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这些奇特气候,造就了全球最神奇的地方

地球上有许多奇特地质地貌

置身其中

仿佛来到另一个世界

地球之眼、波浪岩……

这些神奇地质地貌你见过几个?

                             

地球之眼魔鬼城

再到澳大利亚的波浪岩

……

一个个奇特地质地貌

仿佛并不是大自然的产物

而像是直接从科幻小说和科幻影片中

复制出来

为我们赖以生存的蓝色星球

增加了别样而又神秘的色彩

 

究其背后的形成原因

都离不开当地的独特气候

让我们一起来从天气气候角度

揭开它们神秘的面纱

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1871年,美国地质学家费汀南德·海登博士在政府的赞助下开始对黄石地区进行又一次探察,史称1871年海登地质勘测。地质学家在勘察过程中发现一个缤纷五彩池——“大棱镜泉,它就像阳光被棱镜折射后一样,呈现出红、橙、黄、绿、蓝五种颜色。

这个五彩池直径约为110米,深50米,是美国最大、世界第三大温泉。从空中俯瞰,大棱镜泉仿佛是一只硕大的蓝眼睛,被称为地球之眼

大棱镜泉中心是蓝色,而外围区域根据季节的不同,有时呈青绿色,有时呈黄色和橙黄色,这是什么原因造成的呢?

地质学家沃尔特·威德在1889年首次认识到黄石温泉的多彩沉积物是微生物。该区域的火山活动为泉水带来了丰富的矿物质,微生物得以生存下来。这些嗜热微生物最适宜生长的温度通常在45以上,其不仅能耐受高温,而且能在高温条件下生长繁殖,主要生活在火山口、温泉等热环境中。如果说大棱镜泉是上帝遗落在人间的调色板,那么微生物和阳光则是调色师

泉水出水口水温很高,在80以上,微生物难以生存,所以首先出场的是大自然最出色的调色师”——阳光。当阳光照在水面上时,温泉就像一个三棱镜,将其分解成七种颜色。这七色光线由于波长不同,被水吸收和散射的程度也不同。红、橙、黄的波长较长,射入水中穿透力强,容易被水分子吸收;蓝光和一部分绿光波长较短,穿透力差,容易发生散射。在深水处红橙光大都被水吸收掉,使得温泉中心区域普遍呈现蓝色。

当远离温泉中心时,水温逐渐降低,藻类和含色素的细菌等微生物渐渐多起来。不同温度条件下栖息着不同种类的嗜热微生物,而这些微生物会产生不同类型的色素,从而导致温泉周边形成斑斓的色彩。红色、橙色、黄色主要是由类胡萝卜素积聚形成,而绿色主要由叶绿素积聚形成。

此外,这些微生物体内的叶绿素和类胡萝卜素的比例会随季节变换而改变,于是大棱镜泉就在四季更替中选取不同的颜色来装扮自己。

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波浪岩,是澳大利亚的一处巨大岩层,被称为世界第八大奇观。在澳大利亚西部谷物生长区边缘的海登城附近,有一个名叫海登岩的巨大岩层。在它的北端有一个向外伸悬的岩体,高出平地15米,长度约100米。波浪岩的命名是因为它的形状很像一排即将破碎的巨大且被冻结了的波浪。

波浪岩上布满了纵向的波浪似的条纹。波浪岩完整的管状岩石结构,是数百万年间气候和水蚀的杰作。其形成原因,主要是岩石经过长时间的雨水和热风侵蚀,造型慢慢地发生了变化,成为了现在这个样子。与此同时,化学反应又将碳化合物和氢化铁凝聚在岩石上,变成美丽的颜色,增添了不少姿彩。

科学家认为,虽然波浪岩屹立在光秃、干燥的土地上,但大约在27亿年以前,可能它的一部分是在地下,渗入地下的水将这侧面平直的岩石底面侵蚀掉了。后来,岩石周围的土壤被雨水冲刷掉,风随之而来改变岩石的外形,风挟沙粒和尘土的吹蚀把下层的外表挖去,留下成蜷曲状的顶部。雨水还将矿物质和化学物沿岩面冲刷下来,留下一条条红褐色、黑色、黄色和灰色的条纹。这些深浅不同的线条,使波浪岩看起来更加生动,就像滚滚而来的海浪。

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南极洲总面积达1424万平方千米,因为气候寒冷,终年飘雪。然而,在南极洲东北方,有一个麦克默多海湾。穿过海湾,就可以看见一个所谓的无雪干谷地区。无雪干谷的西侧是横断山脉,这里有三个山谷依次向北排列着,分别是维多利亚谷、赖特谷、地拉谷。

无雪干谷周围的山海拔大约在1500米至2500米之间,山上有冰川,而且这些冰川向着谷地里边流落而去,形成了冰瀑。不过,这些冰瀑流落到山谷两旁的时候就没有了。

无雪干谷是南极洲唯一没有冰层的区域,其原因是受高压控制,盛行下沉气流,降雪稀少;风力强盛,冰雪难留;蒸发微弱,空气干燥。在无雪干谷,很少下雪,年降雪只相当于25毫米的降雨量。而这么少量的雪不是被风吹走,就是被岩石吸收的太阳热量融掉了。因此,干谷内没有半片雪花,和四周形成强烈的对比。所以人们才把它叫做无雪干谷,也称之为死亡之谷

在无雪干谷,有许多海豹等水生动物的骸骨。最近的海岸离这里也得有数十千米,而远一点的海岸则要有上百千米。习惯于在海岸旁边生活的海豹为什么要爬到无雪干谷呢?有的科学家认为,这些海豹在海岸上迷失了方向或受到惊吓,无意中闯入这片谷地,因为缺少饮用水,力气耗尽而没能爬出谷地,最后干渴而死。还有一些科学家认为,这些海豹跑到无雪干谷地区就像某些鲸类所做的搁浅行为,或者像大象一样找个地方结束自己的生命。由于都没有确凿的证据,这些都是推测罢了。

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在新疆维吾尔自治区准噶尔盆地西北边缘的佳木河下游乌尔禾矿区,茫茫戈壁滩上,耸立着一座传说中的魔鬼城。干旱荒凉与狂风呼啸,是这里的主调。但这奇特幻境不仅于风,也于水。

华东师范大学地理科学学院教授戴雪荣说:“‘魔鬼城是源于百姓直觉印象的称呼,实际上是一种雅丹地貌,命名源自维吾尔语,意为直立的土丘。这正好说明雅丹地貌是当地百姓常见的一种自然景观。他如今正在新疆师范大学挂职。

作为一种典型的风蚀地貌,乌尔禾雅丹地貌形成的物质基础可以追溯到地质时期的白垩纪。戴雪荣介绍,那是恐龙家族还在兴盛的时代,雨水丰沛,乌尔禾地区被一个很大的内陆湖泊占据,构造相对稳定或有所下降,河流从上游高地裹挟着泥沙源源不断地注入湖泊,形成类似于一个水下三角洲(湖相地层),由此完成了雅丹地貌的物质堆积。在堆积期间,由于内陆气候变化和湖泊水体化学环境的不稳定,造成沉积物后期呈现出不同的颜色。

到了新生代,地球面貌发生了巨大变化。戴雪荣认为,由于受新构造运动的影响,乌尔禾地区地质构造抬升,湖盆体系崩溃,湖水退出,原来堆积的湖相地层露出地表,河流则继续向下游方向前行,表现出对这些地层的流水侵蚀。不过,也有观点认为此时由于气候干旱,大量水分蒸发后湖泊急剧缩小,造成该地区由水下的堆积环境变为陆上的侵蚀环境。无论是构造还是气候,始终是造成地质史上环境变化的两大主因。

此后,在地表水与风力作用下暴露地表的湖相地层逐渐被雕刻成魔鬼城。首先是地表水流的下切作用,形成纵横交错的沟壑,造就了乌尔禾雅丹地貌的主体轮廓。同时,强大的风力作用也在不断地进行雕琢,表面疏松的沙土被吹蚀,相对密实的沙土也经不起较大的昼夜温差所导致的物理风化破碎,再被风和流水带走。今天我们所看到的只是该地区残存的湖相地层面貌:大致平行于水流或风向的或大或小的长条形土墩。渐渐地,乌尔禾魔鬼城浮现于世人面前。

有了幻境之,呼啸的狂风又赋予其。远声呜咽,旋即呼啸之声渐近,又迅速远去,仿佛可怖的魔鬼长啸。克拉玛依市气象局副局长冀新琪介绍,乌尔禾所在的克拉玛依属于温带大陆性气候,加上位于准噶尔盆地西北边缘,西面为加依尔山,乌尔禾正好地处风口,常年平均大风日数80天左右。克拉玛依风力强劲,有记录以来最大风速达48/秒,历史上曾出现狂风刮倒油井井架的事件,大风掀翻房顶也时有发生。

而在乌尔禾雅丹地貌区,一堆堆土丘之间往往发育有许多沟槽,大小宽窄不同,强劲的西北风穿过这些沟槽时相当于出现了风的狭管效应,便发出了不同的声音,让魔鬼城变得似乎更加名副其实。

 

资料来源:

   美国地质调查局、美国国家公园管理局、美国威斯康星大学官网

      李刚,袁巧红,王孟霞.破解千古之谜——冰冰背.2003.河南国土资源,2:38-38.

  张海峰.初探冰冰背.1994.气象与环境学报,3:48-48.

      付艾琳,《不可思议的自然现象》,远方出版社.

      文婕,《神奇的地球》,东北师范大学出版社.

      刘丹.澳大利亚波浪岩吸引大批游客纷至沓来.2012.中国地名,5:57-57.

  石浪.揭秘十大地貌奇观.2011.今日科苑,12:82-83.

 

 


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