书城童书优秀小学生必读:十万个为什么大全集
10490100000032

第32章 地球新鲜事(1)

为什么天空是蔚蓝色的

一场大雨过后,天空顿时异常湛蓝,令人心旷神怡。为什么晴朗的天空总是蔚蓝色的呢?而且越是晴朗,蓝得越澄澈。

为了解答这个问题,我们不妨做一个小实验:用一只长方形玻璃缸,里面盛大约2/3的水,水里撒少许泥沙粉末,使溶液浑浊。然后把它放在窗前,选择一个晴朗的上午,大约七八点钟,阳光基本上平行地射向长方形玻璃缸的一端,光线通过浑浊的水,在另一端折射出来。这时你会发现一个很有趣的现象:长玻璃缸中的水呈现出淡蓝色,而从另一端射出来的光线却呈浅红色和橙黄色。

玻璃缸中出现淡蓝色和蔚蓝色天空的道理是一样的。

我们知道,地球表面包围着一层大气。大气中含有许多微小的尘埃、冰晶、水滴等。当太阳光(由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等有色光线组成)通过空气时(就仿佛在小实验中太阳光线穿过浮有泥沙的玻璃水缸一样),波长较长的红色光透射力最大(其次是橙、黄色光),它能透过大气中的微粒射向地面;而波长较短的蓝、紫、靛等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒向四面八方散射开来,使天空呈现出蔚蓝色。

知识点:天空、散射、微粒

为什么天空中的云有各种不同的颜色

天上会出现各种不同颜色的云,晴空里的云洁白如絮;雷雨前的云乌黑一团;阴天的云是灰蒙蒙一片;火烧云会呈现红色和紫色的光彩。这不同颜色的云都出自大自然之手。

各种云体的厚薄相差很大,厚的可达七八千米,薄的只有几十米,有满布全天的层状云,孤立散处的积状云,还有波状云等许多种。很厚的层状云,或者雷雨时拥塞天空的积雨云,太阳的光线很难透射过来,云体看来就很黑;稍微薄一点的层状云和波状云,看来就是灰色的,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白;而很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,即使天上有这种层状云,地面的物体在太阳光下仍然会映出影子。

孤立散处的积状云,由于云体比较厚实,它向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的;而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,看起来比较灰黑。

当日出和日落的时候,由于太阳光线是斜射过来的,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射,而红、橙色的长波部分,却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光(其中特别是红光)占绝对的多数,这时不仅日出、日落方向的天空是红色的,就连被它照亮的云层底部和边缘也变成红色的了。

由于云体的组成有的是水滴,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起,因而当光线通过时,还会形成各种美丽的光环或虹彩。

知识点:层状云、积状云、波状云、透射、光线

为什么我国北方的春天和秋天特别短

季节是根据气候冷暖和昼夜长短的变化而来的。大家都知道,春秋季气候温和,夏季炎热而冬季寒冷。如果把一年中每3个月定为1季,那么各季的日数大致相近,只不过相差一两天,这就没有季节长短的问题了。

在我国,比较通行的是用每候(5天为1候)平均气温10℃为冷与暖的分界温度,这样就把10℃以下定为冬季,10—22℃之间定为春秋季,22℃以上定为夏季。根据这样的标准来划分季节,各地的四季长短就不相同了。

我国北方的春季是比较短的,一般不到两个月。例如北京春季是从4月1—5日到5月21—25日,沈阳从4月21—25日到6月10—14日,哈尔滨从4月26—30日到6月20—24日等,可见这一带,当拆了冬季需要的火炉之后,不久就要搭起夏季需要的凉棚了。

既然季节是按照气候来确定的,那么温度升降的快慢就可以决定季节的长短了。在我国北方,冬季太阳辐射很弱,照射时间又短,并且经常有北方更冷的空气流来,温度很低。到了3月以后,由于太阳辐射进一步地加强和冷空气进一步地减弱,使得地面温度能够迅速升高。

在春季期间,这一带降水仍然是不多的,除有些日子起风外,多半是晴天,空气既干燥,太阳辐射又在继续加强,地面吸收的热量自然迅速增多,空气温度也跟着扶摇直上,经过不到两个月的春季就开始进入夏季了。例如北京5月平均温度已达到20.2℃,到了6月就升高到24.2℃了。所以北方春季一般都比较短。

同样道理,自7月最热时期过去以后,太阳辐射逐渐减弱,冷空气势力又在不断增强,于是温度逐步下降,以10月到11月下降的幅度最大。例如北京10月份平均温度为12.5℃,到11月就下降到4.0℃,已是寒冬季节了。

因此,我国北方春天和秋天特别短,主要是由于那里的纬度较高,冬季来得早、去得迟的缘故。因为在北半球中纬度地带,冬季的时间是比南半球的地区偏长的。

知识点:纬度、季节、气候、温度

我国北方春天的风沙为什么特别大

我国的北方,一到了春天,阵阵的西北风常常吹得沙尘满天,使美好春光大为逊色。天空中的沙尘是从哪里来的呢?打开地图,我们可以看到,在华北平原的西边,紧接着黄土高原,它的西北方是著名的戈壁沙漠。黄土高原上都是质地疏松的沙土,这种沙土一旦被风吹刮,就会飞扬到空中。春天我国的北方经常刮着西北风,西北风来自西伯利亚,当它吹过戈壁沙漠和黄土高原后,就挟带着沙土南下,使华北平原沙尘满天。当然,由于春天正是华北雨少而风大的季节,也有一部分沙尘是当地或附近地区的松土被大风刮起而造成的。

其实不仅我国北方会刮风沙,在南方,有时候也会出现这样的天气。天色呈现灰黄,太阳有些模糊,空中有一些黄沙漂浮,使屋子里的桌子和椅子都蒙上了一层薄薄的、极细极细的沙尘。在这种天气里,如果你在外面走,回来看看衣帽,上面也蒙着一层细沙。

原来,这沙也同样来自北方的沙漠和黄土高原。西北风把一部分比较细的黄沙扰动后,带到了高空,使它随高空向南吹的风到了南方,由于到南方高空风势减弱了,黄沙缺少继续随风飞扬的动力,于是就降落了下来。

知识点:春季风沙、土质、黄沙、沙尘

夏天为什么常常有雷阵雨

夏天的午后或傍晚,常常使人感到异常闷热,一会儿突然雷声隆隆,电光闪闪,大雨滂沱,天空像发了怒一样。可是,不久之后,雷声远去,乌云消散,蓝天与白云相互衬托,显得十分宁静美丽,空气也分外新鲜,这就是我们在夏天常遇到的一种天气现象——雷阵雨。

雷阵雨是因为夏天的天气酷热,空气在局部地方出现强烈对流,使大量湿热空气猛烈地上升,造成积雨云所形成的。

夏天,空气中有很多水汽,当地面在强烈的太阳光照射下温度升高以后,空气就会向上抬升。水汽被强大的上升空气推送到1—2千米上空以后,就形成了大块的积云。空气继续上升,能使积云的云块不断加厚和扩大,变成了浓积云。这时如有适当的条件配合,浓积云就会继续向上发展,升到7—10千米以上的高空,形成了积雨云。当遇到稳定的气层或向上伸展的力量不足时,云的顶部就会向四边扩展。在下雷阵雨前,我们常常看到天空中的乌云加厚和扩展得很快,只一会儿工夫就布满了整个天空。

由于产生积雨云的强烈的热力对流,只有在夏季才易于出现,所以雷阵雨也常常在夏季出现。又因为热力对流所造成的积雨云扰动很厉害,往往会发生闪电现象,而且其中的上升气流时强时弱,一块积雨云过去后,另一块积雨云又移过来,所以雨量时大时小,变化很大,又是一阵阵的,所以称为雷阵雨。

在陆地上,正午以后,空气温度最高,这时空气上升运动也最强,所以雷雨多数发生在午后至傍晚这段时间里。

在海洋上,由于海水比热大,它吸收的太阳能量能向深层传递等原因,白天接近水面的空气温度不高,整个空气层十分稳定,不容易产生对流性雷雨。到了夜间,上层空气冷却,而下层空气在水面的影响下,温度明显地高于上层,于是空气变得不稳定,发生了对流,因而形成了雷雨。可见,陆地上雷雨多半在白天,海洋上的雷雨多半在夜间。

知识点:雷阵雨、热对流、积雨云、酷热

雷雨前为什么天气很闷热

天气闷热会下雷雨吗?是的,多半是这样的。

盛夏,我国大部分地区常常下雷雨。因为下雷雨要有两个条件:一是地面上温度高,二是大气层里湿度大。地面上热了,靠近地面的空气温度能升得很高,轻轻地浮向高空。但是单单热,空气很干燥的话,雷雨也不会发生,只有当湿度大了,有潮湿的空气上升到了高空,才会形成积雨云。天空里有了积雨云,就可能有雷雨发生。

大气里温度高了,水汽多了,这时候地面上的水不易蒸发,人身上的汗也不容易干,我们就会感到十分闷热了。谁都有这样的经验,当我们在浴室里洗澡时,会感到又热又闷,这就是由于浴室里温度高、水汽多的缘故。所以闷热是大气里水汽多、温度高的表现,也就是雷雨发生的预兆。

但有时候虽然天气十分闷热,某个地区却落不下雷雨来。这是因为夏天雷雨的范围比较小,雷雨落在别处而没有落到相应的地带的缘故。

知识点:地面温度、大气湿度

为什么会火山喷发

火山喷发是地壳内的岩浆冲出地面时的现象。平时,岩浆被地壳紧紧包住,地球内部的温度很高,压力很大,岩浆要冲出去也是不容易的。在地壳结合得比较脆弱的部分,地下受到的压力比周围轻一些,这里的岩浆中的气体和水就有可能分离出来,使岩浆的活动力加强,推动岩浆冲出地面。当岩浆冲出地面时,本来约束在岩浆中的气体和水蒸气迅速分离出来,体积急遽膨胀,于是就发生了火山喷发。

火山喷发的强弱,与岩浆冲出来的通道是否畅通有很大关系。如果岩浆很稠很黏,有时再加上火山通道狭窄紧闭,这时就容易被堵塞,那么地下的岩浆要聚集很大很大的力量才能冲破它,如一场大爆炸。

火山总是分布在那些地壳运动比较强烈,而且地壳比较薄的地方。这种地方不仅陆地上有,海里也有。海底的地壳很薄,一般只有几千米,有的地方还有切过地壳的裂缝。所以在海洋底部有不少火山。像在大西洋中部亚速尔群岛附近的卡别林尤什火山,它位于一条巨大的断裂带上。当它喷发时,从深邃的海洋底部涌出炽热的浪涛,使海面沸腾起来。人们在开始时还以为是一条大鲸喷出的水柱哩!它一直喷发了13个月,结果出现了一片好几百公顷的新陆地,同亚速尔群岛中的法雅尔岛连在一起。像这样的海底火山还有很多。

火山喷发时会有岩浆冲出,那些岩浆活动能力还很强,能够不时喷发的火山,在地质学中称为“活火山”。如太平洋中的夏威夷群岛上的基拉维亚火山,千百年来熔浆总在不断地涌出。有些火山在喷发以后,需要经过相当长时间,在地下聚集起足够的岩浆才能再次喷发,当它暂时不活动的时候,称为“休眠火山”。像北美洲西部的喀斯喀特山脉中就有一些这样的火山。它们没有留下喷发的历史记载,但根据观察,还有活动的能力。不过,这类火山,有的也可能就此长眠下去。还有些火山由于形成时间很早,地下的岩浆已经冷凝,不再活动;或者地下虽然还存在着岩浆,但由于那里地壳坚硬厚实,其中的裂缝差不多都被过去挤入的岩浆凝结堵塞住,岩浆再也喷发不出来了。这些失去了活动能力的火山,称为“死火山”。例如,非洲坦桑尼亚边境上的乞力马扎罗山,就是一座著名的死火山。从飞机上可以清楚地看到火山口内积着厚厚的白雪。

知识点:活火山、休眠火山、死火山、岩浆、压力、通道

为什么会发生地震

从表面看来,地球似乎很平静。其实完全不是这样,地震是经常发生的,就像刮风下雨一样,是一种很普遍的自然现象。据科学家们用精确的仪器观测,地球上一年中发生的地震总数的99%人是感觉不到的;人们能感觉到的,不过l%,其中能造成破坏的约有1000次。

为什么地球上会常常发生地震呢?

绝大多数地震,是由于地壳运动引起的。在运动中,刚硬的岩石受到力的作用,发生形状的改变,有时发生破裂,这时就会产生地震。许多强烈的地震都发生在地下存在着断裂的地方。当地下的岩石受力的作用接近于破裂时,太阳和月亮的引力作用,大气或水(水库)对地面的压力的变化,都可促成破裂的发生,对地震有触发的作用。

其次,地震又常常是火山爆发的伴侣。地球上有许多火山,每次火山爆发时,大量炽热的岩浆从地下喷出,体积迅速膨胀,冲击地壳,因此也必然会引起地震。

既然地球上每年发生这么多的地震,为什么我们感觉不到几次呢?

原来,地球上发生地震时,释放出来的能量有多有少,震动的强度也有大有小,按照它们的大小,大致分为三类:微震、弱震和强震。弱震可使器皿叮当作响,使电灯、吊钟和壁上的挂图发生晃动。强震可以使墙壁开裂,房屋倒塌,山石崩落。弱震不会造成破坏,微震就更没有多大影响了。大部分的地震是微震。

一次地震的发生,只有在一定范围内的人们才能感觉到。地震时,震动的发源处叫“震源”。震动从这里以波动的形式向各个方向传出,叫“地震波”。地震波的能量在震源处最大,在传播过程中能量会逐渐减少直到消失,传得越远就越衰弱,传到一定距离,就可以弱到人感觉不出来了。如果我们住的地方在感知范围以外,我们就感觉不出来了。

知识点:地震、震源、地震波、地壳运动、断裂

为什么我国东部多平原和丘陵,西部多高原和高山

在我国960万平方千米的土地上,有着多种多样的地形类型。

翻开我国彩色地形图,可以发现我国西部大部分地区的地形是用褐色、棕色来标示的,只在东部地区的地形上,才分布着连片的绿色。这就说明,我国西部的地势高,多高原和高山,东部地区主要是平原和丘陵。平原是高度在海拔200米以下的地势比较平坦的地方。东部的平原,有东北平原、华北平原和长江中下游平原等。