熱水湖

範達湖極其有名，原因是這個藏身於南極無雪幹谷區的湖是一個熱水湖。在68.6米深的湖底部，水温高達25℃。素有“白色大陸”之稱的南極是地球上最冷的地區，那裏終年冰雪茫茫，95%的大陸被厚達2000米的冰層覆蓋，平均氣温低達零下幾十度。然而，這個在南極幹谷區發現的湖，卻以其難以置信的温度，深藏在莽莽冰原之中。這引起了科學家的極大興趣，也帶來一系列難解的謎團。

範達湖最深處近70米，湖面上有一層4米厚的冰層，冰層下的湖內水温是0℃左右，水温在15～16米深的地方升到7.7℃，到了40米以下，水温緩慢升高。至50米，升高的幅度突然加劇，至68.6米的湖底，水温竟高達25℃，與東海地區夏季表面海水的温度相當。它深度越大，水温越高，湖水上淡下鹹。湖表面凍結着一層4米厚的冰，冰下湖水清澈，浮游生物極少，湖水含鹽量隨深度增加而增加，形成分層現象。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。

這些奇異的現象一經披露遂引起科學家們的極大興趣。一些固執己見的科學家覺得這事簡直不可思議，認為或許是觀測錯誤造成的，或者是某種偶然的因素使然。為了驗證上述觀察是否可靠，科學家們又進行了多次觀測，都得到了相同的結果。這給了偶然論和觀測錯誤論者有力的一擊。

事實既已肯定，重要的問題便在於解釋這種事實。為此，新西蘭、美國、日本和英國等國的南極考察隊從各個不同的角度予以説明，爭論不休。其中，有兩種觀點頗得人們的贊同，一是太陽輻射説，一是地熱活動説。

太陽輻射説認為，南極夏季日照時間長，湖面接受的太陽輻射能多，致使湖面水温升高。而湖面水由於冬季結冰鹽度增高，因而密度變大。因此，即使夏季水温升高時，表面水的密度仍維持較大的數值，導致温暖的表面水下沉，從而使底層的水温變高。反對者認為，南極夏季日照時間長，但天氣終日陰沉，到達地面的太陽輻射仍很弱，況且冰面又反射了90%以上的輻射能，到達地面的輻射能就更少了，不可能使表面水温升得很高。再説，暖水下沉後，必然使整個水層的水温升高，而不可能僅僅使底層的水温增高。這樣，太陽輻射説便很難成立，因而地熱説漸漸佔了上風。 ^[1] 

地熱活動説認為，範達湖距羅斯海50公里，而羅斯海附近有活動的默爾本火山和當前仍在噴發的埃裏伯斯活火山，表明這一帶地底岩漿活動劇烈，岩漿上湧現象嚴重，受地熱的影響，湖水的温度就會出現上冷下熱現象。這一解釋非常直觀，容易被人接受。但是，國際南極幹谷鑽探計劃實施後，人們瞭解到範達湖所在的賴特幹谷區中並沒有地熱活動，這就徹底否定了地熱活動説。這樣一來，太陽輻射説便重新抬頭。

美國學者威爾遜和日本學者鳥居鐵也等也是太陽輻射説的主力派。他們經過多年的研究，提出了新的論點，從而獲得了更多人的支持。

他們認為，儘管南極夏季的日照時間特長，但由於天氣終日陰沉，加上冰面的強烈反射，地面接收到的太陽輻射能的確少得可憐。然而，冰是有一定的透明度的，對太陽光有一定的透射率，因而表面以下的冰層也或多或少會獲得太陽輻射的能量。加之該地風大，冬季積雪被風吹走，積雪層很薄，多為裸露的岩石，使得夏季地面吸熱增多，氣候較為温暖。長年累月，表層及以下的冰層的温度便有所上升，最後達到使之融化的地步。由於底層鹽度較高，密度較大，底層水不會升至表層，結果，就使高温的特性保留下來。同時，表層冬季有失熱現象，底層則依靠其上水層的保護，失熱微小，因而底層水温特高。近來，科學家們觀測到底層水温有緩慢升高的趨勢，而且發現氯化鈣之類的鹽類溶液能有效地蓄積太陽熱，為這一理論提供了有利的依據。 ^[2]