記錄到世界上所有強度大於里氏5級的地震。南極地區達到或接近這種強度的較大地震只有3次:第1次是在1952年,第2次在1974年(強度為4.9級),這兩次都發生在北維多利亞地區,在此地區有一個大冰川和冰舌,第3次地震是在1985年,這次地震發生在莊寧毛德地地區。地震學家們認為,雖然1974年的那次地震的特徵和起因與正常地質作用引起的地震相似,但這次地震可能是由冰川的運動所引發的。相反,1985年的那次地震則是正常構造活動所引起的,也是唯一的一次確確實實的南極地震。 [8] 

南極大陸特點概況

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南極點是地球表面非常特殊的一個位置,在那裏有許多難以想象的事情,有些是平時生活在中低緯度的人一下子難以理解的,南極點的特點有:它是地球上沒有方向性的兩個點之一(另一個點是北極點),站在南極點上,東、西、南三個方向完全失去意義,只有北方一個方向;在南極點,太陽一年只升落一次,有半年太陽永不落,全是白天,太陽在離地平線不高的地方繞南極點一圈一圈地轉,一直不落下,又稱“極晝”,有半年見不到太陽,全是黑夜,又稱“極夜”;如果説沿着地球的某一條緯線轉一圈就算繞地球一圈的話,在南極點是最省力的的方法,只需要圍繞南極點走一圈,只需要幾秒鐘就能環球一週;在南極點,你説時間是幾點都是正確的,因為地球上的經線在這裏交匯,南極點可以屬於任何一個時區;在南極點,你還可以一隻腳在東半球,另一隻腳在西半球;你可以一半身體屬於今天,另一半身體屬於昨天。
南極點終年被冰雪覆蓋,冰雪厚度達2000米,海拔高度為3800米;氣候異常惡劣,年平均氣温為零下49度,夏季平均氣温為零下32度,冬季平均氣温為零下78度,最低氣温為零下89度,年平均降水量3毫米。南極點並非是南極冰蓋的最高點,覆蓋在南極點上面的冰雪以每年10米左右的速度移動,因此,科學家每年都要從新標定一次南極點的最新位置,立上標杆。
1957年,美國在南極點的冰蓋上建立了一個永久性的考察基地,並以第一個到達南極點的阿蒙森和隨後而來的斯科特兩人的名字,命名為“阿蒙森-斯科特站”,站上所需物資和人員往來都從美國在羅斯島上的麥克莫多站用大力神飛機運輸,至今已經有3000多人到達過南極點。

南極大陸特殊現象

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南極大陸極晝極夜

極晝和極夜是極圈內特有的自然現象,極晝和極夜這種特殊的自然現象,是地球沿着傾斜地軸自轉所造成的結果。也就是説,地球自轉時地軸與垂線成一個約23.5度的傾斜角,因而地球在圍繞着太陽公轉的軌道上,有6個月的時間,南極和北極的其中一個極總是朝向太陽,另一個極總是背向太陽;如果南極朝向太陽,南極點在半年之內全是白天,沒有黑夜;這時,北極則見不到太陽,北極點在半年之內全是黑夜,沒有白天。
到了下一個半年,則正好相反,北極朝向太陽,北極點全是白天;而南極這時則見不到太陽,南極點全是黑夜。在極圈內的地區,根據緯度的不同,極晝和極夜的長度也不同。極夜期間,並非總是伸手不見五指,在極夜剛剛開始和就要結束的時期,雖然不能直接照射到陽光,由於在地平線下不遠的太陽的輝光作用,但天空依然很明亮,室外活動和野外作業還是可以進行的。

南極大陸南磁極

地球本身就像一塊巨大的磁石,這塊磁石有兩個極,磁針向南指的位置為南磁極,向北指的位置為北磁極。南磁極的位置是不固定的。經過科學測定,南磁極大約以每年l0千米的速度向北移動。自從1909年查明南磁極的大致方位在東南極洲最東部的喬治五世地,確認其位置在南緯72度25分、東經155度16分處後,到1965年它的位置便移到了南緯66度30分、東經139度54分的地方;1971年其位置又移到南緯60度48分、東經139度24分處。南磁極的位置正從南極大陸向南大洋移動。
南極氣温比北極低,年平均温度要低26度,冬季平均温度比北極低44度,同樣位於地球的兩極,氣温確有如此大的差別,這是為什麼呢?。主要是因為南北極的海陸分佈不同,南極洲是海洋包圍着大陸,而北極區是大陸包圍着海洋。陸地吸收和儲存熱量的本領比海洋大得多,而陸地吸熱快,散熱也快;再一個原因是,南極大陸的平均海拔高度為2350米,而北極區的海拔基本上處於海平面位置。另一個原因是南極的天氣系統比較封閉,它與中低緯度地區的熱量交換比北極少。因此,北極的氣温要比南極高得多。
在南極西部高原上,突出的埃爾斯沃思山脈有幾個制高點,最高峯叫作文森山,海拔5140米,位於南緯78度36分、西經85度24分,在南極森蒂納爾山脈的南端附近。這些阿爾卑斯山型的山峯首先是由埃爾斯沃思和他的飛機駕駛員霍利克·凱尼於1935年發現的。我國登山家已經成功地攀登上文森山的頂峯。

南極大陸南極綠洲

千里冰封的南極洲也有綠洲,你相信嗎?1974年2月末的一天,一架美國飛機在南極大陸的南印度洋沿岸上空飛行,突然,領航員班戈驚呆了。他發現飛機下面有一片無雪的土地,高高的冰牆圍繞着山谷,像一個扇形的屏風。山谷中沒有積雪的土地中間,分佈着一些不凍的湖泊,給這個白色的冰雪高原帶來無限生機。這就是南極洲有名的班戈綠洲。
所謂綠洲,並非是鬱鬱葱葱的樹木花草之地,而是南極探險家、科學家由於長年累月在冰天雪地裏工作,當他們發現沒有冰雪覆蓋的地方時,不禁倍感親切,便將這些地方稱為南極洲的綠洲。南極綠洲佔南極洲面積的5%,含有幹谷、湖泊、火山和山峯。按照這個定義,在南極可稱作綠洲的有班戈綠洲、麥克默多綠洲和南極半島綠洲。班戈綠洲的面積大約有500平方公里,常年颳風,吹起的沙石、雪粒,把岩石表面琢磨成許多很小的窟窿,像蜂窩一樣。鋪在地面的礫石,表面有一層光澤如漆的暗棕色外殼,這是溶解在水中的鹽類慢慢地在岩石表面凝聚起來的結果。在這個綠洲中,有一些沙丘,沙丘間的谷地有的乾燥,有的積水成湖。較深的湖,水質不太鹹,湖水清澈,晴天閃出天藍色的光澤。較淺的湖,泛出淡綠色的或褐綠色的光彩,湖水很鹹,苦澀難耐。在那些乾燥的丘間低地或沙丘的斜坡上還結成一層白色的鹽霜,像剛剛下過一場小雪。這些鹽霜和湖中的鹹水,沒有相當久遠的年代,是無法形成的。

南極大陸極地氣旋

極地氣旋顧名思義就是極地的氣旋。南極大陸高壓的周圍,常年存在着許多極地氣旋,這些極地氣旋有規律地自西向東移動,是影響南極地區的主要天氣系統之一。 [9]  南極的極地氣旋活動有明顯的季節性變化,夏季氣旋活躍、氣旋數偏多,冬季偏少,過渡季節接近平均數。極地氣旋的平均移速約為每小時29.9千米,平均每天移14.4個經度。
由於在南大洋和南極洲的氣象台站很少,科學家一半是利用衞星雲圖對極地氣旋活動進行分析,所以衞星雲圖在南極天氣氣候研究及預報服務工作中起着十分重要的作用。

南極大陸南極風暴

南極大陸冰蓋中心高原與四周沿岸地區之間是一個陡坡地形。內陸高原的空氣遇冷收縮,密度增大,這種又冷又重的冷氣流從冰蓋高原沿着冰面陡坡向四周急劇下滑,到了沿海地帶,地勢驟然下降,使冷氣流下滑速度加大,於是便形成廠具有強大破壞力的下降風。又由於地球自轉的影響,向北流動的氣流總是向左偏轉,於是在大陸沿海地帶形成了偏東大風。通過多年氣象觀測,證實了南極大陸沿海地帶的風最大,風向偏東,平均風速為l 7―18米/秒。特別是東南極大陸沿岸,從恩德比地沿海到阿德利地沿岸,這一帶海岸的風力最強,風速可達每秒40~50米,被稱為風暴海岸。

南極大陸輻合帶

南極大陸 南極大陸
南極輻合帶是一條非常明顯的自然地理邊界。這裏是向北流動的南大洋表層水(0~300米水深)與向南流動的温暖的大洋水相遇的地方,為海水温度、鹽度的躍變帶,兩邊的海洋有特別明顯的差異。輻合帶的地理位置在南緯48度到62度之間,是個不規則的圓圈。在印度洋、大西洋一側的南緯50度附近,在太平洋一側的南緯55度到62度之間。

南極大陸南大洋

南大洋不是一個真正意義上的大洋,科學家們通常把環繞南極洲的海域稱南大洋。 [10]  南大洋的北部邊界是南極輻合帶。是由輻合帶以南的南太平洋、南大西洋和南印度洋的水域組成,其水域面積約為7500萬平方千米。我國南極考察隊已經對南大洋有過許多次的科學考察,中國的科學家積累了大量的科研數據,並已經取得了一大批科研成果,有些達到世界領先水平。

南極大陸乳白天空

南極洲的低温和冷空氣的特殊作用還能產生一種十分危險的天氣現象,這就是南極探險家談之色變的乳白天空。發生這種天氣現象時,天地之間渾然一片,人彷彿融入濃稠的牛奶裏,一切景物看不見了,方向也迷失了,而且人的視線會產生錯覺,分不清景物的距離和大小。造成這種幻境的原因,是由於太陽光射到冰層後又反射到低空的雲層裏,而低空雲層中無數細小的雪粒又像千萬個小鏡子,將光線四散開來,這樣來回反覆地反射,便形成白濛濛霧漫漫的乳白天空。 [4] 
對於在極地上空飛行的飛機,駕駛員會因分不清天上地下而失去控制,不少極地飛機失事的原因皆是如此。l958年,在埃爾斯沃思基地,一名直升飛機駕駛員就因為遇到這種可怕的乳白天空,頓時失去控制而墜機身亡。1971年,另一名駕駛“LC―130大力神”飛機的美國人,在距離特雷阿德利埃200公里附近的地方,遇到了乳白天空,突然墜機失蹤,一直下落不明。在野外工作的考察隊員遇到突如其來的乳白天空也很危險,因迷失方向而出事的時有發生。有的滑雪者突然摔倒在地,有的汽車翻車肇禍,因此墜入冰裂縫而傷亡的也大有人在。
對於乳白天空,地面人員最安全的防範措施説來很簡單,就是呆在原地不動,注意保暖,然後耐心地等待乳白天空消失,或救援人員來營救。

南極大陸極光

極光有時被稱為北極光或南極光,其實他們本質上是一回事,只不過在北極出現的極光被稱為北極光,在南極出現的極光被稱為南極光。我國的黑龍江省和新疆維吾爾自治區都曾經出現過極光,只是非常難得一見,甚至比海市蜃樓還不容易看到,但在南北極的高緯度地區,極光出現則是司空見慣的事。極光是天空中一種奇特的自然光,是人們能用肉眼看得見的唯一的超高層大氣物理現象。在南、北極的高空,大多位於100公里以上,在漫長的極夜或極晝時,常會出現鮮豔的極光。
用來形容極光的詞很多,但無論用哪一個都難以表達出極光的神奇和美妙。極光是令人神往的自然奇觀,是南極和北極最為瑰麗的景色。在南極的漫漫長夜,有時幾乎整個天空都是一幅南極光的美妙景象,極光時而像高聳在頭頂上的美麗的圓柱,突然變成一幅拉開的帳幕,以後,又迅速捲成螺旋的條帶;有時,極光就想傳説中天女手中慢舞的長長的彩色飄帶,有時變化迅猛,形狀轉瞬即逝,有時又象天邊一縷淡淡的煙靄,久久不動;有時似漫天光箭從天而降,幾乎舉手可觸,有時又象原子彈爆炸後的蘑菇雲騰空而起,令人望而生畏。當然,這一切都發生在距離地面100千米以上的大氣層裏。這在南極的種種景象中,再沒有比這更壯麗的了。”
五彩繽紛、變幻莫測的極光給在南極洲越冬的科學家們帶來了無窮的樂趣,也減低了漫長冬季給人們心理上帶來的壓抑。極光的亮度有強有弱,強極光的亮度可以把考察站建築物的輪廓照亮,甚至照出物體影子。
極光的形成如同日常所見到的氖氣燈管一樣,燈管中稀薄的氣體受到帶電粒子的強烈碰撞因而發光,而極光就是高空大氣中的一種發光過程。具體地説,極光是太陽放射出大量的質子和電子等帶電微粒,這些微粒以高速度射進地球外圍的高空大氣層裏,同大氣層中的稀薄氣體中的原子和分子進行劇烈地碰撞,而激發出來的光。極光出現的高度一般在離地面100千米到500千米的高空,實際上在那裏的空氣是十分稀薄的,只有人造衞星可以在這一高度經過。
那麼,為什麼極光只在地球的南、北極地區頻繁出現呢?人們知道,地球本身就像一個巨大的吸鐵石,它兩端的磁極,也就是地球磁場的磁南極、磁北極分別在南、北極地區。當太陽放射出來的大量帶電微粒射向地球時,受到地球南、北磁極的吸引,紛紛向南、北極地區湧入,所以,極光就集中出現於南、北極地區。
極光的形狀千姿百態,運動的狀態也是幹變萬化、多種多樣。科學家們把極光按照形狀特點分為五大類:一是底部整齊微微彎曲呈圓弧狀的極光弧;二是有彎扭褶,宛如飄帶狀的極光帶;三是如雲朵一般片朵狀的極光片;四是面紗一樣均勻的椎幕狀的極光幔;五是沿磁力線方向呈射線狀的極光芒。
這是因為地球周圍的大氣中,含不同的氣體分子。當從太陽來的帶電微粒與不同的氣體分子衝撞時,就發出不同顏色的光。如氖氣受到衝擊時就發出紅顏色的光,氬發藍光,氦發黃光,其他氣體也是各呈其色。科學家們發現,極光的顏色還取決於帶電微粒的相互碰撞的空間高度和這些帶電微粒的波長。
極光形體的亮度變化是很大的。當太陽表面劇烈騷動時,太陽黑子增多,太陽射向地球大氣層中的帶電微粒就增多,這時極光不但出現頻繁,而且極光的亮度也特別強。
在南極的許多科學考察站都有研究極光的專門儀器設備和專業研究人員,中國南極中山站也是研究極光的一個理想地點,我國科學家也與日本科學家合作進行極光研究。那麼,人們為什麼要研究極光呢?極光實質上是地球周圍的一種巨大的放電現象。由此可知,研究極光的時空出現率,就能瞭解到形成極光的太陽粒子的起源,以及這些粒子從太陽上形成,經過行星際空間磁層電離層,以及最終消失的過程,並能瞭解到在此過程期間,這些粒子在一路上受到電的和磁的、物理的和化學的、靜力學的和動力學的各種各樣的作用力的情況。因此,極光可以作為日地關係的指示器,可以作為太陽和地磁活動的一種電視圖象,去探索太陽和磁層的奧秘。
極光還是一種宇宙現象,在其他磁性星體上也能見到,所以,對它的研究有着十分普遍的科學意義和實際應用方面的價值。對極光等離子體的研究,能更好地理解太陽系的演變、進化,還可以研究極光作為日地物理關係鏈中的一環,對氣候和氣象的影響,以及生物效應等等。

南極大陸南極的幻日

南極大氣中充滿了無數的冰晶體,它們像水晶一樣,將陽光四處散射開來,形成環繞太陽的美麗光環,這種現象稱為日暈。有時在日暈兩側的對稱點上,冰晶體反射的陽光尤其明亮,如果出現並列的太陽,光華四射,耀人眼目,這就是奇妙的幻日了。 [11]  中國南極中山站於1997年就曾經出現過幻日。

南極大陸地質概況

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南極大陸漂移

南極大陸礦產資源分佈圖 南極大陸礦產資源分佈圖
南極洲是由岡瓦納古陸分離解體而成。根據德國氣象學家和極地探險家阿爾弗雷德·韋格納提出的大陸漂移學説,地球上一塊塊分散的大陸,在遙遠的地質年代,是連在一起的。後來由於地殼的活動,古老大陸分裂了,開始“漂移”,逐漸形成了今天地球上大陸分佈的格局。具體説來,大約在5億年前,地球赤道一帶存在着3個大陸板塊,大致相當亞洲、歐洲和北美洲。其他大陸則分佈在南半球,連成一個板塊。過了1億年左右,上述幾個板塊通過漂移和碰撞,以及劇烈的地殼運動,又合併在一起,形成了一個空前巨大的“聯合古陸”,或叫“超級大陸”。後來,超級大陸逐漸一分為二,北面的叫勞亞大陸,南面的叫岡瓦納大陸,又稱岡瓦納古陸。在大約1.7億年前的快羅紀末期,岡瓦納大陸分裂成東、西岡瓦納大陸。東岡瓦納大陸由南極洲、印度、新西蘭和澳大利亞組成;西岡瓦納大陸由南美洲和非洲組成。大約0.53億年前,澳大利亞與南極洲開始分離,到漸新世,即0.39億年前,澳大利亞與南極洲最後分離,並且南極半島與南美洲分離,形成德雷克海峽。從此,南極大陸在地理上完全獨立了,地球上基本形成了七大洲的雛型。但是,它們的地理位置仍然在不停地移動着,變化着。這些板塊以每年1釐米、10釐米甚至1米的速度朝不同的方向作着相對移動,只是一時難以察覺,但天長日久,經過漫長的地質年代,到達現今的位置。

南極大陸礦藏

人們對南極及其陸架區礦產資源瞭解得並不多,原因很簡單,面積巨大,厚達幾千米的冰蓋和惡劣的自然環境限制了科學家的調查,但是通過幾十年不間斷的工作,已經在南極發現礦牀、礦點百餘處。美國地質調查所把南極大陸劃分出三個主要的成礦區:安第斯多金屬成礦區,主要為銅、、金、銀、鉻、、鑽等礦產;橫貫南極山脈多金屬成礦區,有銅、鉛、鋅、金、銀、等礦產;東南極鐵礦成礦區,除大量鐵礦外,尚有銅、鉑等有色金屬,並發現金伯利岩。一般認為查爾斯王子山鐵礦和橫貫南極山脈區的煤礦規模最大;羅斯海威德爾海阿蒙森海別林斯高晉海等海盆油氣遠景最大。
儘管南極大陸及其陸架的地質調查和礦產資源開發難度頗大,但隨着其他大洲可供開發的礦產資源的日益減少和枯竭,將迫使人類向海洋、南極洲或其他地方尋找出路。至於人們擔心礦產資源開發可能造成的環境、生態的破壞和污染,人類也會從科學技術進步中找到妥善的解決辦法。但是,南極禁止一切礦產資源的開發和利用。
全世界已查明的鐵的藴藏量是相當可觀的,但具有工業開採價值的富鐵礦牀就不是那麼樂觀了,所以近幾十年來,地質學家們又逐步把尋找鐵礦遠景資源的目光投向南極洲。
鐵礦是南極大陸所發現的儲量最大的礦產,主要位於東南極。1966年,蘇聯地質學家在查爾斯王子山脈南部的魯克爾山北部發現了厚度約70米的條帶狀富磁鐵礦岩層,稱為條帶狀磁鐵礦層或碧玉巖。礦石平均含鐵品位為32.1%,最富可達58%。整個巖系厚度達400米。他們在1971―1974年調查,確定了該地區磁鐵礦和硅酸鹽中鐵的品位可以與澳大利亞西部的哈默斯利盆地、北美洲的蘇必利爾湖區、加拿大的謝弗維爾地區和蘇聯的克里沃?羅格地區的鐵構造相比。航空磁場調查資料表明,鐵礦集中區在冰體下長120~180千米,寬5~10公里。1977年,美國的霍夫曼和裏瓦齊等人,根據航磁異常報道了在魯克爾山西部的冰蓋下的兩個磁異常帶,其寬度為5~10公里,延伸達120~180千米,他們初步認為這是魯克爾條帶狀含鐵層的延續,如果這兩個磁異常帶確為鐵礦所引起的推理得到進一步證實,那麼,該地區的鐵礦將是世界上最大的。這就是一些南極地質學家所聲稱的“南極鐵山”,其鐵礦藴藏量,初步估算可供全世界開發利用200年。毫無疑義,南極洲魯克爾山條帶狀含鐵層的發現,已經在關心南極礦產資源的地質界引起了極大的興趣。

南極大陸煤田

南極洲擁有世界最大的煤田。早期南極探險家,在露巖區採集標本時,經常發現煤,而且用它做飯、取暖。時至今日,在南極大陸上發現的煤很多,而且許多煤層直接露出地表。發現的煤田主要分佈在南極橫貫山脈沿羅斯海岸的一段,還有西南極洲的埃爾斯沃思山區也有煤田露出。南極橫貫山脈的煤田,可能是世界上最大的煤田。據估計,南極大陸冰蓋下藴藏的煤超過5000億噸 [12]  ,是南極洲留給人類的一份寶貴財富。

南極大陸有色金屬

有色金屬在國防工業、機械製造和日常生活中都有廣泛的用途,其中許多又是貴重金屬。南極洲地域廣闊,與地質構造和地質歷史相似的其他大陸比較,可能潛藏有豐富的礦產資源。由於南極大陸面積的95%被巨厚的冰蓋所覆蓋,因此地質調查工作十分困難。地質調查僅限於無冰區和南極大陸沿岸。根據各國的地質調查資料估計,南極洲可能有礦牀900處以上,其中在無冰區有20多處。已發現的礦牀、礦點100多處。除鐵和煤之外,有南極半島的銅、鉬以及少量的金、銀、鉻、鎳和鈷;南極橫貫山脈地區的銅、鉛、鋅、銀、錫和金;東南極洲的銅、銀、錫、錳、鈦和鈾等有色金屬。 [13] 

南極大陸天然氣資源

1973年執行深海鑽探計劃(DSDP)的美國鑽探船“格洛瑪·挑戰者”號,在羅斯冰架外的大陸架區4個站住上進行鑽探,那裏的沉積物厚度達3000一4000米。鑽這4個孔的目的是為了研究那裏沉積物的沉積史。因此,所選的鑽探站位故意避開過去從海洋地球物理研究角度認為沉積地層可能有合油構造的區域。然而,這4個鑽孔中有3個僅鑽到45米深時就噴出了大量的天然氣。使人推測羅斯海可能儲有重要的天然氣資源。 [14] 

南極大陸沉積盆地

根據科學家在南極大陸周圍海域的海洋地質和地球物理調查的資料,認為在南極大陸周圍海域可能潛在油氣資源的沉積盆地有7個。它們是,威德爾海盆、羅斯海盆、普里茲灣海盆、別林斯高晉海盒、阿蒙森海盆、維多利亞地海盆、威爾克斯地海盆、羅斯海盆。在上述沉積海盆中,最有含油氣遠景希望的是羅斯海盆和威德爾海盆,特別是羅斯海的大陸架面積最大,約77.2萬平方千米。

南極大陸地表概況

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河流
在南極極晝期間,24小時不落的太陽給這塊冰封的大陸多多少少帶來一些暖意,在南極洲沿岸較為暖和的區域,冰雪會部分融化,融化的水也只能彙集成一些涓涓細流。地處東南極洲懷特巖的奧尼克斯河,算是南極大陸上的最大河流了,其水深也不過膝。在大陸周圍的島嶼上,夏季的冰雪水也能彙集成季節性時令溪流入海。無論在南極的哪一個地方,一到冬季,所有的河流就消失了。
南極大陸上有眾多的湖泊,有淡水湖也有鹹水湖。鹹水湖又叫鹽湖,在大陸的周圍隨處可見,較有名的有唐胡安湖,湖水含鹽度極高,每升含鹽量可達270餘克,即使在零下70度,湖水也不會結冰。
還有一種鹹水湖是南極大陸獨有的,最有名的是地處維多利亞地賴特谷中的範達湖和泰勒谷的邦尼湖。湖水上淡下鹹,湖表凍結着一層2~3米厚的冰,冰下湖水清澈,湖水含鹽量隨深度的增加而增加,形成分層次現象,底層水的含鹽量比表層水高約10倍;湖水温度也隨深度的增加而升高,在年平均氣温零下20度的環境中,湖底水温仍高達25℃。對這種奇異現象,科學家們至今仍未找到合理的解釋。
淡水湖
淡水湖分佈於南極大陸的邊緣,西南極洲的湖泊多於東南極洲。淡水是生命之源泉,它對人類在南極的活動至關重要,所以人們在選擇南極科學考察站地址時非常重視附近的淡水湖泊。中國南極長城站和中山站附近都淡水湖,都可以滿足生活用水和發電機冷卻用水,地理位置優越,條件得天獨厚。僅長城站西部和南部就有西湖、高山湖和燕鷗湖,水質良好,水源充足,適於飲用,其中西湖平均水深5米,最大深度10米,面積1.2萬平方米,可蓄水6萬立方米,是長城站主要飲用水湖泊。但是,許多國家的考察站,尤其是建在內陸的站,因附近沒有淡水湖泊,飲用水只能靠融冰化雪或淡化海水,既不經濟又不方便,那日子就難過多了。
在南極冰蓋的深處,一個與世隔絕千萬年的湖,四周和上面都是萬年冰雪,這確實是一般人難以想象的,但在南極的確存在這樣的冰中湖泊。1994年,俄羅斯專家利用地震探測和迴聲探測發現在東南極大陸存在一個冰下湖,並取名為東方湖,這個湖位於俄羅斯東方站冰蓋下3800米深處,湖面長250千米,寬40千米,湖深700米,其中有200米的疏鬆沉積層。科學家們説,這個湖水至少有50萬年未與大氣接觸。有關湖水的成分、水中有沒有生物存在、湖的成因及演化等都是人們所迫切關注的。俄已在東方站鑽取冰芯達三千多米深,人們擔心再往下鑽會打穿冰層並污染湖水,在離湖面25~50米時停止了鑽探。同時俄還將繼續利用地震法進一步確定內陸冰川面積、冰川至基岩的結構以及冰和湖的確切邊界。美國太空研究專家認為,東方湖可能是可模擬木星衞星中存在的冰川-海洋-岩石的唯一天然實驗室,並提出採用航天高技術諸如火星探路者機器人,自己鑽透3000多米厚的冰蓋進入湖水和沉積物中進行無沾污採樣和樣品分析,並把分析數據和圖片源源不斷地傳回地面。看來,冰下湖秘密的揭開指日可待。
何時被冰雪覆蓋
南極並不是一直就在地球的最南端,科學家已經在地層中找到了證據,南極大陸還是岡瓦納大陸的一部分時.是出現在3億年前到2.5億年前之間,就已經出現了冰蓋,但現代南極大陸的冰川和冰蓋完全是兩回事。岡瓦納大陸從1.5億年前開始分裂,在7000萬年前南美、非洲、印度、南極洲和澳大利亞分離出來,5000萬年前南極洲和澳大利亞又進一步分離,這時的南極大陸開始發育冰川。
研究表明,距今3000萬年前南極大陸便形成冰蓋並覆蓋了地面。在300萬年~250萬年前期間,南極冰蓋再次退縮.海面上升,東南極洲被海水淹沒。人們推斷這個時期南極洲也是相當温暖的。南極大陸的冰川始於距今5000萬年前。在3000萬年前形成非常大的冰蓋。其後經過了冰期和間冰期交替變化。從250萬年前大體上變成現在這樣。
參考資料
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