书城童书我的第一本地球科学探索发现
6775800000013

第13章 重大发明与发现(5)

当然,世界上还有很多地方的土地不是棕色的。美国新墨西哥州的路索罗盆地,白沙浩瀚,其砂粒是砂石膏晶体的微粒。1亿年前,由于地壳运动,石膏质海岸隆起为山,雨水挟带溶解了的石膏流入山谷盆地中的路索罗湖。后来气候日益干燥,湖水蒸发,湖岸的石膏晶体被风化成细沙,随风铺满整个盆地,成了这片白色沙漠。连沙漠里的一些动物,如囊鼠、蜥蜴等为适应环境,身躯都成了白色。澳大利亚的辛普森沙漠呈红色,天地间火红一片,奇丽无比。其成因是砂石上裹有一层氧化铁,这是铁质矿物长期风化漫染大漠所至。苏联中亚细亚土库曼境内,黑海和阿姆河之间,有一片名叫卡拉库姆的黑色沙漠。整个大漠呈棕黑色,如置身其间,仿佛堕入黑暗世界,令人不寒而栗。这片沙漠是当地黑色岩层风化而成。位于美国科罗拉多河大峡谷东岸的亚利桑那沙漠,由于火山熔岩形成的砂粒中含有矿物质,使整个沙漠呈现出粉红、金黄、紫红、蓝、白、紫诸色。在阳光照射下,由于反射和折射的作用,半空似乎飘荡着不同色彩的烟雾,令人眼花缭乱。峭壁秃丘在中午呈蓝色,傍晚是紫水晶色。岩峰常为蓝色,故有蓝峰之称。沙漠东部遍布彩色圆丘,沙丘间屹立着数以千计的色如玛瑙、坚如岩石的彩色石柱。长的超过30米,最粗的达三四米。亚利桑那沙漠以它美妙无比的色彩成为世界罕见的景观。

挖开棕色的地皮,往往也能发现不同色彩的土壤。为什么土壤会呈现不同的颜色呢?这是由各地不同的自然条件所决定的。

青土和白土是由于岩石本身仅含有单一颜色或相同色彩的矿物,因此风化后形成白土和青土。热带和亚热带地区多红土,是因为那里的气候高温多雨,地表风化和成土作用十分活跃,土壤遭雨水的分解和淋溶,使土壤中的二氧化硅等物质被淋失,而流动性很小的氧化铁和氧化铝则在土层中富集起来。氧化铁呈现红色,因此土壤也成为红色。这种土质细而黏重,养分不高且具有酸性,所以只适宜种植茶、油菜、柑橘、毛竹、油桐等亚热带经济作物。

在我国北方,地处温带,气候温和而较干燥,地面的蒸发量大于降水量,风化作用较弱,土壤处于弱淋溶状态。一些易溶性物质如氯、硫、钠、钾等大多被雨冲掉,而留下了硅、铁、铝等矿物成分。钙与植物分解产生的碳酸结合成碳酸钙,在土壤中形成碳酸钙聚积层,分别呈现栗色或棕色,故称林钙土和棕钙土。这种土壤较肥沃,适宜苹果、梨、杏等水果的生长。在未经人类开发前,这些地方的草原植物,每年给土壤提供了大量的有机物质。有机物质经腐蚀积累,于是就形成了肥沃的黑钙土。

大地是人类的命根,是全世界人民最基本的物质基础。但水土流失目前已经成为全球重大环境问题之一,并呈日益恶化的趋势。对于人类来说,大地很坚强但又很脆弱,我们应该一起去保护多姿多彩的大地“生命线”,因为只有让它永葆青春,人类才能健康发展,我们的生活才会更上一层楼。

迪亚士与好望角

翻开世界地图,我们会发现,非洲大陆就像一个大楔子,深深地嵌入大西洋和印度洋之间。这个“楔子”的最尖端,就是曾经令无数航海家望而生畏的“好望角”。它是由葡萄牙航海探险家迪亚士于1488年发现的。

13世纪末,威尼斯商人马可波罗的游记,把东方描绘成遍地黄金、富庶繁荣的乐土,引起了西方到东方寻找黄金的热潮。但奥斯曼土耳其帝国崛起以后,控制了马可波罗所经过的陆路,于是开辟一条连接东西方的航路就成了当时的海上强国葡萄牙的最大愿望。1487年8月,迪亚士奉葡萄牙国王若奥二世之命,率两艘轻快帆船和一艘运输船自里斯本出发,踏上了远征的航程。他的使命是探索绕过非洲大陆最南端,看看能不能找到通往印度的航线。

迪亚士出生于葡萄牙的一个王族世家,青年时代就喜欢海上的探险活动,曾随船到过西非的一些国家,积累了丰富的航海经验。15世纪80年代以前,很少有人知道非洲大陆的最南端究竟在何处。为了弄明白这一点,许多人雄心勃勃地乘船远航,结果都没有成功。迪亚士率船队离开里斯本后,沿着已被他的前几任船长探查过的路线南下。过了南纬22度后,他开始探索欧洲航海家还从未到过的海区。1488年1月初,迪亚士航行到达南纬33度线。1488年2月3日,他到达了今天南非的伊丽莎白港。迪亚士猜测,自己可能真的找到了通往印度的航线。为了印证自己的想法,他让船队继续向东北方向航行。3天后,他们来到一个伸入海洋很远的地角。在这里,船队遇到了汹涌的海浪袭击,被风暴裹挟着在大洋中漂泊了13个昼夜。风暴停息后,对具体方位尚无清醒意识的迪亚士命令船队掉转船头向东航行,以便靠近非洲西海岸。但船队在连续航行了数日之后仍不见大陆。此时,迪亚上醒悟到船队可能已经绕过了非洲大陆最南端,于是他下令折向北方行驶。1488年2月间,船队终于驶入一个植被丰富的海湾,船员们还看到土著黑人正在那里放牧牛羊,迪亚士于是将那里命名为牧人湾(即今南非东部海岸的莫塞尔湾)。迪亚士本想继续沿海岸线东行,无奈疲惫不堪的船员们归心似箭,迪亚士只好下令返航。1488年3月12日,迪亚士的船队再次经过伸入海洋很远的那个地角时正值晴天丽日,他们下了船,在坚硬的岩石上用葡萄牙文刻下国王若奥二世的名字,以纪念第一次绕过非洲的航行。虽然他们没有到达印度,但去印度的航线已经打通,感慨万千的迪亚士据其经历将其命名为“风暴角”。

1488年12月,迪亚士回到里斯本后,向若奥二世国王汇报风暴角的历险经过。若奥二世认识到发现非洲南端的重要性,但对这个令人沮丧的名字极为不满,为了打通驶向东方的航道和鼓舞士气,他下令将“风暴角”改名为“好望角”,示意闯过这里前往东方就大有希望了。

1500年3月,迪亚士又一次率领大型船队绕好望角航行。当船队到达好望角附近时,一阵飓风掀起狂浪,四艘大船被掀翻,迪亚士不幸葬身大海。这样海上探险家最终还是没能到达印度。

好望角被发现以后,就成为欧洲人进入印度洋的海岸指路标。但好望角常常出现“杀人浪”,这种海浪前部犹如悬崖峭壁,后部则像缓缓的山坡,浪高一般有15~20米,航行到这里的船舶往往遭难,因此,这里成为世界上最危险的航海地段,以致有“好望角,好望不好过”的说法。1968年6月,一艘名叫“世界荣誉”号的巨型油轮装载着49000吨原油,当它驶入好望角时遭到了波高20米的狂浪袭击,巨浪就像折断一根木棍一样把油轮折成两段后沉没了。据20世纪70年代以来的不完全统计,在好望角海区失事的万吨级航船已有11艘之多。在南部非洲的海图上,都有关于好望角异常大浪的警告。

好望角为什么有那么大的巨浪呢?水文气象学家探索了多年,终于揭开了其中的奥秘。好望角巨浪的生成除了与大气环流特征有关外,还与当地海况及地理环境有着密切关系。好望角正好处在盛行西风带上,西风带的特点是西风的风力很强,11级大风可谓家常便饭,这样的气象条件是形成好望角巨浪的外部原因。南半球是一个陆地小而水域辽阔的半球,自古就有“水半球”之称。好望角接近南纬40度,而南纬40度至南极圈是一个围绕地球一周的大水圈,广阔的海区无疑是好望角巨浪生成的另一个原因。此外,在辽阔的海域,海流突然遇到好望角陆地的侧向阻挡作用,也是巨浪形成的重要原因。因此,西方国家常把南半球的盛行西风带称为“咆哮西风带”,而把好望角的航线比作“鬼门关”。

好望角的发现是欧洲15—17世纪“地理大发现”的一件大事。在1869年苏伊士运河开通之前的300多年时间里,好望角航路成为欧洲人前往东方的唯一海上通道。现在每年仍有三四万艘巨轮通过好望角。西欧进口石油的2/3、战略原料的70%、粮食的1/4都要通过这里运输。

“南方大陆”探险史

世界史上有两次所谓“新大陆”的发现:一次是发现美洲;另一次是发现“南方大陆”。“南方大陆”中文音译为澳大利亚,这块孤独的大陆四面环海,所以直到18世纪后半期,仍游离在“世界”之外。

早在古希腊时代,就有人断言,南半球肯定有一个大陆,它也像北半球的大陆一样有人类居住,而且那里有不少人口众多的国家。公元2世纪,古希腊天文学家、地理学家托勒密曾绘制出一幅极富想象力的世界地图。他在地图上的印度洋南面画有一块大陆,因为不知道名字,托勒密就叫它“未知南方大陆”。

多少年来,到达传说中的南方大陆,一直是所有地理学家和航海家的梦想。为了找到这座存在于世界尽头的大陆,无数航海家用充满曲折与巧合的离奇故事谱写出“南方大陆”的发现史。欧洲文艺复兴时期,托勒密的地图被重新“发现”,“未知南方大陆”成了探险家与航海家寻找的目标。1567年11月19日,西班牙派出了第一支寻找“未知南方大陆”的探险队。航海家门达纳率领船队从秘鲁出航一直向西,在大洋上漂流了几个月,到达了他称之为圣伊萨伯尔岛的一个小岛。在这里,他花了六个月进行勘察,发现这不是一块大陆,而是由许多小岛组成的一个群岛。门达纳虽然在岛上没有找到黄金,但他深信这里有黄金,因为在他看来这里的岛屿很像神话传说中所罗门国王金矿,故命名该群岛为“所罗门群岛”。返航后不久,门达纳含冤入狱,被关押了18年之久。长期的铁窗生活并没有挫伤门达纳的探险意志,1595年出狱之后,门达纳再次率探险船远航去了所罗门群岛,宣布所罗门群岛为西班牙殖民地。此时,西班牙人其实已经站在了“南方大陆”——澳大利亚东北海域的外侧,只是他们还浑然不知。

1605年,西班牙又派出了一个探险船队,领导这次探险的是的曾经做过门达纳副手的基罗斯。他是一位极端虔诚的基督徒,渴望远航找到“南方大陆”以传播基督教义,扩大信徒。基罗斯根据他的航海见闻认定在辽阔无际的海洋里会有大陆存在,或许就是“未知南方大陆”。1605年12月,基罗斯率探险船队扬帆起航。一天,他在瞭望台上看到了一片陆地,甚至看见了陆地上的高山峻岭。探险船队于1606年5月下旬靠岸,船员们纷纷上岸。基罗斯一行考察了这块陆地,发现这里森林茂密,有村落和不少土著居民。他认为这就是“南方大陆”,之所以能到达这里是上帝指引的结果,故命名该陆地为“神圣的澳大利亚”。随后,基罗斯迫不及待地赶回西班牙报喜去了。他的助手托雷斯统率探险队继续探险。托雷斯在完成了对“神圣的澳大利亚”环绕航行后意识到,这块大陆的面积并不大,更像是一个群岛。他对基罗斯的探险结果提出了质疑。一个半世纪后,经英国航海家库克证实,托雷斯的判断是正确的,这只是一个面积为12万平方公里的群岛,即后来被库克命名为“新赫布里底”的群岛。

1602年,当时的海上强国荷兰建立了荷兰东印度公司。该公司对寻找黄金极感兴趣,而当时传说南方大陆盛产黄金,因此当它在印尼站稳脚跟后,也派出探险船“杜夫根号”去寻找“未知南方大陆”。指挥这次探险的是威廉·扬茨。1605年11月18日,“杜夫根号”从爪哇岛起航,穿过密密麻麻的小岛一直向东行驶,进入了以前从未到过的海域。很快,扬茨用望远镜观察到了海岸线,一片新的土地出现在面前——那是新几内亚岛的南部海岸。在这里,扬茨和他的船员们遭到了一群土著人的袭击,8名船员被杀,剩下的人好不容易才回到了“杜夫根号”上。扬茨意识到他必须远离这块危险的海岸,于是转而向南,进入了一片开敞的海域。在绕经过了一个岛屿后,他们重新看到了陆地。在岸上勘察时,这些荷兰人遭到土人袭击,扬茨不愿再使更多的人去冒生命危险,只好在他称之为“基尔韦尔角”(回转角之意)掉转船头回航。扬茨至死也不知道他其实已发现了“未知南方大陆”,因为他经过的地方正是澳大利亚北部的约克角半岛。当时他还以为那里仍然是与新几内亚相连的一块土地。

扬茨的探险给荷兰人造成了一种错觉:新几内亚是“南方大陆”北部的一个半岛,而“南方大陆”则有可能会一直延伸到南极。在以后的几十年中,越来越多的荷兰探险家前往这里。到了17世纪40年代,基本上弄清了南方大陆的西部和北部的情况。但对西北海岸、南部和东部海岸尚未探查过,因此对整个南方大陆轮廓尚不明确,没有一个完整的概念。至于那里是否产黄金、当地居民状况如何、能否与之建立商业关系等问题更是一无所知。而这些问题是当时荷兰殖民者所急于搞清的。因此,荷兰东印度公司董事会在1642年做出了对“南方大陆”进一步探查的决定。1642年8月14日,荷兰航海家塔斯曼受命率船队从巴达维亚(今雅加达)出航,先在南印度洋航行,11月24日下午4点左右,看到了自他出航以来第一块陆地,塔斯曼命名该地为“范迪门陆地”并宣布占领该岛。离开范迪门陆地后,探险队东航,12月13日就远远看到了陆地,又航行了几天之后,发现了新西兰。新西兰即“海洋中的新陆地”之意。此后,塔斯曼去寻找所罗门群岛,但没有找到,却发现了友谊群岛及其他岛屿。船队离开友谊群岛北航,途中陆续发现了今斐济、新爱尔兰、新不列颠等群岛。1665年,荷兰殖民者宣布占领南方大陆的西部,并取名为“新荷兰”。但由于他们认为这里极度荒凉,土著居民极端落后和野蛮,更主要的是,他们在这里没有找到黄金,感到无厚利可图,因而放弃了对澳大利亚的进一步勘察与探险,同时也正因此未向这里移民,“新荷兰”只是空叫了二百年。