氣候是“工藝師”
氣候是“工藝師”
我們?nèi)祟愘囈陨娴闹挥幸粋€星球,這就是地球。地球上有豐富多彩的生物和人類高度的文明,使它成為當(dāng)代人類所知道的最美麗的星球。
美麗的地球是誰塑造的?科學(xué)告訴我們,這個最偉大的“工藝師”是氣候。
地球氣候的一個最突出的特點是適于生物與人類生長。這里的氣候在大多數(shù)地區(qū)都有一個0℃—40℃的生長季節(jié)。在這一溫度范圍內(nèi),水成液態(tài),作為最好的媒介,能攜帶大量養(yǎng)分進(jìn)入生物體各器官組織,又把它們的無用廢物帶出體外。這種完善的新陳代謝活動,只有在地球氣候條件下才能進(jìn)行。只要看一看太陽系的其他行星的高達(dá)數(shù)百度的高溫和低到零下百多度的低溫,我們不能不嘆服地球得天獨厚的氣候。
氣候是塑造地球的優(yōu)秀工藝師。它不僅給生物界和人類準(zhǔn)備了適宜生存與發(fā)展的氣候條件,而且制造了肥沃的土壤。其工藝是十分全面和完善的。土壤是由兩個循環(huán)過程形成的。一個是地質(zhì)大循環(huán),另一個是生物小循環(huán)。可以說前一過程造成坯胎,后一過程精細(xì)加工。兩個循環(huán)中氣候都起著“工藝師”的作用。
地球的陸地原來主要是由地下巖漿噴流到地面后冷卻的巖石。巖石有幾個特點:一個特點在于它由各種膨脹系數(shù)不同的礦物質(zhì)所組成;另一特點是巖石為熱的不良導(dǎo)體。利用巖石部分的不同物質(zhì)和距表層深淺不同,在受熱和冷卻時熱脹冷縮的程度有別,使巖石裂開,以致形成碎粒。在這方面作用最大的是溫度的日變化。在干燥熱帶沙漠地表晝夜溫差可達(dá)40℃—60℃,高山與高原裸露的巖石晝夜溫差也可達(dá)40℃以上。當(dāng)你在干旱地區(qū)過夜,在夜深人靜與氣溫下降的時候,就可聽到巖石的爆裂。這種作用叫做風(fēng)化。巖石經(jīng)風(fēng)化后,封閉在其內(nèi)部的各種養(yǎng)料元素便釋放出來。鈣與鎂等化合物便會轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘乃崾教妓猁},成為土壤中養(yǎng)分及海水中各種鹽類的來源。
溫度在中高緯度的巨大年變化也是氣候?qū)r石碎裂的一個重要加工因素。如果水進(jìn)入了巖石裂縫,作用將更為劇烈。高溫可使水膨脹,甚至汽化。低溫下石縫中的水分結(jié)成了冰,隨著溫度下降而體積不斷脹大。石縫中進(jìn)了水正像劈柴時在裂縫中加進(jìn)楔子一樣,將巖石裂開就更為容易了。
因此,地質(zhì)大循環(huán)基本上是物理過程,也只是粗加工。只有經(jīng)過生物小循環(huán),進(jìn)行了精加工,“精品”(肥沃的土壤)才會最后造出來。
生物小循環(huán)是生物現(xiàn)象在適宜的條件下出現(xiàn)于地球面后才逐漸發(fā)展起來的,其中植物的生長起了十分重要的作用。植物的根系吸收巖石中釋放出來的可溶性養(yǎng)料,又借光合作用吸收二氧化碳,形成有機(jī)質(zhì)。動物以植物的有機(jī)質(zhì)作為食料。動物和植物在其新陳代謝過程中和死后受到微生物的分解,把大量有機(jī)質(zhì)留在土壤內(nèi),使土壤的成分和結(jié)構(gòu)都發(fā)生重大變化,最后形成了肥沃的土壤。
生物小循環(huán)也受著氣候的各種影響。只有在植物能夠生長的氣候條件較優(yōu)越的地區(qū),肥沃的土壤才能逐漸形成。在沙漠里和高山上,植物無法生長,因為那里沒有肥沃的土壤。
因此,地球上豐富多彩的生物世界,包括它賴以生長的土壤在內(nèi),都是氣候在億萬年中逐漸精雕細(xì)琢而成的。此外,氣候還給地球塑造出多層次的絢麗風(fēng)光,美不勝收。
高緯度地區(qū)的冰雪,石灰?guī)r區(qū)的溶洞,風(fēng)蝕所造成的雅丹地形,以及天上的云彩、雷電等構(gòu)成了地球的天然勝景。
各種植物和動物隨著氣候而異,形成各具特色的生物世界。各種樹林、草原與荒漠,使美麗的地球更顯得生機(jī)勃勃,增添了無限的生氣。
在人類文化的發(fā)展中,增加了大量文化遺跡、精美建筑,使地球各地的自然風(fēng)光有了人文風(fēng)光相襯托。應(yīng)當(dāng)看到,人類文化的發(fā)展也同氣候密切相關(guān)。在優(yōu)良的氣候條件下產(chǎn)生了人類,人類為適應(yīng)氣候而進(jìn)行生產(chǎn)與建設(shè)。因此,所有的人類建設(shè),如愛斯基摩人的雪屋、西雙版納的竹樓、成都平原的都江堰等,都反映了當(dāng)?shù)貧夂虻奶厣?,這是“工藝師”借助于人類的手,擴(kuò)大它對地球的加工。
還應(yīng)提到的是,人類雖美化了地球,但卻也在破壞著地球。人類無限地利用土地,破壞著豐富多彩的生物世界;人類將大量煙霧排入大氣,污染明亮的天空,改變著大氣中的物理過程與化學(xué)過程。這些嚴(yán)重的破壞,都是在人類尚未認(rèn)識到地球氣候的珍貴和不了解它在塑造地球過程中的工藝師的作用的情況下發(fā)生的?,F(xiàn)在人類已經(jīng)開始認(rèn)識到這一問題的嚴(yán)重性,氣候已成為全球關(guān)心的一個科學(xué)問題、社會問題。
盡管涉及的問題極為復(fù)雜,氣候最后必將為人類所認(rèn)識。我們不但還要繼續(xù)讓氣候充分發(fā)揮“工藝師”塑造地球的作用,還將會提出完美的設(shè)計,以指導(dǎo)這一工藝的實施,或根據(jù)其原理而加以強(qiáng)化和輔助,以便把我們居住地地球塑造得更美麗、更舒適和更富裕。
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