大地也怕冷


文章出自:博物 2008年第01期 作者: 唐郑亮 

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不要以为大地能在酷寒的威力之下岿然不动,其实它也是很怕冷的。冻土上胀起的土丘就好似人手上的冻疮,排列紧密的多边形土块和石环像极了皮肤上的龟裂,被冻裂的石头还能变成会“流动”的河和“波涛翻滚”的海呢。这发生在寒冷大地之上和之下的一切,无非是水和冰合作完成的一个个游戏。
鸟瞰北极圈
北极地区是冰雪的世界,分布着大片的多年冻土。在北半球,多年冻土的厚度从中纬度向极地不断增加。北纬48°附近的多年冻土南界,地温接近0℃,冻土层厚度仅1~2米。连续多年冻土带南部,年平均地温约为-5℃~-3℃,冻土厚度可达100米。北极附近岛屿的年平均地温降至-15℃,冻土厚度达到1000米以上,几乎从地面以下就是冻土。供图/全景

水和冰的神力

假如你从小生长在广东,第一次在黑龙江度过封冻的冬天,除了惊叹于漫天的白雪和冰封的河面,你还会注意到日常生活中的什么细节呢?暖气片和双层的窗玻璃用来抵挡室外的寒风,下雪后道路上撒上煤渣或者碎石子防止人们跌倒……还有,屋外的自来水管上,都用胶带缠着厚厚的一层东西。水管也需要穿衣服吗?没错,那就是用来保暖的石棉或者泡沫塑料,因为一旦自来水冻成了冰,就会把水管胀破。我们都知道热胀冷缩的道理,但是水的奇特之处就在于,它结冰之后体积反而会变大。水结冰膨胀的力量非常之大,不但能胀碎装满水的密封玻璃瓶,甚至能把铸铁的自来水管胀破。

我们脚下的大地中也埋着很多天然的“自来水管”,那就是地下水。有时地面尘土飞扬,看上去非常干燥,但还是会有水分躲在深处的土块里。荒漠中那些零星的植物,就是把自己的根扎到土壤的深处去寻找水分的。遇到了严寒的天气,地下水也会结冰,这时大地就会变成冻土。这些土地虽然长年封冻,却也并非死气沉沉,森林和草原照常在冻土层之上生长着。许多奇异的地貌景象更是在它貌似平静的外表之下酝酿着。不断运动的冻土层好像一位不知疲倦的泥水匠,而冻土层的动力,正是来自于水结冰膨胀这个独特的性质。这种力量既然能胀裂铁管,也能足够大到移动泥土和岩石,不仅如此,它有时也会顽皮地在地表留下玄妙的图案。

在哪里可以看到冻土呢?其实冻土的分布很广,在1万多年前的最近一次冰期,地球要比现在寒冷许多,大片陆地被冻结起来,形成了规模很广的冻土层。其中有些一直存在至今,即使在盛夏也仅仅只有表面一层会融化,这些寿命不止一年的冻土层叫做多年冻土。而那些只是在冬天结冻,夏天就会融化的冻土就叫做季节冻土。世界上的陆地有四分之一分布着冻土,在中国也差不多是这个比例。在青藏高原和东北、西北的山区都分布着大片的多年冻土,在这平静的大地之下,发生着什么样的故事呢?

冻土上的调色盘
加拿大西北的育空地区属于亚北极气候,分布着大片冻土,该地区气温高于10℃的时间不超过4个月,这里的冬季寒冷且夜长昼短。冻土并非没有生命的荒野,其上也生长着灌丛和森林,活跃着生命,就像育空的旷野上,小植物斑斓的色块构成了冻土之上的另一种风景。供图/全景

青藏高原生“冻疮”

和人一样,大地也是怕冷的,也会被冻伤。在青藏高原上,青绿的草地里有时会突然鼓起来一个包。小包会慢慢长大,布满裂纹,好像是一只巨大的蘑菇正在破土而出。几年之间,它甚至会变成小丘那样大小,裂缝中露出灰白色的泥土。它们不但是大地上长出来的“冻疮”,还会把柏油路面“拱”得凹凸不平,对于公路的修建和维护来说,是一个很大的麻烦,青藏公路的非人为破坏,一大半就是拜它们所赐。它们就叫做冻胀丘。

责任编辑 / 徐韵 

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