书城童书我的第一本地球科学探索发现
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第20章 重大发明与发现(12)

北冰洋除了“浅”、“小”外,其最大特点是其海域大部分为浮冰所占,是世界上最寒冷的大洋。在当年还未弄清它的虚实之前,人们曾一直将其视为“陆地”。当挪威探险家南森发现了北极地区冰下依旧是海洋时,北极地区是“陆”是“海”之谜才解开。北冰洋大部分海域处在北极圈内,因此太阳辐射量甚少,全年水温都低于0℃。每年11月至次年4月绝大部分海域气温平均为-20℃~-40℃,最高温的七八月份,平均气温也只有0℃~6℃。在这种气候十分严寒的地方是不下雨的,落在大洋中和岛屿上的是一些亮晶晶的小冰粒。严寒使得北冰洋成了一片银白色的冰雪世界。所以,人们说北冰洋是地球上的一个“冷气库”,也是一个巨大的“天然冰窖”。

北冰洋的大部分海域平均冰厚3米,整个洋面浮冰面积有冬扩夏缩的季变特点。冬季冰的面积为1000万~1100万平方公里;夏季为750万~800万平方公里。冰雪不仅覆盖着北冰洋的海面,也覆盖着大洋上的岛屿。北冰洋上的岛屿很多,岛屿面积总共有400万平方公里,就岛屿数量来说,仅次于太平洋,居于四大洋的第二位。岛屿上的冰层常常滑落到海里,形成一座座的冰山。这些冰山高几米、几十米,它们就像一个个活动的小岛,在洋面上漂泊游移。

北冰洋也有它生机勃勃的“春天”。每当夏季来临的时候,沿岸的洋面开始融化,陆地上到处长满了地毯一样的苔藓和地衣,有时还可以看到许多色彩鲜艳的花朵。海鸥、野鸭等鸟儿吵吵嚷嚷地来到这里度夏,北极熊在懒洋洋地晒着太阳,这时的北冰洋地区就变成了一个喧闹的世界。北冰洋的夏天没有夜晚,太阳一天24小时总在地平线上转圈,我们把这种现象叫做极昼。几周以后,短暂的极地夏天过去了,一切又都恢复了平静,晶莹的冰雪慢慢封住了洋面,又是一片银白色的冰雪世界了。北冰洋的冬季没有白天,一连几个月都是漫长的黑夜,我们叫它极夜。

尽管北冰洋是世界上最小、最浅和最冷的大洋,但战略地位非常重要,是苏联欧洲部分与远东地区联系的捷径。另外,巨大的冰盖、冰岛、冰山和浮冰虽不利于船只的行驶,但对潜艇的活动十分有利。第二次世界大战后,许多国家都加紧了在这个地区的活动,特别是美苏两国都在北冰洋沿岸地区建立了包括核武器在内的军事基地。

北冰洋上的“死亡大进军”

开辟西方通向东方的航路,是欧洲人梦寐以求的宏愿。因为在欧洲人的想象中,东方是人间乐土,无比富饶。达·伽马于16世纪初开通了从欧洲绕过好望角到达印度的航道;麦哲伦开通了从欧洲经由美洲最南端麦哲伦海峡,横渡太平洋驰向亚洲的航道。这些历史性的壮举沟通了东西方的贸易和联系,但是都绕了很大的弯道。能不能找到近路呢?

当时欧洲的地理学家提出了大胆的设想。他们认为有两条近路可走:一条沿北美洲的北岸走“西北航道”;一条沿亚欧大陆北岸走“东北航道”。于是,一场持续了大约400年的打通“西北航线”和“东北航线”的死亡大进军开始了。

1500年,葡萄牙人考特雷尔兄弟,沿欧洲西海岸往北一直航行到了纽芬兰岛。第二年,他们继续往北,希望寻找那条通往中国之路,但却一去不复返,成了为“西北航线”而捐躯的第一批探索者。

从1594年起,荷兰人巴伦支开始了他的3次北极航行。1596年,他不仅发现了斯匹次卑尔根岛,而且创造了人类北进的新纪录。不幸的是,巴伦支不久后就由于饥寒劳顿死在了北极漂浮的冰块上。

1606年,英国派出了两艘船探索西北航线,结果船长和3个水手被土著居民所杀,其他人仓皇逃回。四年后,受雇于商业探险公司的哈得孙驾驶着他的航船“发现”号再次向西北航道发起冲击,他们到达了后来以哈得孙的名字命名的海湾,但哈得孙却为此献出了宝贵的生命,他的22名探险队员后来有9人被冻死,5人被杀,1人病死,只有7人活着回到了英格兰。

1724年,彼得大帝决定组织一支航海探险队开赴北太平洋,探测亚洲大陆和北美大陆之间的海岸。这个重大的任务落到了海军准将、丹麦人白令的肩上。他花费了17年时间,克服了重重困难,查清了亚、美大陆之间并非是陆地相连,而是中间隔着一条海峡,证明了通过这里是大西洋到太平洋的最短航线。但是,这个年近60岁的探索者在完成了任务之后,却被困在了一个荒岛上,最终死于坏血病。在白令组织的两次探险航程中,共有一百多人献出了生命。

1815年,英国及其盟军在滑铁卢战胜了他们最主要的敌人——不可一世的拿破仑;同时,在战争中,英军拥有了众多的舰艇并培养了大量的航海人才,于是,北极探险正式被提上议事日程。他们决心以此展示大英帝国在海上的霸主地位,并趁机扩大版图。1818年6月17日,由4艘舰队组成的北极探险队扬帆起航。此行虽然深入到了兰卡斯特海峡达804公里处,但并未打通英帝国最为渴盼的西北航道。英国政府决定设立两项巨奖:2万英镑奖励第一个打通西北航线的人,5000英镑奖励第一艘到达北纬89度的船只。重赏之下,必有勇夫。1819年,约翰·富兰克林爵士勇敢地接受了海军部之命,率领一支队伍从陆地进入北极地区,沿北冰洋岸行进了340公里,并绘制出地图。然而,此行并不顺利,10个队员饥寒交迫而死,富兰克林侥幸逃生,西北航道仍未打通。两次出师未果,使得英国不敢再贸然行动。他们决心做好最充分的准备,以确保下次一举成功。20多年后,他们认为时机终于成熟了。勇于探险的舰艇不仅装备有当时最先进的蒸汽机螺旋桨推进器,在需要时还可以将这种螺旋桨缩进船体之内以便于清理冰块,而且还装备了前所未有的可以供暖的热水管系统。人们认为,这种新式的舰艇完全可以冲破西北航线上的冰障。为了万无一失,经过精心甄选,海军再次任命已年近六旬的具有丰富的北极航行经验的富兰克林爵士来指挥这次意义重大的探险,而且为他选派了最有力、最干练的助手班子。身负重任的富兰克林爵士也立即着手进行精心的准备。

1845年5月19日,富兰克林率领“埃及巴士”号和“特罗尔”号两艘当时最为先进的远行船只,装载了132名精心挑选出的经验丰富的船员和足以应付3年的供应物品,沿泰晤士河出发了。当时所有的人都认为,成功将如探囊取物,那两项巨额奖金肯定会被富兰克林的船舰获得。然而自从7月下旬几位捕鲸者在北极海域看到过富兰克林的船队以后,他们便无任何音讯了。这次无一生还的探险行动是北极探险史上最大的悲剧。

1878年,芬兰籍的瑞典海军上尉潘朗德尔率领一个由俄罗斯、丹麦和意大利海军人员组成的共30人的国际性探险队,乘“维加”号等4艘探险船首次打通了东北航线。1905年,后来征服南极点的挪威探险家罗阿蒙森成功地打通了西北航线。他们的成功为寻找北极东方之路的努力画上了一个完满的句号。

打通横贯北冰洋的黄金航道,是对人类的意志、智慧和体能极限挑战的勇敢者之路。一代代的探险家不是受阻于极地恶劣无比的多变气候和千里封冻的冰雪世界,便是葬身于冰山飘浮、酷寒难挡的死亡海域。然而,人类征服北极的决心并不会动摇。为了纪念那些先驱者的功绩,北冰洋有很多海域、海岛、海峡都是以他们的姓氏命名的。

亚美分界线白令海峡

白令海是太平洋最北部的海域,介于亚洲与北美洲之间,西为俄罗斯西伯利亚东北部,东为美国的阿拉斯加,南界阿留申群岛,北经白令海峡与北冰洋相通。白令海东西宽约2380公里,南北长约1580公里。白令海峡最窄处仅85公里,是沟通北冰洋与太平洋的咽喉要道。亚洲与北美洲的洲界、俄罗斯与美国的国界以及日界线(旧称国际日期变更线)都通过这里。这片海域和海峡因航海探险家白令而得名。

白令1681年出生在丹麦的一个普通人家。成年后,他参加了荷兰海军,进入当时被称为世界上最好的阿姆斯特丹海军学校学习。在穿越达·伽马航线远渡印度的航行中,白令充分显示出超凡的能力与坚韧不拔的毅力。1703年,22岁的白令来到了俄国,在海军服役。此时,俄国人已经到达了堪察加半岛,整个西伯利亚尽入俄罗斯版图。领土扩张欲望十分强烈的彼得大帝很想知道,欧亚大陆延伸到什么地方,是否与美洲大陆相连。1724年,即将退役的白令突然接到了海军部探险的命令。白令此时正值中年,因他的勇敢精神和航海技术无人可比,毫无争议地成了这支探险队的指挥官,并擢升为上校。

1725年初,白令率领400人的探险队并携带1600吨装备从圣彼得堡出发,经过3年十分艰难的远征,探险队到达堪察加半岛。在近半年的准备之后,队员们登上刚刚完工的探险船“圣加夫里尔”号,在一片欢呼声中起锚出航了。在北进的航行中,探险队员陆续发现了一些海湾和一些岛屿,白令把其中一个大岛命名为“圣劳伦斯”岛。此后,探险船游弋在白令海峡中,越过了北纬67度。望着四周灰蒙蒙的大海,白令确信北美洲和亚洲并不相连。

1741年6月,白令再次率领探险队去考察北美洲。这次探险队拥有了2艘船,即白令指挥的“圣彼得”号和奇里科夫指挥的“圣保罗”号。起初2船一同前行,后来互相走失了。“圣彼得”号于7月驶入北美大陆沿岸。一天清晨,船头忽然有人叫喊:“快看,快看!陆地!”水手们从梦中惊醒,大家争先恐后地跑出船舱观看,映入他们眼帘里的是一幅壮丽的图画:海岸呈锯齿状,地上覆盖着厚厚的白雪;巨大的山脉延伸向内地,一座座山峰,巍然插入蓝天—这便是位于北美大陆的阿拉斯加。可是不久,探险队受到了败血症的威胁,白令决定放弃继续探测美洲。在返航的途中,探险队遭遇到恶劣天气的袭击而迷失方向,船只触礁,破损严重。全队无奈登上一座无名的小岛,困守待援。在艰苦的环境中,白令和许多水手都患上了败血病。1741年12月6日,白令不幸与世长辞。1981年人们发现了白令的坟墓,根据遗骨复原了他的真实容貌。

白令的发现,使得俄罗斯拥有了阿拉斯加半岛的主权。此后,俄国皮毛商人在这里建立了村落。18世纪末,阿拉斯加正式沦为俄国殖民地。1867年,这片当年十分荒凉的冰天雪地,被沙皇以720万美元的价格卖给了美国。阿拉斯加有160万平方公里的辽阔土地,相当于我国新疆的面积,和3个法国、7个英国一样大。阿拉斯加转让不久,该地便发现了金矿,引起一场势头不小的“淘金热”。二战以后,美国为在此建立军事基地而大力开发该州。60年代,阿拉斯加又发现了北美最大的油田,目前,产量占全美总产量的1/7。同时,它又是日本和远东通往北美、北欧的交通要道,也是亚美两洲相距最近的地方,在战略上有重要地位。

白令海域蕴藏着丰富的水产和矿产资源。据统计,鱼类约有300种以上。捕捞对象主要有鲑鱼、比目鱼、绿鳕、海胆等,其中以鲑鱼和蛤科类产量最高。此外,还有珍贵海狸、鲸等都很有捕捞价值。按单位面积计,白令海是世界海洋鸟类最多的栖息地,也是世界上大叶藻产量最高的海区。矿产资源以石油蕴藏量较高,而且是一个未开发的矿区之一。

白令海峡水深仅42米。据考证,1万年前这里曾是连接亚、美大陆的一座“陆桥”。人类和许多动植物,早先曾通过这里移居到美洲,而美洲的动物也从这里到亚洲“串门”。近年来,俄罗斯计划在白令海峡修建一条长达103公里的海底隧道,将俄罗斯大陆与美洲大陆“连接”起来。届时,人们完全有可能乘坐火车或汽车从中国北京到达美国纽约。

海底世界的构造

大海是个富饶的宝库,也是世界上最神奇的地方。深深的海底世界,对每个人来说,都是一个非常神秘的地方。因为,我们只能看到一眼望不到边的海水上面,而海底下面是什么样子呢?

在海洋与陆地相接处,我们可以看到一段地面,当海水升高时它被淹没,而海水退落后它又露出,这条镶在陆地边沿的“带子”,被称为海岸带。海岸带随着地形的不同而弯弯曲曲,形状各异,有宽有窄,平坦处可宽达几十公里,越是陡峭处,也就越窄细。在海浪的拍打下,海岸带也在令人难以觉察地改变着自己的形状,而江河入海口泥沙的淤积,也会使海岸带发生变化。

越过海岸带便可出现一片浅海区域,它好像大陆在海中的边架,缓缓地向海中延伸,这个大陆在海洋中的延续部分称为“大陆架”。大陆架海水很浅,一般仅几百米。各大洋大陆架的宽度差别很大。在大陆为平原的地方,大陆架一般很宽,可达数百至一千公里,如太平洋西岸、大西洋北部两岸和北冰洋的边缘。紧邻的大陆若是高原或山脉,大陆架宽仅数十公里,甚至缺失,如南美大陆西海岸那样。全世界的大陆架面积约有 2750万平方公里,相当于非洲大陆的面积。那里,阳光充足、食物丰富,是水族们栖息繁衍的好场所。那畅游的鱼虾、蠕动的蟹贝、摇曳的海草……无不呈现出一片生机,真可谓是一个海底的水族乐园。

大陆架以下,坡度显著增加,深度也急剧加大,直到2000~3000米的深度,这个陡急的斜坡就叫大陆坡。它是大陆架向洋底过渡地带,宽度20~100公里不等,总面积和大陆架相仿。大陆架和大陆坡构成一个整体,由于它紧邻大陆,又是大陆的延伸部分,所以叫做大陆边缘。由此可见,大陆坡的底部才是大陆与大洋的真正分界。正是在这个分界处,地壳由于不同的地质结构而产生巨大的裂缝,出现了一系列狭长的深渊——海沟,它是洋底最深的地方。这一地带地壳至今仍在强烈活动,地震十分频繁,火山不时爆发。目前大洋中已发现20多条海沟,它们大部分在太平洋,深度一般在6000米以上,有的超过10000米。西太平洋边缘的海沟有10条之多,如阿留申海沟、千岛海沟、日本海沟、马里亚纳海沟、菲律宾海沟、汤加海沟等。其中马里亚纳海沟深达11022米,为目前大洋已知的最深处。