书城小说世界地理之谜总集(求知探索系列丛书)
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第11章 地学之谜(5)

马荣火山是座活火山,一年四季山端蒸汽源源不绝地从喷口逸出,经常凝成朵朵白云,遮住山头,山顶烟雾缭绕,迷迷蒙蒙。晚间,它喷出的烟雾呈暗红色,整个火山像座三角形的烛座,耸立在夜空中闪闪发光,人们处身其间,宛如进入蓬莱仙境。当它行将喷发时,火山口会隆隆作响,喷口不时冒出大量气体并夹杂着少量火山灰,有时还伴有轻微地震。人们收到这警报后,就忙碌开了,居住在马荣山麓依靠肥沃火山灰为生的居民,扶老携幼纷纷疏散,暂避他处。而马荣火山附近的旅游城——地维市却忙着做准备工作,以便迎接来自世界各地的旅游者和火山研究工作者。

人们为什么不惧怕马荣火山,偏偏选在它喷发之际来到它的身边,一睹它的风貌呢?

这是因为人们在实践中逐步掌握了马荣火山的活动规律,摸准了它的脉搏。有经验的居民和专门研究火山活动的专家能从火山地面大小的形变,突如其来的隆起和凹陷,震前的隆隆地声,火山口喷出的气体的多少及成分的变化,乃至火山口喷出泥沙的多寡,来准确预报火山喷发的日期,及时地做好防灾准备。

马荣火山的神奇还在于它的喷发很有规律。据记载:20世纪它的几次喷发时间为1928年、1938年、1948年、1968年、1977年底,大致每隔10年喷发一次,唯独50年代缺了一次。马荣火山为什么每10年喷发一次?而50年代为什么休眠?至今还是个谜。

狂虐的龙卷风

龙卷风可以分水龙卷、陆龙卷、尘龙卷、火龙卷等多种,其中以水龙卷最为凶恶。但陆龙卷、火龙卷的危害也很大。

世界上水龙卷出现最多的地方是在美国墨西哥湾沿岸,尤其是在佛罗里达半岛以南的海面上。在1968年8月的八天中,这里先后出现了27个龙卷,其中有一天就有八个。有一飞行员在1969年6月30日那天,在他飞行的三刻钟时间内,目睹了在一条积云带上共发生了九个龙卷,还看到其中五六个水龙卷同时并存的空中奇景。

水龙卷的气势非常壮观,曾有目睹者在他的日记上这样写道:“当出现第一个龙卷的时候,大海上的浪花被海面上的旋涡吸向空中,形成一个水柱,在旋涡的后方有长长的尾流。当这个水龙卷登陆时,在不远的地方又看到第二个水龙卷,浪花被卷起足足有150米高。”我们知道,钱塘江大潮最高也不过8~10米,世界上最壮观的潮水也只有几十米高。可龙卷所掀起的浪花竟达150米之高,岂不成了天下奇观。

陆龙卷和火龙卷虽说比水龙卷要弱些,但威力也相当大。1923年9月1日,日本东京及其邻近地区发生了大地震,随即又起了一场大规模的火灾,烈火四蔓,燃烧长达40小时之久。可谁知更大的灾难又接踵而来,在大火区,上升的浓烟和热空气产生了浓厚的对流云,继而又发展成积雨云。在积雨云中,气流上上下下,形成许多旋涡水平旋转,并逐步伸出云底而成为龙卷。龙卷伸向地面后,把汽车和人都吸到空中。据统计,在24小时内,东京竟出现120个火龙卷。1925年3月18日,美国一座城市突然被一阵强龙卷席卷而起,689人摔死,1980人受伤,财产损失更无法估计。我国境内也遭到过龙卷的袭击,1956年9月24日,黑压压的大块乌云底下伸出一股强风,把上海市内一只110吨重的储油铁筒高高举起,抛到了120米远的地方。1970年5月27日,陆龙卷掠过湖南省澧水,河水被卷起30多米高,形成了几平方米的大水柱,连河底的水都卷干了。

根据科学研究发现,近代的大城市,尤其是在人口稠密、工业集中、交通拥挤的大城市里,龙卷发生的数目明显减少;而在郊区、高速公路附近龙卷频率显著增加。例如美国近50年来,龙卷风的次数增加了5倍多。原因之一是美国奔驰在高速公路上的汽车数量日益增多,小汽车不下200万辆,卡车也有60万辆。交通实行右侧通行,每当高速运行的两辆汽车错车时,就会造成逆时针方向的空气旋涡,显然,二三百万辆汽车所造成的涡流势必能汇成一股强大的风。因而不能否认,在美国上空发生龙卷风的次数逐年增加,是与风驰电掣的汽车洪流有关。观察结果还进一步表明,在北半球发生的龙卷,大多数正好和错车造成的空气涡流一样,也是逆时针方向旋转的。

龙卷风到来之时,所发出的巨大声响是哪里来的?各种解释不一。有的认为龙卷旋涡某些部分的风速很大,甚至超过声音的速度,每秒达340米以上,因而产生了冲击波,这种波能发出尖锐的吼啸声。有的解释是云中放电作用可造成巨大的响声,尤其是带有大量正负电荷的雷雨云。所以当听到空中特有的轰轰声时,即为龙卷的先兆。再有一种看法是,由于龙卷内小旋涡的作用而产生了巨响。他们认为龙卷的中心是空的,外面是旋涡的云壁,沿着云壁所形成的许多小旋涡在移动时,会产生巨大的嘶吼声。

龙卷风为什么有这么大的破坏力?经过科学分析发现,这是龙卷中心气压很低的缘故,在几秒钟或十几秒钟之内,龙卷可以把周围气压下降8%左右。假定一间屋子内的气压是1个标准大气压(1.0336千克/厘米2)。当龙卷从屋上经过时,外面的气压突然降低8%(0.9509千克/厘米2),可是屋内的气压下降很少,尤其是在门窗紧闭时,室内气压变化更微。这种情况下,瞬时间出现的内外气压差,便对室内的墙或天花板产生83克/厘米2的重力。例如,某屋顶面积是72平方米,则房内天花板受到的作用力就达68吨左右,这样,犹如从内部发生爆炸一般,足以把房屋的顶部掀掉。

龙卷的行迹神出鬼没,来去匆匆。它的生命很短,有的只有几分钟、十来分钟,有的范围非常小,只有十几个平方米,因此要观察、研究龙卷也很不容易。有些气象工作者为了要搞清龙卷的来龙去脉,曾提出企图在实验室内人造龙卷的设想,那显然是困难重重。现在一般的观察是看雷雨云中有梨状云向下伸展时,可能会产生龙卷。当然最科学的办法还得依靠气象卫星和气象雷达的探测。

现在看来,所谓的奇风怪雨并不离奇。但也存在着至今尚未能揭开的谜。1980年夏秋之交,在西班牙马拉加的阿洛拉附近竟降下一块巨大的冰球,足足有50千克重!它来自何方?科学家们分析它既不像冰崩的残体,又不是雷雨中的冰雹,因此有人提出,也许是龙卷风所带来的礼物吧!

台风的来龙去脉之谜

人们恐惧于地震,也惊骇于洪水,殊不知,尚有比地震、洪水威力更大的自然灾害——热带气旋。1970年11月12日和13日,扫过孟加拉国低地和恒河三角洲的一次极强风,使涌浪高达10米,30万人被淹死。这种所谓热带风暴,在美洲被称作飓风,在我国则一般叫台风。在天气学上,就是指热带气旋或热带低压。其范围虽不及温带气旋大,但风狂雨骤,风力达12级以上,破坏力骇人听闻。

台风给人类带来的灾难是惨重的。我国历史上曾有过这样的记载:元世祖至元十八年七月,右丞相阿刺罕领兵10万、战舰3000渡海东征日本。可惜10万雄师未及到达日本,恶遇台风大作。3000战舰随波逐浪,最后不是沉没海底,就是搁浅在日本海边。元朝10万将兵中只有报信的三人生还中国。台风历来令海员胆战心惊,我国东南一带沿海,每年都会有台风袭击,总不免遭受损失。可怕的台风,是怎样形成的?又是怎样移动的?探讨这样的问题,显然是太重要了。

我国气象学的奠基者竺可桢先生,在20世纪20年代即对台风有深刻的研究。他在《说飓风》一文中谈到,北太平洋台风多起源于北纬5°~10°之间,又必在东经130°~150°之间。因为当赤道低压(热赤道)移到北半球后,南半球信风也随之北移,变为西南风。东北信风与西南风在上述区域中相遇,就会同二支方向相反的水流相遇成漩流一样,激成旋风。加之又处于高温区,气压低,空气辐合上升,四方之风旋转剧烈,就变成台风。北太平洋的台风每年平均约有24起,多集中在夏末秋初。菲律宾,我国粤、闽、台、浙、苏、沪一带沿海,以及日本都将受其影响。