地理干货 | 冰雪南极也有不冻湖?
导读
南极是人迹罕至的冰雪世界,素有“白色大陆”之称。然而,有趣的自然界却奇妙地向人们展示出它那魔术般的本领:在这极冷的世界里竟然奇迹般地存在着一个不冻湖。
1不冻湖的冰冻环境
不冻湖位于南极洲 。
南极洲的气候特点是酷寒、烈风和干燥。全洲年平均气温为-25℃,内陆高原平均气温为-52℃左右,极端最低气温曾达-89.2℃,为世界最冷的陆地。
△东方站气候资料
全洲平均风速17.8米/秒,沿岸地面风速常达45米/秒,最大风速可达75米/秒以上,是世界上风力最强和最多风的地区。绝大部分地区降水量不足250毫米,仅大陆边缘地区可达500毫米左右。全洲年平均降水量为55毫米,大陆内部年降水量仅30毫米左右,极点附近几乎无降水,空气非常干燥,有“白色荒漠”之称。
2神奇的不冻湖
在南极大陆维多利亚地区附近的地赖特谷中终年不降雪,更无冰川,就是在这样一个平谷的底部,有一个叫做范达湖的湖泊。
新西兰考察站依湖而立,范达湖的名字也正是根据这个考察站而取的。当然,范达湖之所以有名,并不是因为这个原因,而是因为它的水温。
1960年,日本学者鸟居铁也分析测量资料后发现,该湖表面薄冰层下的水温为0℃左右。1973年11月,科学家们在范达湖进行了钻探,钻孔穿过范达湖湖面的冰层、水层,钻入湖底岩层,取了岩心,发现湖底水很暖,但是湖底岩层很冷。范达湖,最深处66米,湖面上有一层4米厚的冰层湖内水温在四米厚的冰层下是0℃左右,水温在15米~16米深的地方升到了7.7℃,到了40米以下,水温缓慢升高。至50米,升高的幅度突然加剧。至68.8米的湖底,水温竟高达25℃,水温竟然跟与东海地区夏季表面海水的温度相当。它深度越大,水温越高。
湖水上淡下咸。湖表面冻结着一层2~3米厚的冰,冰下湖水清澈,浮游生物极少,湖水含盐量陆深度增加而增加,形成分层次现象,湖底水的含盐量往往可以高出海水的10倍;氯化钙的含量更高得吓人,是海水的18倍,令人诧异的是:它竟是一个水温很高的热水湖,水温高达25℃!
3不冻湖的成因争论
(1)地热说
第一种观点是:一股岩浆流烤热了湖底的岩层,提高了湖底水的温度。
但是,1973年11月科学家们在范达湖进行了钻探,钻头钻入湖底岩层,取了岩心,发现湖底水很暖,但是湖底岩层很冷。
(2)太阳辐射说
第二种观点是:南极不冻湖含有丰富的盐溶液,这种盐溶液能有效蓄积太阳能,这是形成不冻湖的温度上冷下热的原因。
许多人对这种说法提出质疑,他们认为,南极夏季晴天很少,虽然日照时间长,但湖面能够吸收到的太阳辐射能并不多,又有90%以上的辐射能被冰面反射。
另外,暖水下沉后必然使整个水层的水温升高,而不可能仅仅使底层的水温升高。这样一来,太阳辐射说的理论似乎又站不住脚了。
(3)温差说
还有一些人认为,在南极地区,由于500米深处的海水不直接与寒冷的空气接触,因此水温高于地面上的温度。这种温差作用使得海水产生垂直方向的运动,这样就形成一股旋涡。靠这股旋涡旋涡的力量,500米深处的海水就被卷到海面上,形成了不冻湖。