范達湖

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更新時間: 2013-09-19

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美國航天衛星在大西洋南部南極洲沿海的威德爾海發現了一個人類從未見過的巨大的「湖」。這個神秘之湖在1973年的衛星照片上便已有所顯示,它在大部分冬季都出現,但有時卻又忽隱忽現。這個藏身南極干谷區冰凍中的湖是一個暖水湖。在68.6米深的湖底部,水溫高達27℃,給極地考察和科學家們帶來一串串難解的謎團,這個湖泊就是范達湖。

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1 范達湖 -湖泊簡況

范達湖南極
在南極大陸維多利亞地區附近的地賴特谷中終年不降雪,更無冰川,就是在這樣一個平谷的底部,有一個叫做范達湖的湖泊。紐西蘭考察站依湖而立,范達湖的名字也正是根據這個考察站而取的。當然,范達湖之所以有名,並不是因為這個原因,而是因為它的水溫。1960年,日本學者鳥居鐵也分析測量資料后發現,該湖表面薄冰層下的水溫為O℃左右。1973年11月,科學家們在范達湖進行了鑽探,鑽孔穿過范達湖湖面的冰層、水層,鑽入湖底岩層,取了岩心,發現湖底水很暖,但是湖底岩層很冷。

范達湖,最深處66米,湖面上有一層4米厚的冰層湖內水溫在四米厚的冰層下是0℃左右,水溫在15米~16米深的地方升到了7.7℃,到了40米以下,水溫緩慢升高。至50米,升高的幅度突然加劇。至68.8米的湖底,水溫竟高達25℃,水溫竟然跟與東海地區夏季表面海水的溫度相當。它深度越大,水溫越高。湖水上淡下咸。湖表面凍結著一層2~3米厚的冰,冰下湖水清澈,浮游生物極少,湖水含鹽量陸深度增加而增加,形成分層次現象,湖底水的含鹽量往往可以高出海水的l0倍;氯化鈣的含量更高得嚇人,是海水的18倍,令人詫異的是:它竟是一個水溫很高的熱水湖,水溫高達25℃!

2 范達湖 -主要學說

范達湖范達湖——埃里伯斯火山
日本、美國、英國、紐西蘭等國的考察隊從各個角度對范達湖這種深度越大水溫越高的奇怪現象加以解釋,爭論不休。其中有兩種學說頗為盛行,一種是地熱說,一種是太陽輻射說。

(一)太陽輻射說:認為是太陽輻射的原因。即南極的夏天太陽照射得時間比較長,因為范達湖湖水清澈,湖面冰層沒有積雪,太陽的短波輻射可以暢通地穿過冰層和水層,到達湖底,烤熱湖盆底的岩石,提高湖底的水溫;而湖面由於冬天結冰,含的鹽分就會增高,所以水的密度就會變大。這樣,即使夏天水溫升高的時候,表面水的密度也比較大,導致溫暖的表層水下沉,從而使底層水溫升高。

(二)地熱說:認為是地熱活動所致。范達湖距離羅斯海有50千米,羅斯海附近有兩座火山,一座是「默爾本火山」,另一座是「埃里伯斯火山」 。默爾本火山是一座活動火山,埃里伯斯火山現在仍然在噴發著。可以表明,這一帶的岩漿活動得很劇烈,這就會產生高地熱。受這種高地熱的影響,范達湖的水溫就會出現上冷下熱的現象。   

(三)新的論點:美國學者威爾遜和日本學者鳥居鐵經過多年的研究,提出了新的論點:雖然南極的夏季少晴天,致使地表只能吸收很少的太陽輻射,但是透明的冰層對太陽光有一定的透射率。這樣,靠近表層的冰層會或多或少獲得太陽輻射的能量。此外,冬季凜冽的大風會將這一地區的積雪層吹得很薄,而每到夏季,裸露的岩石又使地表能夠吸收充足的熱量。日積月累,湖水表層及冰層下的溫度便有所上升,最後到了融化的程度。由於底層鹽度較高,密度較大,底層不會上升,結果就使高溫的特性保留下來。同時,在冬天時表層水有失熱現象,底層水則由於上層水層的保護,失熱較少,因而可以保持特別高的水溫。科學家們觀測到底層水溫有緩慢升高的趨勢,而且發現氯化鈣之類的鹽類溶液能有效地蓄積太陽熱。

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3 范達湖 -成為謎團

范達湖范達湖
科學家針對太陽輻射說做了研究最後得出:南極在夏天的時候,太陽照射的時間比較多,可是夏天南極總是陰沉沉的,到達地面的太陽輻射顯得比較弱。另外,范達湖的冰面又反射了90%的輻射能量,能夠到達地面的輻射就會變得更少,不可能使表面的水溫升得很高。如果說是暖水下沉,通過水的熱傳遞,應該是整個水溫升高才對,不可能只有底層的水溫增高。況且南極的極夜時間有半年之長,范達湖得不到那麼多的太陽輻射。在這種情況下,不可能保持這樣高的水溫。這樣,太陽輻射說的理論被推翻了。1973年11月,科學家們在范達湖進行了鑽探,國際南極干谷鑽探計劃實施后,人們了解到范達湖所在的賴特干谷區中並沒有地熱活動,這就徹底否定了地熱活動說。持地熱說者認為上述論點有許多想像成分,還很難令人信服。如十幾米厚的冰層究竟能透過多少陽光?這些透過冰層的陽光使冰層融化並使水溫升達如此高的程度,有何科學依據?若事情果真如此,那麼,像范達湖這樣的湖泊就不會只有一個,應當有許多許多,實際情況又如何呢?因此,持地熱論者仍然堅持自己的觀點,認為(南極干谷鑽探計劃)雖然提出了那裡沒有地熱活動的報告,但因鑽孔數有限,深度也不很大,並不能排除仍有地熱活動的可能。科學家進一步的研究發現,圍繞著范達湖的冰層事實上相當於一個大有通過吞食泥土來補充鹽分的,很多草原上的牛羊就會舔食一些鹽土。地毯,防止了湖中熱量的散發,大地在幾千米冰層的重壓下釋放了比普通地表更多的熱量,南極大陸的陽地就是這種熱量的一個出口。另外,范達湖還含有大量鹽分,這些鹽分在越深的水中含量就越高,這就使得溫度高的水,因為含的鹽分多、密度大而留在下層,各水層的含鹽量、溫度也就呈梯度分佈。不過這一說法也缺乏足夠的說服力,至今科學家也未找到為什麼范達湖在68.6米深的湖底部,水溫會高達27℃。在這塊年平均溫度在-25℃、極點最低溫度為-90℃左右的世界極寒的冰原中,溫水湖的成因,成為了一個謎團。

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4 范達湖 -約定俗成

范達湖范達湖
在南極游泳是紐西蘭考察人員最先發明的。紐西蘭在南極斯科特站的范達湖邊,至今還豎有一塊「紐西蘭皇家范達湖游泳俱樂部」的標牌。凡在此游泳者,均可得到該俱樂部贈送的一枚紀念獎章。該湖多少有些神秘的色彩,湖心冰厚數米,湖邊的水面碧綠清澈,湖底的水溫20℃多。在范達湖游泳的人們,無論男女無一例外,脫得一絲不掛,跳進冰湖,接受純潔的沐浴和洗禮。這一約定俗成一直延續至今。

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5 范達湖 -水面上升

南極洲的河流水量雖然不大,但有時也能泛濫成災。2000年8月美國一個考察團發現,在北極緯度最高的地方,冰山融化,出現一條寬達1.6公里的水域,紐西蘭科學家發現,地極的范達湖,水深平均每年增加1米。在2000年就出現過由於海面上升,海水就淹沒了太平洋島國的吐瓦魯事件。范達湖水量逐年增加的原因,就是由人類社會過度的排放CO2產生的「溫室效應」產生的。由此可見,要為地球污染減輕負擔,還是任重而道遠。

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6 范達湖 -不凍之湖

在范迭湖以西約10千米的地方,有一個小湖叫湯潘池。湯潘池水深只有30厘米,池面為圓形,直徑百米至數百米。池水鹽度很高,把它潑在地上,眨眼之間,便在地面形成薄薄的鹽層。人們觀察過,在零下數十度,池水也不會結冰。甚至在-57℃的氣溫下,仍不會結冰,被人們稱為「不凍之湖」。為什麼池水不結冰呢?除了它的鹽度極高之外,會不會也有前面提到的太陽輻射或地熱活動的原因呢?科學家們難以得出定論。不過,一些科學家認為,寒冷的「不凍之湖」與水溫較高的范達湖是造成這個地區無降雪的主要原因。

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