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去年9月,中国第12次北极科考圆满结束。今年4月26日,“雪龙”号光荣归来,这也标志着中国第38次南极科考完美收官。
南极更冷还是北极更冷?冰山和海水一样咸吗?寒冷的极地有火山?严寒的极地有哪些神奇的动植物?在极地发现了恐龙?人类为什么要进行极地探险?在极地探险是一种怎样的体验?
中国之声、中央视频联合中国科协青少年科技中心,在大师班联合推出全媒体科普节目《科学家讲科学》。20位著名院士畅谈热点事件,为公众科普答疑解惑。本期有请中国科学院院士刘嘉琦和《自然史》编辑部主任刘颖带我们走进极地。
南极更冷还是北极更冷?
北冰洋四周是陆地,北冰洋在北极的中部。刘嘉琦说,虽然北冰洋表面全是冰,但冰的厚度并不大,平均厚度在三米左右,冰的总量还不到南极冰的十分之一。
与北极不同,南极是被海洋包围的登陆地——南极洲,面积1400多万平方公里。因为被平均厚度超过2300米的冰雪覆盖,南极洲比其他大陆的平均高度都要高。
刘嘉琦指出,南极洲是地球上最后一个被发现的大陆,目前没有人类居住。南极洲的气候更干燥,年降水量约为50毫米,南极几乎没有降水。
另外,南极比北极冷。南极已经测得的最低自然温度为-89.2℃,是目前自然界测得的最低温度。
寒冷的极地有火山?
刘嘉琦说北极和南极都有火山。“极地虽然是冰天雪地,但也是热火朝天。南极洲现在有两座现代火山,一座是南设得兰群岛的欺骗岛火山,另一座是罗斯海的埃里伯斯火山。”
埃伯斯火山和欺骗岛火山都是活火山。其中,埃里伯斯火山是南极洲最大的火山,高度超过3000米。1900年和1902年有火山爆发。
北极圈内也有火山。以冰岛为例,刘嘉琦说,“冰岛因寒冷而被称为冰岛,但实际上它也是一个火山岛,冰岛的85%都是火山。所以极地不仅冷,而且热。”
极地的火山爆发会对自然环境产生一定的影响,但不会引起翻天覆地的变化。刘嘉琦说:“整个地球上有成千上万座火山。如果算上海底所有的火山,那就上万了。所以不能说南极和北极的火山爆发会导致地球毁灭。火山爆发确实足以在某些地区造成一定程度的灾难,但还不足以说地球可以完成一次生命毁灭。”
冰山和海水一样咸吗?
刘嘉琦说,冰山没有海水咸,极地冰山融化的水是淡水。“整个地球的水近百分之九十七是咸水,还有3%是淡水。这3%中约有70%冻结在南极和北极。极地的冰雪是淡水。”
尽管极地气候条件恶劣,但仍有动植物存在,但南北极的生物也存在差异。比如在北极,除了我们熟悉的北极熊,还有一种鸟叫燕鸥。
刘嘉琦说,这种比燕子稍大的白色鸟非常强大。他们通常在极地度过夏天。如果北极是夏天,它就住在北极,如果南极是夏天,它就住在南极。燕鸥每年都在南北极之间来回迁徙。“2004年,有人捡到一只死燕鸥。它戴着一枚戒指。这枚戒指是1970年戴的。34年后,意味着这只燕鸥在南北极来回跑了34圈,大致飞行了150多万公里。”
刘嘉琦说在北极可以看到许多植物。“从高等植物到低等植物,一般都是草本植物,没有木本植物。还有更有名的高等植物如仙木,还有叫‘雪绒花’的北极棉。”
虽然南极终年冰雪覆盖,但却生机勃勃。刘嘉琦说南极洲的大多数生物生活在海洋中。“其中最熟悉的是企鹅。企鹅的种类也很多,其中帝企鹅属于企鹅中的贵族。”
南极大陆上有丰富的动植物化石,包括恐龙。南极洲曾经是原始冈瓦纳大陆的一部分。冈瓦纳大陆大约在1.8亿年前开始分裂,首先形成南美洲和非洲,大约在1.3亿到1.4亿年前从南极洲分裂出来。大约7000万到8000万年前,中生代末新生代初,南极洲漂移到现在的位置。
那么,恐龙真的存在于南极洲吗?刘嘉琦说,在极地地层中发现恐龙化石并不意味着恐龙生活在南极和北极。刘嘉琦指出,恐龙无法在极地环境中生存,恐龙化石所在的地层是通过板块运动从极地以外的地方漂移过来的。所以不能因为南极和北极地层中有恐龙化石,就认为那里生活过恐龙。
人类为什么要去极地?
近百年来,全球气温不断上升,气候变化十分剧烈。刘嘉琦说,为了找出气候变化的原因,有必要去极地获取相关信息,因为在极地几乎没有人类活动的干扰,可以获得真实的背景值和自然条件。
刘嘉琦以北极的冰量为例指出,北极的变暖远比中纬度地区严重,冰量的变化与气候变化密切相关。“根据冰的数量,差不多100年后,北极的冰量会减少一半左右。大量的冰融化成淡水,进入海洋。海水被稀释后,其比重也会发生变化,从而影响洋流。洋流的变化会导致气候变化。”
刘嘉琦介绍说,自1985年以来,经过30多年的努力,中国取得了许多成就。第一个成就是研究站的建立。“现在南极76个考察站中,我国有5个站。这五个站几乎占了南极南、东、西、北、南的全部,东边是中山站,西边是长城站,中间是昆仑站,南边是罗斯湾的第五个站。中国能在相对较短的时间内建成5个站,在拥有南极考察站的国家中排名第四,这是一件了不起的事情。”
在极地科考方面,中国科研人员获得了很多有价值的信息。中国绘制的南极遥感地质图实现了“透过冰层看南极”,有助于科考团队进一步探索未知的极地世界。
来源:中国之声、中央广播电视总台
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