第一节冰川之谜
1.神秘的南极“无雪干谷”
南极是人类最少涉足的大洲，那里的许多现象是人们无法解释的，“无雪干谷”就是其中最神秘的一个。
总面积达1400万平方千米的南极大陆，大部分被冰雪覆盖，从高空俯瞰，南极大陆是一个中部高、四周低、形状极像锅盖的高原。这个被形象地称为冰盖的冰层，平均厚度为2000米，最厚的地方可达4800米。大陆的冰盖与周围海洋中的海冰在冬季连为一体，形成一个总面积超过非洲大陆的白色冰原，这时，它的面积就超过了3300万平方千米。
在南极洲的东北方有一个麦克默多海湾。穿过海湾，就可以看见一个无雪干谷地区。无雪干谷的西侧是横断山脉，这里有三个山谷依次向北排列着，它们是维多利亚谷、赖特谷、地拉谷。
无雪干谷周围的山，海拔大约在1500~2500米。山上有冰川，而且这些冰川向着谷地里边流落而去，形成冰瀑。不过，这些冰瀑流落到山谷两旁就没有了。冰川到达不了的地方，一年四季都不下雪，所以人们才把它叫做“无雪干谷”。
最早的探险家走进无雪干谷的时候，发现这里没有冰，也没有雪，只有裸露的岩石，以及岩石下面一堆堆的海豹等兽类的遗骨。没有一点生气，只有令人心惊胆战的死亡，所以就称它为“死亡之谷”。
当科学家探测至此，他们对于岩石边的兽骨百思不得其解。最近的海岸离这里也有数十千米，而远一点的海岸则要有上百千米。
习惯于在海岸旁边生活的海豹，一般情况下不会离开海岸跑这么远，可这些海豹偏偏违背了通常的生活习性来到这里。海豹为什么要远离海岸爬到“无雪干谷”呢？这至今仍然是一个谜。
2.“白色的沙漠”
南极是世界上最干燥的大陆。你也许会觉得不可思议，南极大陆到处是冰雪覆盖，大陆周围是辽阔的海洋，怎么会是世界上最干燥的地方呢？
不同于撒哈拉大沙漠高温少雨的典型热带沙漠气候，南极大陆的干旱是因为低温寒冷造成的。据观测记录，整个南极大陆的年平均降水量只有55毫米。降水量的多少从沿海向内陆呈明显下降的趋势。沿海地区，冷暖气流交汇，降水量较多，每年可达300毫米~400毫米，但这些降水量较多的地区都处在南极大陆的边缘。南极大陆由于覆盖广袤的冰原，它的上空常年由高压冷气团控制，从海洋上吹来的暖湿气流根本无法进入南极内陆，而且在寒冷冰原上空的冷空气异常干燥，含有的水蒸气极少。所以越往南极内陆，降水的机会越少，年平均降水量只有30毫米，南极点附近只有5毫米，几乎没有降水天气。
由于气候寒冷，南极大陆降下来的少量的水也不是液态的雨水，而是纷纷扬扬的雪花或雪粒。除了南极半岛北端以及较低纬度的一些岛屿在暖季有降雨现象，整个南极大陆实际上看不见降雨。到南极大陆进行科学考察的科学家最明显的感觉是空气干燥。在最初的几个星期，差不多所有人的嘴唇都会干裂。因此，人们把南极大陆称做“白色的沙漠”。
极度的干燥，加上风大，因此，这里只要有一点点小火星，就会酿成难以挽回的大祸。澳大利亚在南极大陆东部濒临纽康姆湾的凯西站，就曾在一场大火中毁于一旦。南极的各国科学考察站都非常重视防火。这不仅是因为南极是地球的风极，大风的天气会容易酿成火灾，更因为南极是世界上最干燥的大陆，又缺乏水源，一旦着火，必定引起十分可怕的灾难。
3.会杀人的风
在南极考察队员中流传这样一句话：南极的冷不一定能冻死人，但是南极的风却能杀人。
风能杀人，这话听起来似乎令人难以置信。真的有杀人的风吗？
你也许会有这样的疑问。然而，那些领教过暴风厉害的人，无不谈风色变。
南极是世界的“风极”，被人们称为“暴风雪的故乡”。寒冷的南极冰盖是孕育暴风的产床，它像一台制造冷风的机器，每时每刻都用冰雪的躯体冷却空气，孕育风暴。
由于南极大陆是中部隆起向四周倾斜的高原，沉重的冷空气一旦沿着南极高原光滑的表面向四周俯冲下来，便会狂风大作，天昏地暗，一场可怕的极地风暴便开始了。这时，雪冰夹带着沙子从滑溜溜的冰坡上铺天盖地滚来，像一道无形的瀑布，像一股飞奔而来的洪流。人在暴风中不过像迅猛流水中的一片叶子和一粒石子，根本站不住脚。
那么，南极的风究竟有多大呢？我们通常所说的12级台风，风速达到32.6米/秒，够大的了吧？可南极的狂风常常超过12级台风。在南极半岛、罗斯岛和南极大陆内部，风速常常达到55.6米/秒以上，有时甚至达到83.3米/秒。
在南极的各国科学考察站，都经常遭到暴风袭击。尤其是寒冷而黑暗的冬季，呼啸的狂风将房屋摧毁，将车辆卷走，甚至将一座科学考察站变成一片废墟。因此，为了考察人员的安全，南极各国科学考察站都有严格规定：大风时绝对禁止外出，一切室外活动都是不允许的。在各国南极科学考察站周围，都建有大小不一的“避难所”，里边备有食品、饮料、燃料、通信设备、取暖炉、睡袋等日常生活必需品。在外考察的科学家一旦碰上突如其来的暴风雪，一时又赶不回站的，都可以就近躲进避难所。避难所的门不上锁，也不分国籍，“南极人”可以进任何国家的避难所食宿，离去时只需留字致谢。
为了保障考察人员不迷失方向，科学考察站的主要建筑物之间的道路上，必须埋设标桩，拉上粗粗的绳子。遇上暴风雪时，队员们可以扶着绳索行走，以防被暴风雪刮走。南极考察队员把这些绳索叫做“南极救命绳”。
4.南极幻日
幻日是大气的一种光学现象。在天空出现的半透明薄云里面，有许多漂浮在空中的六角形柱状的冰晶体，它们偶尔会整整齐齐地垂直排列在空中。当太阳光射在这一根根六角形冰柱上时，就会发生非常有规律的折射现象。当这许多的冰晶处在朝阳或夕阳时段时，从冰柱出来的三路光线射到人的眼睛中，中间那路太阳光线由中间位置的太阳直接射来的，是真正的太阳光；旁边两条光线，是太阳光经过六角形晶柱折射而来的。
这样，在人们的眼中，在中间真太阳的两边就出现了另外两个太阳，它们实际上是太阳的虚像。中国南极中山站在1997年就曾经出现过幻日。
由于平时漂浮在空中的六角形冰柱的排列常常是不规则的，所以反映不出多个太阳的奇景，因而幻日这种大气光学现象极为罕见。
关于幻日，我国早有记载。《淮南子》说：“尧时十日并出，草木皆枯，尧命后羿仰射十日其九。”幻日不是神话，也不是一种不祥之兆，它是一种自然界的光学现象。地球上空被浓厚的大气包围，其中也有水蒸气和小冰晶。它们在一定的条件下，可变成非常小的柱状或片状的雨滴或水汽，从高空徐徐下降，因受日（月）光的照射而产生折射。因为日光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成，而不同色光的折射率不同（红光的波长最长，折射率最小；紫光的波长最短，折射率最大；这种折射率随波长变化的现象叫色散），被柱状或汽状的雨滴或冰片折射后，偏转的角度也不同，这样形成的内红外紫的彩色光环就叫晕。由于水滴的形状、大小不同便产生两种不同的晕。其中汽状水滴形成的是光较强的内晕，最小偏向角约为22°。而穿过汽状水滴所形成的是半径较大的彩色光环，这是外晕，其最小偏向角约为46°。只有在满足最小偏向角的条件下，才能形成日晕。
5.冰与火交融的世界
如果说水火不相容的话，那么冰火就更不相容了。然而在南极洲，冰川和火山却同时存在，这听起来似乎有点不可思议。冰是凝固的、静止的、寒冷的，火山却是活跃的、奔放的、炽热的，两者在南极形成了对比鲜明、反差强烈的冰与火的世界。
南极大陆共有两座活火山，那就是欺骗岛上的火山和罗斯岛上的埃拉波斯火山。欺骗岛是南极洲的一座活火山。1967年12月4日，烈焰突然从岛内福斯塔湾北端的海底喷出，炽热的岩浆和浓烟升腾到几百米的高空，震耳欲聋的响声打破了这块白色大陆的宁静。顷刻间，岛上所有的建筑物被摧毁。智利、阿根廷、英国的3个科学考察站化为灰烬，挪威的一座鲸鱼加工厂被吞没，英国的一架直升机被埋在一两米厚的火山灰里。据说岛上的企鹅、海豹在火山喷发前早已逃之夭夭。至17日，火山才停止喷发。然而，这时的海岛已面目全非，在福斯塔斯内隆起了一个高出海面62米的小岛，许多地方改变了地形地貌；福斯塔湾内有多处温泉喷涌，陆上地热带处处有水蒸汽升腾。从此，这个地处南极洲的小岛，成了唯一能进行海水浴的旅游胜地。火山喷发后，岛上的考察站被迫关闭，以后也没再重建。为了记住这个教训，人们就把这个岛改名为欺骗岛。意在提醒人们，随时警惕火山爆发。
实际上，南极大陆上的火山还有很多。最近几年，科学家们利用红外摄影技术发现，冰下有许多尚在散发着热量的火山，他们把这样的火山称为“热山”。有些热山同样也在往外散发蒸汽，并且有时还喷出火山灰。散发出来的蒸汽遇冷之后凝结成冰，久而久之，越积越高，在茫茫的冰原上就形成了一些10~20米高的锥状山丘。
这种山丘往往是由一层冰雪、一层火山灰相间组成，就像千层饼似的。
南极是一个白茫茫的冰雪世界，但是在有的地方，如同有名的欺骗岛那样，存在着强烈的火山活动。南极的火山在白色世界形成非常美丽的景色，许多旅游者因为好奇，纷纷前往南极一饱眼福。
6.什么是南极辐合带
南极辐合带是一条非常明显的自然地理边界。这里是向北流动的南大洋表层水(0～300米水深)与向南流动的温暖的大洋水相遇的地方，是海水温度、盐度的跃变带，两边的海水有特别明显的差异。辐合带的地理位置在南纬48°～62°之间，是个不规则的圆圈，在印度洋、大西洋一侧的南纬50°附近，太平洋一侧的南纬55°～62°之间。
第二节北极
北极并不仅仅限于北极点，通常是指北极圈(北纬66°33′)以北的区域，称为北极地区。包括北冰洋的绝大部分水域、格陵兰岛、冰岛等岛屿以及欧亚大陆、北美大陆的北部地区，总面积约2100万平方千米，其中陆地近800万平方千米。也有的学者以最热月陆地10℃等温线、海域5℃等温线作为北极地区的南界，这样计算总面积约2700万平方千米，其中陆地近1200万平方千米。如果以植物种类的分布来划定北极，把全部泰加林带归入北极范围，北极地区的面积就将超过4000万平方千米。
北极地区究竟以何为界，各个国家的标准也不统一，不过一般习惯从地理学角度出发，将北极圈作为北极地区的界线。在北极圈内有领土和领海的国家共有8个：美国、加拿大、丹麦、冰岛、挪威、瑞典、芬兰和俄罗斯。
北极地区的气候终年寒冷。冬季，太阳始终在地平线以下，大海完全封冻结冰；夏季，气温上升到冰点以上，北冰洋的边缘地带融化，太阳连续几个星期都挂在天空。北冰洋中有丰富的鱼类和浮游生物，为夏季在这里筑巢的数百万只海鸟提供了丰富的食物来源，同时，也是海豹、鲸和其他海洋动物的食物。
北冰洋周围的大部分地区都比较平坦，没有树木生长。冬季大地封冻，地面上覆盖着厚厚的积雪；夏季积雪融化，表层土解冻，植物生长开花，为驯鹿和麝牛等动物提供了食物。同时，狼和北极熊等食肉动物也依靠捕食其他动物得以存活。北极地区是世界上人口最稀少的地区之一。千百年以来，因纽特人（旧称爱斯基摩人）在这里世代繁衍生息。最近，这里又发现了石油，因而许多人又从南部来到这里工作。
1.“北极”的来历
当你从赤道往北走时，你会发现天空的星星在你的头顶上越悬越高。直到你发现北半球天空中最大的星座-大熊座（在我国称为北斗七星）正好悬在你的头顶上，你所站的位置也就是北极了。
所以古希腊人说到北方总要和熊联系起来。而北极的名称“arctic”的意思就是“熊站在头顶的地方”。
北极还是中国古代的一个星宿名。北极共五星，呈弧线状，在勾陈附近，其中第二颗最亮，称为帝星，即小熊座β星；第一颗星名为太子，即小熊座γ星；第三颗星名为庶子；第四颗名为后宫；第五颗很暗，取名为北极。
2.北极的气候
北冰洋的冬季从11月直到次年4月，长达6个月。5月、6月和9月、10月分属春季和秋季。而夏季仅7月、8两个月。1月份的平均气温介于－40℃~－20℃。而最暖月8月的平均气温也只达到－8℃。
在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是－59℃。由于洋流和北极反气旋的影响，北极地区最冷的地方并不在中央北冰洋。在西伯利亚维尔霍杨斯克曾记录到－70℃的最低温度，在阿拉斯加的普罗斯佩克特地区也曾记录到－62℃的气温。
越是接近极点，极地的气象和气候特征越明显。在那里，一年的时光只有一天一夜。即使在仲夏时节，太阳也只是远远地挂在南方地平线上，发着惨淡的白光。太阳升起的高度从不会超过23.5°，它静静地环绕着这无边无际的白色世界缓缓移动着。
几个月后，太阳运行的轨迹渐渐向地平线接近，于是开始了北极的黄昏季节。