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第6章 天文地理篇(5)

英法两国虽然达成了共造隧道的协议,但要把它变成现实,一点也不轻松。

首先,这项工程的规模大得惊人。你可以把它想象为建300栋55层高的楼群,把它们搬走,然后不仅要把它们埋到地下还要深埋到水下。最后,还要让一辆火车穿越建成的隧道。

其次,这项工程相当复杂。设计中的英吉利海峡隧道有两条主隧道。这两条隧道并行排列,两条隧道之间还有一条小型隧道,是服务隧道,专供维护人员前往隧道中间使用。万一出事,它无疑也是一条逃生路线。

1987年,英国和法国的施工队开始对挖,等待他们的将是一段艰难岁月。

英吉利海峡底部有一层石灰岩,为了建成隧道,工人们必须沿着石灰岩层挖掘。因为这种石灰岩层质地松软,比较利于挖掘,它有很强的防水性能可以避免塌方。所以隧道有的地方距离海底近25米,有的则深达近46米。

为了挖掘得更快、更方便,技术人员专门开发了一种巨大的钻孔机,是根据岩石的特点而设计的。这些工具全都是巨型机器,就连供服务隧道用的最小号挖掘机也有两个足球场那么大,重达650吨。施工时,旋转的钻头在岩石上钻挖,岩灰四溅,石块纷纷落地。挖掘出来的大量碎石渣则通过传送带送出隧道。

据说,仅仅是运到英国一边的碎石渣就为英国海岸增加了30多万平方米的面积。

与此同时,大钻孔机上连接的起重臂也开始用水泥板为隧道铺设墙面。

高度机械化的操作虽然使工人们轻松了不少,但隧道侧壁经常性的渗漏也给施工人员增加了作业难度。为了阻止侧漏和清理侧漏的泥水,机器经常被迫停止工作。无形中工期被拖延了下来。

因为工程浩大,工期长,开工几年之后,政府就被这项大工程拖得精疲力竭了。

尽管如此,工程却没有停止。3年中,顽强的英法施工人员坚持不懈地挖掘着。1990年,第一条隧道开通的时刻终于到来了。

有了现代化的测量设备,所有的人都坚信挖掘机能够将对挖的隧道对接成功。但到了预定连通的前一天,人们开始担心了:万一对接不上怎么办?如果真的出现这种情况,许多辛苦可就白费了。庆幸的是,最后连接成功了,人们激动不已。

3条隧道完工后,人们开始铺设共100多千米长的双轨火车隧道。

1993年,这项工程终于交付使用。据统计,如果走隧道,从伦敦到巴黎只需要3个半小时;而乘坐轮船,则将多花一倍的时间。

尽管隧道隐藏在海峡下面,但它的影响力是显而易见的。它使英国和欧洲的命运更紧密地连在了一起。不管是从经济角度还是从政治角度来说,这条隧道都不愧是20世纪最伟大的工程之一。

火山爆发的秘密

火山自古以来就是人类生活的巨大威胁。它不仅威力强大,足以摧毁城市,而且它的无规律性更让人防不胜防。

意大利的维苏威火山在公元79年的一天下午突然爆发,附近的两座小城全部被埋葬在火山爆发出的火山灰底下。这两座被火山灰湮没了的城镇直到1600年后才又被人们发现。

1980年,美国圣海伦斯火山连续发生过4次大爆发。火山第一次大爆发时就喷出10亿立方米的火山灰和熔岩物。火山灰随气流一直扩散到4000千米以外的地方。当时,火山灰同气体在空中摩擦,冲击波穿透云层,产生了雷鸣、闪电和强烈的暴风雨,并有大规模的山崩发生,使原火山的顶部降低了200米。

据估计,这次火山爆发释放了相当于第二次世界大战中美国在日本广岛投放的原子弹能量的2500倍!

人们对火山的破坏力很早就有深刻的认识,一直在想方设法地减少它的危害。其实在许多情况下,如果居民及时疏散就不会造成很大的损失,但火山喷发的无规律性、突然性给人们的预测防范带来了很大困难。

在加勒比海东部的马提尼克岛上,有座培雷火山在酣睡了50年后,于1902年5月8日又一次爆发。火山仿佛是一个开动着的巨大的火焰喷射器,大量的气体和火山灰变成了一团团的700益高温的黑烟。它向水平方向推进时,正好经过距火山8千米的圣皮埃尔城,整个城市在猛烈的火焰横扫下被夷为废墟。

约有28000人在火焰的侵袭下窒息而死,整个城市除了一个关在地牢里的囚犯侥幸逃了出来外,其他人全部丧生。这名囚犯也成了这场灾难的唯一见证人。

在海港的船舶中,除了一艘船外,其余的船舶全部在火海中化为乌有。

1943年2月20日下午,一个墨西哥青年农民正在南部乌鲁阿潘城近郊的田野里干活。突然,他身旁的玉米地的土壤被掀起了2米多高,同时伴有嘶嘶的响声。紧接着一个裂口出现在地面上,并从裂口中不断冒出有硫黄味的黑烟,而且裂口在不断扩大。惊慌的青年农民撒腿就往家跑。当他跑到半路时,突然想起马还在地里,于是他转身又跑回地里。当他回去牵马时,浓烟已升向高空。

他立刻骑马奔回村庄,将此事告知村民,并让大家赶快逃离。不久从裂口处喷射出了大量的灰尘、石块,紧接着流出炽热的岩浆,在隆隆的巨响声中,一座新的火山就在这块玉米地里诞生了。

1978年12月,一支考察队趁罗斯岛上的埃里伯斯火山宁静时,为采集高温气体样品深入到火山口70米深处。不料火山突然发生小规模喷发,火山灰溅到一名队员身上,因抢救及时,这名队员才免遭不测。一架美国客机1979年11月28日想让游客饱览火山奇景,在绕着埃里伯斯火山飞行时,不幸栽了下来,260多人全部遇难。

为了减少火山对人类生产生活的破坏,科学家们对火山进行了深入的考察研究。在此基础上,他们提出火山喷发并非无迹可寻。

位于苏联东部堪察加半岛一带的克留赤夫火山于1944—1945年开始了大规模的喷发。这次持续了很长时间的喷发相当猛烈。一支探险队在喷发停止后来到直径600米、深200多米的火山口里,对这次火山喷发进行了长期的系统研究。他们在这个地方进行了近30年的调查工作。经过艰苦的劳动,终于发现了一些关于火山活动的规律。这大大地将人类预测火山爆发的步伐推进了一步。

苏联科学院的火山研究站在1955年综合许多前人研究的成果以及他们自己的经验,在对堪察加半岛进行一番实地考察后,成功地预测出了另一座位于该岛的火山即将喷发的事实。果然,预报发布后仅十多天,这座火山就爆发了。附近的居民因为事先收到预报,采取了许多安全的防护措施,所以并没有任何人在此次火山爆发中伤亡。

有一座位于加勒比海东部的小岛名叫瓜德罗普岛,岛上景色宜人,和平宁静。这个岛上的苏弗里埃尔火山于1976年夏天开始接连不断地喷发,使得岛上7郾5万名居民无法正常的生活。这个消息传出后,世界各地的火山专家前来对苏弗里埃尔火山进行实地考察。在经过了全面的分析研究后,火山专家们提出了截然不同的观点。其中持乐观态度的以比利时火山专家哈伦·塔齐耶夫为首的专家小组认为,与亚洲的菲律宾、印度尼西亚一带的火山相似,苏弗里埃尔火山的喷发也是由于地下水被加热后,水蒸气从火山口喷发而造成的,这是火山每10分钟发生一次小规模喷发的真正原因。因为大规模喷发的可能性几乎没有,因此岛上的居民不用逃离家园,他们应该是十分安全的。

事实证明塔齐耶夫的判断是正确的。人们没有盲目地逃离家园,生活与工作也没有受到很大影响。这里的人们对塔齐耶夫的杰出贡献十分感激,赠予他“无所畏惧的火神”的称号。

在认识火山的基础上,人们又进行了改造火山的尝试。埃特纳火山巍然耸立在意大利的西西里岛上,它是欧洲最高的火山。这座火山的几次爆发都给当地居民造成了巨大的伤亡和财产损失。意大利政府为了避免日后该火山再次威胁到人们的安全,果断地采取了相应措施,改变熔岩的流向,把它引入到附近的一个死火山口里。1983年5月14日凌晨4时,人类开始进行第一次尝试用人工爆破的方法改变火山熔岩的流向。几道炫目的亮光伴随着震耳欲聋的巨响,一股火山熔岩顷刻间如同一条被驯服的活龙,在人类为它已安排好的道路上流动。这是人类征服自然的伟大壮举。火山爆发到底有没有规律,倘若有,人类又能在多大程度上认识、利用这些规律,造福于人,这是摆在所有科研工作者面前的重大课题。

火山爆发的规律

古罗马人普林尼安是世界上最早详细地考察和记载火山情况的人。公元79年,著名的意大利维苏威火山大爆发,熔岩彻底湮没了附近的2座城市。普林尼安实地考察了这次大爆发,爆发的全部过程被他详细地记录了下来,为后人了解这次灾难留下了宝贵的资料。不幸的是,他做完这个伟大的贡献后不久就去世了,死因是他吸入了过多的火山喷出的有毒气体。人们为了纪念这位火山研究的先驱,把他观测的维苏威型火山喷发以他的名字来命名,因此,维苏威型火山喷发又叫做“普林尼安型火山喷发”。

20世纪以来,科学技术的飞速发展推动了火山研究活动的发展。

1982年3—4月,美国的气象卫星探测到埃尔奇琼火山的爆发。因为火山喷发后海洋的表面温度、地球高层大气中的二氧化氮、臭氧和水汽的含量都和以前有很大的不同,天空中还因此出现了由几百万吨烟气和火山炭形成的巨大云层,厚达3000米。研究人员为了获得更多的第一手资料,彻底研究这个现象以及它所带来的后果,决定乘飞机降落到火山口,对火山口进行实地详细调查。

完成了一系列的准备工作以后,考察队员们对火山进行了全面而细致的研究。第一个走进火口湖的是美国科学家罗斯。

火口湖湖面很宽,湖水很浅,只没到他的脚踝,却热得使人难受。罗斯咬牙坚持着,用取样管采集湖水样品。同样毫不畏惧地走进火口湖的还有一位勇敢的美国科学家汤姆斯·卡萨德瓦尔。他用一个小型温差电偶测出湖水的温度为52益。两名美国科学家还对湖水进行了检测,弄清楚了湖水的成分和浓度,发现湖水具有酸性。这是因为很多二氧化硫溶解在水中,使得湖水成为类似稀硫酸的液体了。