回到地球的洋流,地球洋流由于受地形影响,被迫向两极移动,在北半球部分自然就形成了顺时针环流,南半球则为逆时针环流。如果没有地形影响,那么洋流就一直绕自转轴环流。南极洲北部的海域没有任何大陆阻隔,形成了西方漂流。在地球局部,由于海水密度不同、洋流补偿等因素,会导致其他方式的局部洋流。同样在太阳和木星表面上,不存在大陆问题,都是气流,因此全是绕自转轴环行的。右图可清晰看到木星的环流,不同的纬度形成不同颜色和结构的环流层,全部逆自转方向移动。观察太阳的环流是依靠太阳黑子的移动,不如木星清晰明了。
大气在不同纬度的移动路径,和洋流类似。但大气还存在强烈的上下对流,形成与洋流截然不同的大气环流。这对调节地球气候至关重要。在公元1世纪开始的海上贸易,从中国到阿拉伯地区,就是利用从赤道到北纬30区域的季风进行。每隔半年季风转向,使得货船来回都节省时间。由于季风准时,称之为信风,又名贸易风。仔细观察可发现,季风的路径同样满足洋流的规律。现在把这种自转带来的偏移力称为科里奥利力,一个意大利人的名字。注意,第一:不是饼干。第二:这个力不是真正存在的,只是等效出来的。
思考:
厨房的排水孔,在排水时经常形成旋涡结构,这个旋涡是左旋?右旋?或都有可能?这里能用科里奥利力解释吗?
飓风,带有强烈破坏作用的热带气旋。中心气压低,周围的气流补充进来,使用科里奥利力分析,北半球的气旋旋转方向是顺时针?还是逆时针?天气预报出现卫星云图,若有气旋,根据形状,马上就可以判断出发生在北半球或南半球。
在北半球的夏天,热带上升的暖气流向南北方向漂流,到在北纬30附近下降,形成多个高气压包,持续范围3000公里以上,那么此气包的旋转方向应该是什么?这个会是季风形成的原因吗?
观察地球,发现北纬30区域,沙漠密集。但中国长江流域却是粮仓。美国中南、东南部由于墨西哥湾和大西洋供湿才免遭涂炭。若无青藏高原,沙漠会延伸到哪里?
马尼拉大帆船,从地理和经济因素来分析(看过加勒比海盗么?德雷克海峡,以海盗船长的名字命名),为何不绕行南美回西班牙?额外的情况,玉米、西红柿、土豆、番薯随这条航线引入中国,这些新物种经过长时间熟悉后大规模种植。早几十年的话,大约明朝可能坚持住了。晚百年,就没盛世了。事实上,美洲的这些物种耐寒、耐旱,产量大,对土地要求低。诸如羊驼、水豚等动物饲养的性价比很高。其他如美洲辣椒、烟草、橡胶、向日葵也都是美洲的贡献。
卫星发射基地,都尽可能靠近赤道。为什么?除此之外,还要考虑基地的气候因素,比如经常下雨,或多云天气就不宜建立基地。此外还要考虑安全因素,防止敌对国家破坏等等。俄罗斯、中国、美国、欧洲、日本,观察这些国家和地区的航天基地的位置。
2011年,日本大地震造成核电站泄漏,大量辐射物质进入海洋和大气。那么这些危险物质是否会扩散到中国?如果存在,以何种方式进入?
洋流的最大作用是热交换,改变了沿途的气候。墨西哥暖流和黑潮,是世界最大的两只暖流。改变大西洋北部和太平洋西北部气候,使得冰岛、格陵兰岛(维京早期至小冰河时期)适宜人类居住,海参崴和摩尔曼斯克成为不冻港。我们讨论的这些洋流,海水厚度大约是500米-1000米,是海水表层的行为。事实上海水存在大范围的上下对流行为。在北极附近的海水,温度就在冰点,大量海水结冰,海水盐度提高,并且温度已是海水的最低温度,密度增加。海水开始下沉至洋底,带来大量氧气。这股下降流开始蔓延,进入太平洋,环绕地球。最终在某处受地形和温度影响,形成上升流,形成周期长为1000年的海洋上下对流。同样情况在南极周围的海域出现,这些下沉寒流在大洋底部蔓延,温度基本恒定。这对深海生物是至关重要的,不然深海将没有氧气补充,海洋物种多数都得灭绝。在二叠纪末期,海洋曾经失去这种上下对流,导致海洋中90海洋生物灭绝。这段时期的岩石沉积中,可观察到一段黑色沉积。都是生物死亡后沉积效果(去四川瓦屋山时,先参观山下的博物馆,里面有介绍二叠纪时期。在登山路途中观察黑色沉积)。陆地上存在大量静水湖泊,缺乏水交换。这种湖泊中深度超过20米左右,水颜色就变为粉红色。因为缺乏氧气,生活中这里的都是厌氧细菌,颜色就是粉红色。人体的大肠充满了细菌,占大肠物质的三分之一。这些细菌也是厌氧类型。如何验证这一点?(土豆削皮、苹果削皮后,放置一会后变颜色)
智利的阿塔卡马沙漠,是世界上最干旱的地区,同类型的区域,非洲纳米比亚沙漠、澳大利亚西部沙漠、美国西南部和墨西哥西北部的沙漠,都无法比拟。阿塔卡马沙漠西比邻智利寒流,东有安第斯山脉。寒流和焚风的效果叠加,导致多年都不下雨。
在鸟类出现以前,空中存在可以飞行的恐龙和爬行类动物,在这些空中巨兽占据天空之前,昆虫飞行的身影充斥着森林和草原。人类也有飞向天空的梦想。墨子里面记载公