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第三章 我们的行星 它的诸种习性风俗和规律（第2页）

大气层与地表以及海平面共同构成了一个实验室，这里产生了各种各样的天气，有风、暴风雨、暴风雪及干旱期。鉴于它们时时刻刻影响着我们生活的幸福安康，我们应该对其进行详细探讨。

决定气候的三个因素是土壤温度、风级和空气湿度。最初“气候”的意思是“地球某处的坡度”。希腊人观察到，随着离极地越来越近，地表坡度也不断变化，他们接触到的不同地区的温度和湿度也不断变化，这样，“气候”就逐渐用来指某一特定地区的空气状况而不再用来表达准确的地理位置。

今天我们讲一个国家的“气候”，我们意指一年各个不同时期当地的平均天气状况，我也是在这个含意上使用该词。

首先让我讲讲在人类文明中发挥重要作用的那些神秘的风。如果没有赤道地区海洋上的规律性季风，美洲的发现也许会延迟到蒸汽轮船时代。如果没有饱含水分的阵阵轻风，加利福尼亚州和地中海国家绝不会达到这种繁荣程度，使其从其北部和东部的邻居中脱颖而出，更不用说那些碎石块和沙砾，它们被风卷起，像巨大而又看不见的砂纸一样，数百万年后终将磨平地球表面最雄浑的山脉。

“风”这个词确切的意思是“蜿蜒、盘旋、迂回地前行”。因此，一阵风就是从一处“蜿蜒、盘旋、迁回地前行”到另一处的一股气流。但为什么一股气流会从一处“蜿蜒、盘旋、迂回地前行”到另一处？因为空气中有一部分要比其余部分热，于是这部分热气变轻，尽可能向上升。当这种情况发生时就会出现真空。但变沉的冷空气则会进入真空，这是因为——希腊人2000年前就已发现——“自然界厌恶真空”，而大气正如水和人类一样忍受不了真空的存在。

我们当然知道如何在一个特定的房间里制造热气——最简便的方法就是点一堆火，在行星群中太阳就是“火炉”，其他行星就是准备加热的房间。热量聚集最多的地方当然是离“火炉”最近处（即赤道地带），热量聚集最少的地方就是离“火炉”最远处（即两极附近）。

现在一个火炉引起了房间里空气的一场不小的**——这是一场循环性**。热气会向天花板上升。在上升过程中，热量逐渐消散，最终热气会冷却下来。冷却过程会导致其变沉，从而向地面下降。但它稍有降低，又会接触到火炉。它会再次变热，变轻，再次上升。如此反复，直到炉火熄灭。但因为房间的墙壁在炉火燃烧时吸收了大量的热，所以房间在一段时间内仍能保持温暖，至于这段时间的长短则取决于墙壁的材料。

碰巧，我们赖以生存的土地就好比这些墙壁。沙地和岩地的吸热速度比雨水浸泡的湿地要快，但同样散热速度也更快。因此沙漠在日落后不久就冷得难受，而森林在天黑后很长时间内还保持着温暖舒适。

水是真正的热量储存库。因此海洋上或靠近海洋的国家要比内陆国家享有更为稳定的气温。

太阳——地球的“火炉”，在夏季远比冬季提供了更长久、更炽烈的热量，自然夏天也就会比冬天炎热。如果你曾试过在一个特别冷的日子用一台小型电子取暖器来温暖浴室，你就会明白取暖效果取决于那台小型取暖器被摆放的角度。太阳同样如此。在热带地区阳光接触地表比在极地更为直接。因此，100英里宽的阳光足足投射在100英里宽的非洲森林或南美荒原上，它能够将自身全部能量尽皆奉献给这100英里宽的区域，而别处一点份都没有。但极地附近，100英里宽的阳光则会投射到200英里宽的土地或冰原上，这样一来极地附近每100英里宽的区域所接收的热量正好被减去一半，这就像用一个专供六居室的房子取暖的煤油炉去给有十二居室的房子取暖一样，结果必然失败。

使我们的空中火炉的工作变得更为复杂的事实是，太阳也必须把我们四周的大气保持在一个稳定的温度下，但它不能直接这样做，它必须通过借助地球来间接完成。

阳光在通往地球的路上，会穿过大气层，但这些阳光极为直接而迅速地穿过，以致它们很难对这层忠实的地毯产生温度上的影响。而后它们到达地球，地球会将热量储存起来，然后慢慢地将部分热量释放到大气中。这个事实凑巧解释了山顶为何比较冷：我们爬得越高，地表积蓄的热量就越少，如果（像以前所设想的）太阳直接为大气输热，然后大气接着为地球输热，那么我们周围就会是别样一番天地，山顶也不会有雪覆盖了。

现在到了问题最困难的部分，在我们的定义里空气不是“空气”，它包含物质和重量，因此低层的空气比高层的空气受到更大的压力。当你想压平一片叶子或一朵花，你会将其放到一本书的书页间然后再在上面放上20本书，因为你知道最底下那本承受的压力最大。我们人类生活之处所承受的压力要比多数人所设想的大得多。每平方英寸（1英寸=0。0254米）会有15磅（1磅≈0。4536千克）。这意味着我们会被压扁，幸好我们体内也被注入和体外一样的空气。即便如此，3万磅（一个普通人要承受的压力）也是个值得重视的数字。如果你对这一点有什么疑惑，用力举一个小货车试试。

然而，在大气层内部，压力也处处不同。我们从伽利略的学生托里拆利（1608-1647意大利数学家和物理学家，他发明了水银柱式气压计）的发明中得知了这一点。他在17世纪就发明了气压计这个著名的装置，让我们能在早晚的任何时间测出大气压强。

这些托里拆利管一投入市场，人们就开始使用它们进行实验。他们注意到海拔每上升900英尺，气压柱就下降1英寸。随后的一项发现使气象学——成为预报天气的可靠科学。

在到了问题最困难的部分，在我们的定义里空气不是“空气”，它包含物质和重量，因此低层的空气比高层的空气受到更大的压力。当你想压平一片叶子或一朵花，你会将其放到一本书的书页间然后再在上面放上20本书，因为你知道最底下那本承受的压力最大。我们人类生活之处所承受的压力要比多数人所设想的大得多。每平方英寸（1英寸=0。0254米）会有15磅（1磅≈0。4536千克）。这意味着我们会被压扁，幸好我们体内也被注入和体外一样的空气。即便如此，3万磅（一个普通人要承受的压力）也是个值得重视的数字。如果你对这一点有什么疑惑，用力举一个小货车试试。然而，在大气层内部，压力也处处不同。我们从伽利略的学生托里拆利（1608-1647意大利数学家和物理学家，他发明了水银柱式气压计）的发明中得知了这一点。他在17世纪就发明了气压计这个著名的装置，让我们能在早晚的任何时间测出大气压强。

某些物理学家和地理学家开始怀疑大气压力与风向是否有确定的联系。但为找到一些关于气流运动的无可置疑的规律，首先需要花几个世纪来收集数据从而得出结论。这项工作完成时，数据表明世界有些地区的气压要比海平面气压高一些，有些地区则比海平面气压低很多。前者被称作“高压区”，后者被称作“低压区”。接下来就明确得出了两个规律，即风永远倾向于从高压区吹向低压区，以及风速和风力取决于高压区气压的高度及低压区气压的低度。当高压区气压极高而低压区气压极低时，我们就会遭遇一场暴风、龙卷风或飓风。

风不仅能够保持我们的生存空间——地球——通气顺畅，它们也对雨的形成起到重要作用。没有雨，动植物的生命不可能得到正常发展。

雨不过是从海洋、内陆海和内陆雪域蒸发了的水，以蒸汽的形式由空气带来。由于热空气比冷空气承载的蒸汽量大很多，所以水蒸气的运行不会有多大困难，除非空气变冷。然后部分水蒸气就会凝结，以雨、雹或雪的形式再次降落到地面。

降雨

因此任何特定地区的降雨几乎全部由直接负载它的风来决定。如果一条海岸线被山脉与大陆分隔开来（这是一种常见情况），该海岸线附近的区域将会温润潮湿。因为被迫升向高处（那里气压低）的风，随着离海平面越来越远而冷却下来，水蒸气就会以雨或雪的形式摆脱风的束缚，而越过高山出现在山另一侧的风就变得干燥了，没有一点水汽。

暴风雨终归只是地区性的

热带地区的降雨量大而又富有规律，因为陆地上巨大的热量使空气上升得极高，那种高度会使其冷却时被迫释放出几乎全部的蒸汽，当然就会以大雨的形式返回陆地，但由于阳光不总是直射在赤道上而是轻微地南北移动，故而赤道大部分地区享受如此的四季：两季的暴风雨，两季的干旱天。

不过在从较冷地区到较热地区稳定运动的那些气流控制下的区域大概是最惨的。因为风在从寒带到热带的流动过程中，它们吸引水流的能力变得十分强大，以致自身携带的蒸汽一点都释放不了，这使得地球上的一些地区每10年也不见得下一两次雨，从而成为沙漠。

关于风和雨的概说到此为止，当我们介绍每个具体的国家时，还会有详细的探讨。

现在简单说说地球本身，说说我们生活在其上的这层由岩石构成的薄薄的地壳。

关于这颗行星内部的性状有许多理论，但我们还无法清楚地了解地球的内部结构。

让我们坦诚一些，我们究竟上升到空中多高，进入到地球内部多深？

在一个直径为3英尺的地球仪上，世界上最高的山峰珠穆朗玛峰就像一片纸那样薄，而海洋的最深处（就在菲律宾群岛以东）就像一枚邮票边缘齿状的凹处罢了。可是，我们还从未到过海洋底部，也从未爬上过珠穆朗玛峰（人类首次登顶珠穆朗玛峰的时间为1953年）。我们通过热气球和飞行器已经到过比喜马拉雅巨人头顶稍高一些的地方，可是，即便最近瑞士教授皮卡德成功了，大气层的2930也还未被人勘探过。对于水域，我们还从未下降到太平洋140以下的地方——附带说一句，最深的海洋的深度要大于最高的山峰的高度。我们不知道为何如此，但如果我们把不同大洲上最高的山峰填塞于最深的海洋中，珠穆朗玛峰和阿空加瓜山（安第斯山脉在阿根廷西部靠近智利边境的一段，是西南半球最高峰，海拔6962米）仍会在海面数千英尺以下。

然而，据我们现有的知识，这些令人困惑的事实和数据对探知地壳运动的起源与进展过程没有丝毫帮助。去火山中寻找这颗行星内部真实性状的答案（一如我们前人所一直希望的）也同样无用，因为我们逐渐认识到火山并非像曾经认为的那样，是充溢于地球内部的炎热物质的排泄口。希望这种比喻不特别令人厌恶，我把火山比作地球的皮肤脓疮，看起来令人作呕，但纯粹小病一桩，绝不会深度侵入病人身体。

地球上大概还剩下320座活火山。名单上曾经还有400座，但它们“退休”了，被并入普通山脉之列。

这些火山中的绝大多数坐落于临海处，确实如此，世界的地壳上最不安分的地方是日本（那里地震仪显示每天会有4次轻微的火山**，一年就是1447次），它是一个岛国；马提尼克岛（安的列斯群岛中向风群岛的一个法属岛屿）和喀拉喀托火山（位于印度尼西亚的巽他海峡中，1883年这里曾发生了成为人类历史上迄今为止最大的火山喷发）也是如此，二者都是近期火山爆发的最悲惨受害者。

因为看到海洋与火山的距离最近，人们很自然会将火山爆发的原因解释为海水流入地球内部，受热以至沸腾翻滚，导致岩浆和蒸汽向外喷涌，引发众所周知的灾难性后果。但后来我们发现了一些火山活动极为频繁，而它们距海都有数百英尺远，因此这种理论也就不攻自破了。过了两个世纪，直到今天，如果你问我们同样的问题，我们也只能摇摇头回答：“我们不知道。”

山脉的隆起和下沉