论文部分内容阅读
南极,一个神奇的地方,自古不化的冰原、巍峨壮丽的冰山,形成了地球上最大的冰库。在这片冰雪世界中,有着绚丽迷人的奇光异彩,有着千奇百怪的珍禽异兽,因此它如此的引人入胜;它那变幻莫测的风云和具有神秘色彩的冰海,又是那么的震撼人心。可有谁能想到。在那坚固、厚实的南极冰原底下,竟然又冒出一个碧波万顷的神秘东方湖,于是乎,在世界科学界掀起了一场冰和水的是非争议风波……
俄博士一语惊四座
1994年8月29日至9月9日,国际南极科学研究委员会在意大利的罗马召开了第23届南极科学考察学术交流年会。我国派出了以国家海洋局南极考察办公室主任陈立奇为团长,有11名代表组成的代表团出席会议。
在这次会议上,俄罗斯地质冰川学家卡皮茨亚博士在宣读论文中指出:南极冰盖下掩埋着一个巨大的东方湖。此语一出,与会者无不感到惊讶,认为这是沉默了许久的南极考察史上的又一特大新闻,是近30年来南极观测中一个振奋人心的重大发现。
我国代表将这则消息带回国内,科学家普遍认为这是不可思议的奇闻,因为在冰川底下出现湖泊,是对固、冰、液传统理论的冲击和挑战,如果事实真是这样,它将改变冰川学中许多传统理论,必将推动古环境以及环境演变研究的深入和发展,其科学意义极其深远。
冰底寻湖方兴未艾
很早以前,国外就有学者议论东方湖存在的可能性,其理由是,细长而平坦的阶地从东方站向西北延伸,湖附近的等高线几乎南北平行,西侧高,东侧低,在这个斜面上的等高线鼓起,平坦地扩展,这正是一个典型的集雨流域,是形成湖泊的自然地理特征。为了进一步获得证据,他们在80年代中期利用卫星遥感资料绘制了这一区域的地形图。说明成湖的地形条件是存在的。但成湖的最关键条件是水,没有水的存在,最大的凹地也只能称为盆地。因而,在冰下没有找到水之前,还不能确定东方湖的存在。
1949~1952年,意大利、挪威、瑞典三国合作使用人工地震求冰盖厚度,第一次测定南极的冰厚有2000米。1964年,又用人工地震波试验进一步证实这一结论。但问题是人工地震的炸药爆炸只能对某一点实施,其局限性很大,而人工地震波最初到达的波和后续波都有很大的随意性。因而,学者对人工地震波测量的置信度表示怀疑,它不能作为冰下有湖泊存在的可信依据。
随着科学技术的进步,先进的观测仪器不断涌现,特别是测冰雷达技术的高速发展,使学者较容易地得到范围更广泛的冰盖厚度和冰盖下水层的位置。
1993年11月23日,英国和俄罗斯科学家,召开了南极东方湖地球物理学研讨会,通过冰雷达、人工地震测定的数据分析,加之经验的积累,终于测出沉睡于南极冰层下的东方湖。
神秘的冰下之湖
东方湖位于东方站附近。东方站是原苏联于1957年建成的。这里是冰盖研究的理想中心领域,冰川学家已在这里打钻到2700米深度,获取了大量有用的数据。认为东方站冰盖3800米深处隐藏着一个面积为10000平方公里的湖泊。它长250公里,宽40公里,细长呈椭圆形。湖上的冰盖表面海拨3500米,湖水表面在海平面以下300米,湖水深度为400米。这是一个多么奇特、神秘的冰下之湖,而沿着湖的西侧,冰盖下面还有一个山脉,山脉东侧是深深的山谷,山谷里充满了湖水。东方湖的面积是贝加尔湖的三分之一,是地球上极大的地下水资源,它藏有多少地球的秘密。足以令人遐想。
湖水成因大有争议
60年代,美国在伯德站打钻,成功地打到2000米深度,得到的冰盖底部含有很大水份的冰芯,令当时的学者们大惑不解。按理,冰盖底部的温度应该是冰点以下负几十度,是不应该有水存在的。后来经分析认为,底部含水的冰层可能是受上部冰重压力,在高压下使冰消融变成水层。这种现象在现代冰川学里称为压力消融。
然而,仅仅是压力消融就能形成这么浩大的湖泊吗?显然难以令人相信。于是,这些学者们又提出了地热融化之说,即从地球内部涌出的地热使冰盖底部融化形成浩淼大湖。
地球内部的热不断从地球表面释放,就像人体散热一样。由于在冰盖岩盘打孔困难,所以这个热流在南极大陆还没有准确的测定,而只有在美国默克默多站和日本昭和站测量过,表明南极地区的地热极为微弱。
综合分析认为,南极大陆地壳热流量应该比全球的平均值低得多。据此,另一学派就提出了反问,地热温度不高的南极大陆,其冰盖下的冰怎么会被地热融化的呢?两年过去了,越来越多的科学家对此表示怀疑。
如此看来,东方湖的形成究竟是压力消融,还是地热融化,是两者同时作用,还是有先有后有主有从,或者是别的什么原因,这都是一个谜,有待于深入研究突破。
何日走出迷宫
南极冰盖之下有湖水存在,不仅仅是东方湖,在测冰雷达的调查范围内,已表明有多个湖泊存在的可能性。由于这是现代高技术的测量结果,科学家是不肯轻易否定的。但令人遗憾的是,1994年当东方站冰盖打钻到2700米深度时。却因俄罗斯的经济危机而不能补给,打钻被迫中断,若继续钻探下去达到湖面,就有可能采集到湖水样品,谜也许就解开了。
现在,有许多学者建议再次组织打钻,但也有部分学者认为,由于湖水受到很高的压力,担心从钻孔里可能吸不出水来。当然,已经有许多科学家对湖水展开了丰富的联想,有的在考虑湖水的成份,即水中有无生命存在;有的想通过湖底沉积物搞清湖泊的成因和古环境;也有的想通过东方湖找到南极在冰川期前人类活动的遗迹,从而揭示南极古地图的来历。总之,东方湖在没有被完全揭露之前,它的谜就像海水一样多。
(责任编辑/丰霖)
俄博士一语惊四座
1994年8月29日至9月9日,国际南极科学研究委员会在意大利的罗马召开了第23届南极科学考察学术交流年会。我国派出了以国家海洋局南极考察办公室主任陈立奇为团长,有11名代表组成的代表团出席会议。
在这次会议上,俄罗斯地质冰川学家卡皮茨亚博士在宣读论文中指出:南极冰盖下掩埋着一个巨大的东方湖。此语一出,与会者无不感到惊讶,认为这是沉默了许久的南极考察史上的又一特大新闻,是近30年来南极观测中一个振奋人心的重大发现。
我国代表将这则消息带回国内,科学家普遍认为这是不可思议的奇闻,因为在冰川底下出现湖泊,是对固、冰、液传统理论的冲击和挑战,如果事实真是这样,它将改变冰川学中许多传统理论,必将推动古环境以及环境演变研究的深入和发展,其科学意义极其深远。
冰底寻湖方兴未艾
很早以前,国外就有学者议论东方湖存在的可能性,其理由是,细长而平坦的阶地从东方站向西北延伸,湖附近的等高线几乎南北平行,西侧高,东侧低,在这个斜面上的等高线鼓起,平坦地扩展,这正是一个典型的集雨流域,是形成湖泊的自然地理特征。为了进一步获得证据,他们在80年代中期利用卫星遥感资料绘制了这一区域的地形图。说明成湖的地形条件是存在的。但成湖的最关键条件是水,没有水的存在,最大的凹地也只能称为盆地。因而,在冰下没有找到水之前,还不能确定东方湖的存在。
1949~1952年,意大利、挪威、瑞典三国合作使用人工地震求冰盖厚度,第一次测定南极的冰厚有2000米。1964年,又用人工地震波试验进一步证实这一结论。但问题是人工地震的炸药爆炸只能对某一点实施,其局限性很大,而人工地震波最初到达的波和后续波都有很大的随意性。因而,学者对人工地震波测量的置信度表示怀疑,它不能作为冰下有湖泊存在的可信依据。
随着科学技术的进步,先进的观测仪器不断涌现,特别是测冰雷达技术的高速发展,使学者较容易地得到范围更广泛的冰盖厚度和冰盖下水层的位置。
1993年11月23日,英国和俄罗斯科学家,召开了南极东方湖地球物理学研讨会,通过冰雷达、人工地震测定的数据分析,加之经验的积累,终于测出沉睡于南极冰层下的东方湖。
神秘的冰下之湖
东方湖位于东方站附近。东方站是原苏联于1957年建成的。这里是冰盖研究的理想中心领域,冰川学家已在这里打钻到2700米深度,获取了大量有用的数据。认为东方站冰盖3800米深处隐藏着一个面积为10000平方公里的湖泊。它长250公里,宽40公里,细长呈椭圆形。湖上的冰盖表面海拨3500米,湖水表面在海平面以下300米,湖水深度为400米。这是一个多么奇特、神秘的冰下之湖,而沿着湖的西侧,冰盖下面还有一个山脉,山脉东侧是深深的山谷,山谷里充满了湖水。东方湖的面积是贝加尔湖的三分之一,是地球上极大的地下水资源,它藏有多少地球的秘密。足以令人遐想。
湖水成因大有争议
60年代,美国在伯德站打钻,成功地打到2000米深度,得到的冰盖底部含有很大水份的冰芯,令当时的学者们大惑不解。按理,冰盖底部的温度应该是冰点以下负几十度,是不应该有水存在的。后来经分析认为,底部含水的冰层可能是受上部冰重压力,在高压下使冰消融变成水层。这种现象在现代冰川学里称为压力消融。
然而,仅仅是压力消融就能形成这么浩大的湖泊吗?显然难以令人相信。于是,这些学者们又提出了地热融化之说,即从地球内部涌出的地热使冰盖底部融化形成浩淼大湖。
地球内部的热不断从地球表面释放,就像人体散热一样。由于在冰盖岩盘打孔困难,所以这个热流在南极大陆还没有准确的测定,而只有在美国默克默多站和日本昭和站测量过,表明南极地区的地热极为微弱。
综合分析认为,南极大陆地壳热流量应该比全球的平均值低得多。据此,另一学派就提出了反问,地热温度不高的南极大陆,其冰盖下的冰怎么会被地热融化的呢?两年过去了,越来越多的科学家对此表示怀疑。
如此看来,东方湖的形成究竟是压力消融,还是地热融化,是两者同时作用,还是有先有后有主有从,或者是别的什么原因,这都是一个谜,有待于深入研究突破。
何日走出迷宫
南极冰盖之下有湖水存在,不仅仅是东方湖,在测冰雷达的调查范围内,已表明有多个湖泊存在的可能性。由于这是现代高技术的测量结果,科学家是不肯轻易否定的。但令人遗憾的是,1994年当东方站冰盖打钻到2700米深度时。却因俄罗斯的经济危机而不能补给,打钻被迫中断,若继续钻探下去达到湖面,就有可能采集到湖水样品,谜也许就解开了。
现在,有许多学者建议再次组织打钻,但也有部分学者认为,由于湖水受到很高的压力,担心从钻孔里可能吸不出水来。当然,已经有许多科学家对湖水展开了丰富的联想,有的在考虑湖水的成份,即水中有无生命存在;有的想通过湖底沉积物搞清湖泊的成因和古环境;也有的想通过东方湖找到南极在冰川期前人类活动的遗迹,从而揭示南极古地图的来历。总之,东方湖在没有被完全揭露之前,它的谜就像海水一样多。
(责任编辑/丰霖)