【科普知識長城】 為什麼山會長高，陸地會下沉

2006.5.5

地殼在地球內部構造應力的作用下，引起地殼的一些構成要素相對運動稱為地殼運動，它可以是水平運動、垂直運動或地傾斜運動。因此，山會長高，陸地也會下沉。

　　例如：喜馬拉雅山受到印澳板塊向歐亞板塊俯衝的影響，每年上升的速率達1厘米。沿海城市由於抽地下水的原因，就可能下沉。 地殼形變的速度是緩慢的，測定形變的辦法是用大地測量方法建立各類監測網。監測網有水平監測網、高程監測網和重力監測網等。長期監測可發現地殼形變大小及方向。如在地殼穩定區和地殼形變區布設高程監測網，當發現穩定區和形變區間的高差不斷在增大，就說明形變區在不斷下沉。

7」是個很神奇的數字，是個很重要的數字。為什麼人類會以這個數字定為時間的周期？為什麼不是「10」，不是「12」。星期定為10天或定為12天都是很有道理的，10是手指的總數，12是一年中的月數，人類偏偏不將它們定為星期的天數，這還得從古人類認識自然數談起。

　　古人類因不懂得進率制，對數字的認識是很困難的，每一個自然數都要有一個發音，對語言還不十分豐富的古人類，顯然無法做到。因此，他們只能認識到較小的自然數。

　　古時，人類對潮水的漲落、月亮的陰晴倍感神秘。潮起潮去月圓月缺，十分有規律。對漲潮而言：由中線位置到漲至潮水最高位置，時間7天；由潮水最高位置退回中線位置，時間也是7天。對退潮而言：由中線位置到退至潮水最低位置，時間7天；由潮水最低位置漲回中線位置，時間也是7天。7天是潮水起來和退去的時間周期。

　　對月亮而言：由半圓月至滿月，時間7天；由圓月至半圓月，時間又是7天。由半圓月至消失，時間7天；由消失至半圓月，又是7天。7天也是月亮盈虧的周期。

　　古人不懂潮汐是由月亮引起的，但他們發覺了兩者間的規律和聯繫。潮起潮落，月圓月缺是同步的，均為四個7天。由於沒有用到十進位，古人還沒有表示28的數字，故選用了7這個數字。由於月亮的觀測屬天象的觀測，與觀察日頭、星星同類，故稱為星期，期是周期的意思。7的中文發音與起、去、期、曲同音，表示來回往返的意思，即周期。7是天象中月亮圓缺與潮水漲落的周期，與天數對應，而10隻不過與手指對應，不是天象，不能被古人理解和接受；12也並不是個周期，12的後面還有較大的尾數，此外，12超過了10，在沒有進率制前，古人類無從表達。

2006.5.9

美國平均每天有5個龍捲風發生，每年就有1000―2000個龍捲風。美國的龍捲風不僅數量多，而且強度大。美國被稱之為「龍捲之鄉」名副其實。那麼原因何在呢？這主要是和美國的地理位置、氣候條件以及大氣環流特徵有關。
　　
　　美國東瀕大西洋，西靠太平洋，南面又有墨西哥灣，大量的水汽不斷從東、西、南面流向美國大陸。水汽多，雷雨雲就容易發生。當雷雨雲積聚到一定強度后，就會產生龍捲風。
　　
　　美國主要處在中緯度，春夏季常受副熱帶高壓控制，即使在秋冬季，也常受其邊緣影響，副高的西部邊緣，是氣流輻合上升最劇烈之處，在副高南部和西部是偏東和東南氣流最活躍的地方，它把大西洋和墨西哥灣的大量暖濕空氣源源不斷向美國大陸輸送，這又是產生雷雨雲的充分條件。雷雨雲不斷地強烈發展，龍捲風就伴隨而來。
　　
　　國龍捲風最多的是中西部，約有54%發生在春季。5月份副熱帶高氣壓控制美國，其西緣正好停留在中西部，這時，東南氣流把墨西哥灣的暖濕空氣從南向北大量輸送。空氣中有了充足的水汽，又有了強烈的垂直上升運動，雷雨雲就會強烈產生，經常發展成龍捲雲而產生龍捲。6月份大量的暖濕空氣向北移到堪薩斯州、內布拉斯加州和衣阿華州，7月份移到加拿大，從此，美國的龍捲數量就大大減少了。
　　
　　據近50年來的統計，美國上空發生龍捲的次數至少增加35倍。有時沒有龍捲雲，但也會發生「龍捲」，這種特殊的龍捲稱為「無雲龍捲」，竟佔美國龍捲的一半左右。這種怪現象是怎樣形成的呢？
　　
　　科學家認為，這是和賓士在公路上的汽車數量增多有著密切的關係。現在美國公路幹線上經常運行的小汽車不下200萬輛，卡車60多萬輛，美國交通實行右側道行，每當高速運行的兩輛車錯車時，就會形成逆時針方向的空氣旋渦。數百萬輛汽車產生的空氣旋渦疊加起來，就會形成一股強大的旋渦。這股強大的旋渦，一旦遇到有利的天氣系統和大氣溫濕條件，也會誘發龍捲風。

2006.5.24

海水是鹹的，這是人人皆知的事實，但在浩瀚的大洋中確實有淡水區域。在古巴東北部不遠的大西洋里，就有一片直徑約30米的淡水區域，因為它的存在，往來的船隻常常到這裡來補充淡水。
　　
　　為什麼大洋中會有淡水區域呢？原因是這裡的海底有一個巨大的泉眼，泉水滔滔湧出，每秒鐘的涌水量達到40立方米。這些泉水來自地層下面能透水的岩層，就像自來水管一樣通到近海，成為海底泉水冒了出來。泉水源源不斷地湧出來，把鹹水排開，形成了一個比較穩定的淡水區，使苦鹹的海水不能混雜進去。

軍艦上的錨通常要比軍艦輕成百上千倍，但卻可以利用錨力使軍艦在水上停止不前。這是為什麼呢？俗話說：秤砣雖小壓千斤。小小的鐵錨之所以能拖住身軀龐大的巨艦，同樣也是這個道理。

　　我們知道，軍艦拋錨后，錨拖著錨鏈沉入海底。由於錨鏈比水深要長幾十倍，使錨身在海底平躺。當軍艦在波浪的作用下緩緩移動時，在錨的自身重量及與錨桿一端連接的部分錨鏈的重量作用下，錨爪深深扎入海底沙石泥土之中，產生出抓持力；同時，錨鏈的一部分在海底會產生摩擦力；再加上錨鏈本身產生的重力。這3種力合成為錨力，使軍艦在拋錨時能在水上停止不前。一般軍艦的艦艏兩側有兩個大型錨，為錨泊軍艦的主要力源，被稱為主錨；在艦艉還有中/小型錨各一個，通常用來保證錨泊軍艦的方向。潛艇在水下拋錨，就是使潛艇在水中某一深度懸停。只要拋錨保持住浮力與重力平衡，潛艇就可以在某一深度上停止不前。

　　另外，不知你注意到沒有，艦艇拋錨時都是逆水拋錨，這其中也有很大的學問。艦艇之所以要逆水拋錨,主要是由艦艇本身的形狀所決定的。為了減少艦艇在水中航行時的阻力,艦艇都被造得頭尖尾大。當它處在逆水的時候,艦艇頭朝著水流方向,水的衝力被艦艇頭分成兩股分力，從兩舷流走,艦艇頭受到的衝力就比較小。錨通常安置在艦艏。逆水拋錨時，艦艇順流倒退，使錨緊抓海底，艦艇可以保持相對穩定。如果使艦艇按順水方向拋錨，由於艦艇尾大，受到水的衝力也較大，艦艇容易出現位移，甚至旋轉，導致鐵錨翻轉，影響錨的抓力。因此，船舶都要逆水拋錨。

　　需要注意的是，艦艇在海上是不能隨便拋錨的，而必須根據海底的情況，決定能否拋錨。不同的底質對錨的抓力影響大不一樣。比如：在細泥和泥沙底質上錨的抓力最大，而在石質海底，錨抓力幾乎等於零。錨抓力大的地方，船舶就可以拋錨，抓力差的地方就不能拋錨。即使拋錨，錨也抓不住海底，艦艇仍然會隨波漂移，甚至造成艦艇擱淺或觸礁。

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這個系列好啊