第一辑 无限未知的地球探秘

在英语中，地球为“Earth”。当人们不知道地球是个行星时，“Earth”这个词只是表示人们在它上面行走的大地。后来这个词不仅是表示我们脚下的大地，而且表示整个世界本身。

地球是人类目前所知的唯一有生命存在的星球。地球无私地馈赠给人们它所拥有的一切资源；在宇宙中，这颗蔚蓝色的星球也是一个传奇。它是如何形成的？地球上千姿百态的地理面貌的成因又是什么？地球的宿命究竟如何……尽管地球与人类朝夕相处，但是地球上未知的秘密仍然有待人们去探索。

地球形成的奥秘

作为太阳系中目前已知的唯一一个有生命存在的星球。地球是怎样形成的呢？多少个世纪以来，科学家们上下求索，力图圆满地回答这个问题。关于地球的起源，目前有以下几种学说：

彗星碰撞说

1749年，法国生物学家布封提出的“彗星碰撞说”，曾一度引起人们的注意。他认为，一颗彗星与太阳相撞，从而产生了许多碎片，碎片冷却以后形成了地球及其他几个行星。即地球是由于彗星碰撞太阳而形成的，这一学说打破了神学的禁锢，曾一度引起人们的注意。

微星学说

1900年，美国科学家托马斯·卓乌德·章伯伦和弗瑞斯特·雷·摩尔顿在研究中重新拾起布封的理论。他们认为，在很久以前，当另一颗星体经过太阳附近时，在引力的作用下，彼此间各有一部分脱离了它们的母体而形成了新的个体，这些新个体在引力作用下急剧地旋转，从而获得大量的角动量。这些个体分离后渐渐冷却下来，体积也随之减小，成为固体或是微星，微星在进一步碰撞时形成行星。来自两颗星体的物质聚集在一起，形成行星家族，这一假设称为“微星学说”。

然而，1920年，英国的天文学家阿瑟·斯坦莱·爱丁顿却指出，从太阳或其他恒星分离下来的物质都很热，它们在扩散到宇宙空间前，还未来得及冷却就会消散掉。即使在某种未知的过程下凝聚成了行星，运行的轨道也不会像现在太阳系中的轨道那样有规律。所以“微星说”并不合理。

俘获说

俘获说认为太阳从恒星际空间俘获物质，形成原始星云，后来星云凝聚成地球和其他行星。例如，1944年前苏联地球物理学家施米特提出：太阳俘获的旋转的气体--尘埃中的固体粒子，最终凝聚形成地球和太阳。

气体潮生说

这一学说由英国物理学家金斯在1930年提出。他认为，原始太阳是一个灼热的球状体，由非常稀薄的气体物质组成。后来，一颗质量比它大得多的星体从距离它不远的地方划过，在这个星体的引力的作用下，原始太阳出现了凸出部分，并逐渐被拉成烟状长条。这些从原始太阳中分离出来的长条状稀薄气流冷却凝固后分成了许多部分，每一部分都聚集成了一个行星。气流中间部分最宽，密度最大，于是形成了较大的木星和土星；气流两端稀薄些，于是形成了较小的行星，如地球、水星等。

各种说法都有一定的道理，但都缺乏确凿的证据，所以直到今天，地球究竟是怎样形成的仍是一个谜。

神秘现象关键词：彗星碰撞说 微星学说 气体潮生说

地球的年龄

今天的科学家通过对地球上岩层的性质和变化的研究，测算出地球的年龄已经有46亿年了。

生活在地球上的人类自古以来就十分关心地球的年龄问题，但是由于古代人们缺乏推算地球年龄的科学方法，地球的年龄始终是一个未解之谜。

古代玛雅人把公元前3114年8月13日奉为“创世日”，认为地球是从那一刻诞生的；希腊的神学家把地球的生日提前到公元前5508年；著名的科学家牛顿则根据《圣经》推算地球有6000多岁……

随着科学的进步，计算地球年龄的方法也在不断更新。

海盐和沉积岩测算法

17世纪到18世纪期间，有科学家试图通过研究海洋里的盐度来推算地球的年龄。他们假定海水最初是淡的，由于河水把盐冲入海洋才使海水变咸。知道了目前海水的含盐量和全世界的河流每年能把多少盐冲入海洋就可以算出海洋的年龄，并进一步推算出地球的年龄。但是，海水最初是不是淡的本身就是一个未解之谜，河流每年带入海洋的盐量也并不一样，此外地球的形成比海洋的出现早多少年也不得而知。因此这种方法解决不了问题。

还有一些科学家考虑用海洋沉积物来测算地球的年龄。据估计，每经过3000~10000年，可以形成1米厚的沉积岩。地球上的沉积岩最厚处约为100千米，由此推算，地球的年龄大约在3~10亿年之间。但这种方法也没有考虑到在沉积作用发生以前地球就已经形成了，因此也是不准确的。

开尔芬的热传导计算

1862年，英国物理学家开尔芬第一次从物理学的角度探讨了地球的年龄问题。他假定地球原是炽热的液体，后来冷却凝固下来，成为了现在的形态。开尔芬根据热传导计算，推导出地球的年龄约为2000~4000万年。

开尔芬的计算结果发表后，遭到了地质学家们的反对。因为地质研究表明，地壳运动并非一次，造山运动在地质史上甚至可能发生了15次以上。因此，用最后一次发生变化的岩石来测定整个地球的年龄是不正确的。

同位素地质测定法

20世纪初期，人们发现地壳中普遍存在微量的放射性元素，它们的原子核中能自动放出某些粒子而变成其它元素，这种现象被称做放射性衰变。在天然条件下，放射性元素衰变的速度不受外界物理化学条件的影响而始终保持稳定。

例如，1克铀经过一年之后有1/74亿克衰变为铅和氦。在铀的质量不断减少的情况下，经过约45亿年以后，大体就有1/2克衰变为铅和氦。利用放射性元素的这一特性，我们选择含铀的岩石，测出其中铀和铅的含量，便可以比较准确地计算出岩石的年龄。用这种方法推算出地球上最古老的岩石大约为38亿年。当然这还不是地球的年龄，因为在地壳形成之前地球还经过一段表面处于熔融状态的时期，科学家们认为加上这段时期，地球的年龄应该是46亿年。

神秘现象关键词：海盐和沉积岩 地壳运动 放射性元素

地球的未来命运

与我们的命运息息相关的地球的命运走向如何？地球上的生命最终会如何消亡？当然这还是个未知答案。

美国宾夕法尼亚州大学的地理学家卡斯汀说，地球的未来取决于太阳，而太阳和其他星球一样也不是永远存在的。随着寿命的增加，太阳会逐渐变成一颗红巨星。太阳会变得更亮、更热，从而影响地表温度。当地球气温升高到华氏140度以上时，灾难出现。这时地球开始脱水。地球的大气层将含有10%~20%的水分，水蒸气进入同温层，在这里直接分解成氧气与氢气。

氢气脱逸到外层空间，地球的水分就这样逐渐流失。

天文学家对地球的这一命运很清楚，只是此前估计这一灾难距离今天仍有50亿年之遥，不过新的电脑技术使他们目前认识到地球大限到来的会比预想中早得多。以前人们最悲观的估计是12亿年，地球的海洋将会消失，地球也将变成一个巨大的无水的沙漠。

有的科学家指出，在每一个拥有水源的星球上存活的生命体，都会一遍又一遍地上演在水分完全消失后“灭绝”的历史，无可避免。随着地球上水量的不断减少，这种情形意味着最终这个星球上的生物将会成为历史。

不过，地球干涸的命运不会引起人们的“世界末日”般的恐慌，毕竟，12亿年对于人类来说实在太漫长了，漫长到令世人没有办法去想象。并且，以人类的智慧，在短短的数千年的时间就掌握了发达的科学技术。就算地球上不再适合人类居住，12亿年的时间，人类也足以在宇宙中找到其他的定居点。

英国《新科学家》杂志曾经有过一篇报道，专门探讨地球的命运。以前的研究称，大约在50亿年里，太阳会膨胀成一颗红巨星，将地球烤焦。但两项最新研究则声称，地球等不到被太阳烤焦的那一天，在被烤焦之前，地球会与水星或火星发生撞击，地球上的生命将因此毁灭。

这些研究指出，至少在4 000万年内太阳系的行星将继续围绕太阳平稳运行。然而之后一切走向令人恐惧的混乱的可能性虽然非常小，但是不容忽视。尽管在人类历史的长河中，太阳系似乎一直像时钟一样有规律地运行。但是3个世纪前牛顿意识到，随着时间的推移，行星间的引力作用或许能将它们拽出正常轨道。然而，要预测将会发生什么是个极大的挑战，因为它涉及大量天体。

总之，地球的命运如何，要等待科学家们的进一步研究。

神秘现象关键词：世界末日 生命体

揭秘地球的内部结构

地球内部具有同心球层的分层结构，各层的物质组成和物理性质都有变化。地球内部是不能直接观测的，所以有关地球内部的知识多是间接得来的。例如，根据天文学得知的地球质量和大地测量所得的地球形状和大小，可以计算出地球的平均密度为5.5克/立方厘米。但是，地表物质的密度小于2.7克/立方厘米；因此可以推知地球内部物质的密度要比5.5克/立方厘米大。根据陨石有石陨石和铁陨石之分，又由于地球有明显的内源磁场，因此可以推断地球内部有一个铁质的地核。主要根据地震波在地球内部传播所显示出来的各种迹象，证明地球内部可大致分为地壳、地幔和地核3个组成部分。

地壳

地球球层结构的最外层，大陆地壳的厚度一般为35~45千米，喜马拉雅山区的地壳厚度可达70~80千米。1909年A.莫霍洛维奇根据近震地震波走时确认地壳下界面的存在，在此界面以下地震纵波的速度由平均5.6千米/秒突然增至7.8千米/秒。这个分界面后人称之为莫霍界面。地壳主要由各种岩石组成，高低不平，平均深度为17千米，大陆部分比海洋部分厚，平均厚度为35千米，高山、高原地区甚至厚达60~70千米，海洋地壳平均厚度仅有6千米。

地幔

地幔是位于地壳和地核之间的中间层，平均厚度为2 800余千米。1914年，美国地震学家B.古登堡根据地震波走时测定地核和地幔之间的分界面深度为2900千米。这个数值相当准确，与新近算得的数值只差15千米。地幔又分为上地幔（350千米深度以上）和下地幔。上地幔中存在一个地震波的低速层，低速层之上为相对坚硬的上地幔的顶部。通常把上地幔顶部与地壳合称岩石圈。全球的岩石圈板块组成了地球最外层的构造，地球表层的构造运动主要在岩石圈的范围内进行。

关于地壳均衡的研究认为，岩石圈下面有一个物质层，其强度较小，可以缓慢变形和在水平方向流动。1914年，J.巴勒尔称这个物质层为软流圈。软流圈概念和地震学中的地幔低速层概念似乎指的是同一个对象，很多人把它们等同起来。板块大地构造学说认为，岩石圈板块漂浮在软流圈之上，可以作大规模的水平向移动。

地核

地幔下面是地核，地核的平均半径约3480千米。地核还可分为外地核、过渡层和内地核三层，外地核厚度约2080千米，物质大致成液态，可流动；过渡层的厚度约140千米；内地核是一个半径为1 250千米的球心，物质大概是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。地核的温度和压力都很高，估计温度在5000℃以上，压力达1.32亿千帕以上，密度为13克/立方厘米。美国一些科学家用实验方法推算出地幔与地核交界处的温度为3 500℃以上，外核与内核交界处温度为6300℃，核心温度约6 600℃。

在20世纪90年代，在中欧的一个小城温迪施埃中巴赤，人们钻出了一个直径22厘米，深14千米的世界上最深的洞。这个地区地理情况十分特殊，这里的岩石有30千米厚，并向地表突出。历史上古老的欧洲板块和非洲板块在这里相互碰撞，彼此推挤和啮合。正是由于这些地理状况的存在，地质学家们打算用管状的、中空的特殊钻孔器旋出岩芯，把这些岩芯提取上来，但这次努力最后还是以失败告终。

地球内部究竟是什么？其中的奥秘仍然等待人们去揭开。

神秘现象关键词：地壳 莫霍界面 地幔 软流圈 地核

大地的怒吼--地震

2008年5月12日14时28分04秒，四川汶川、北川突发8级强震，大地颤抖，山河移位，满目疮痍，生离死别。此次地震重创约50万平方千米的中国大地！

当地时间2010年1月12日16时53分（北京时间13日5时53分），加勒比岛国海地发生里氏7.0级地震，其首都太子港几乎被夷为平地。

21世纪的前10年，世界各地的地震频发，造成了不计其数的伤亡和财产损失。地震是一种经常发生的自然灾害。据统计，全球每年约发生500万次地震，约有15000人死于地震。

地震是地球上很常见的一个现象，但是地震的预测一直是科学史上的一个难题。

地震同地球的构造和地壳运动有关。在地壳的运动中，地下岩石在力的作用下，往往会发生形状的改变，甚至破裂，同时以地震波的形式将能量传到四面八方。当地震波传到地表时，地面就会振动起来，形成地震。

人们将地震共分为构造地震、火山地震、塌陷地震和诱发地震四种。

构造地震

它是指在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，将能量一下子释放出来，就引起大地震动，这类地震被称为构造地震，占地震总数90%以上。

火山地震

由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。

塌陷地震

由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，即使有，也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。这类地震只占地震总数的3%左右。

诱发地震

它是由于人工爆破、矿山开采、军事施工及地下核试验等引起的地震。由于人类的生产活动触发某些断层活动，引起的地震称诱发地震，主要有水库地震、深井抽水和注水诱发的地震、核试验引发的地震，采矿活动、灌溉等也能诱发地震。

地震究竟是如何发生的呢？

古代的日本人认为，日本的国土在一条大鲶鱼的背上。当鲶鱼发怒时，就会甩动尾巴和鳍，于是造成了地震。与之相类似，我国古代也有类似的传说，不同的是，背负大地的是鳖，而不是鲶鱼。

随着科学的发展，人类对地震有了初步的认识。如古希腊和古罗马的一些学者认为地震是由于风被封闭在地壳内，结果使地壳分成小块不停地运动，即风使大地震动而引起地震。亚里士多德也认为，地震是由突然出现的地下风和地下灼热的易燃物体造成。

进入20世纪，科学技术进一步发展，通过研究地震波，关于地震的形成有了三种假说：

一是“弹性回跳说”。1911年，地质学家理德提出地球内部不断积累的应变能超过岩石强度时产生断层，断层形成后，岩石弹性回跳，恢复原来状态，于是把积累的能量突然释放出来，引起地震；

二是“岩浆冲击说”。1955年，日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均，部分熔融体积膨胀，挤压围岩，导致围岩破裂产生地震；

三是“相变说”。美国学者布里奇曼提出，地下物质在一定临界温度和压力下，从一种结晶状态转化为另一种结晶状态，体积突然变化而发生地震。

三种学说均有道理，但是，不能说地震之谜就此完全解开。但随着物理学、化学、古生物学、地质学、数学和天文学等多学科交叉渗透和深入发展，人们终会见到地震的真实面目。

神秘现象关键词：构造地震 火山地震 塌陷地震 诱发地震

火山在怒吼

当地时间2010年4月14日凌晨1时，位于冰岛南部埃亚菲亚德拉冰盖的艾雅法拉火山开始喷发，喷发地点位于冰岛首都雷克雅未克以东125千米。岩浆融化冰盖并引发洪水，附近约800名居民紧急撤离。火山喷出的火山灰在大气层中扩散，导致冰岛、英国、德国、波兰等多国阴天，西部欧洲多国航线中断。

在古罗马，人们看见火山喷发的现象，便把这种山在燃烧的原因归之为火神武尔卡诺发怒，于是意大利南部地中海利帕里群岛中的武尔卡诺火山便由此而得名，同时也成为火山一词的英文名称--Volcano。

地壳下大约100~150千米处，存在着高温、高压下含气体挥发成分的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。岩浆沿着一些通道上升到地表形成的喷出物围绕各种不同形状的喷出口形成山丘，形成了人们常说的火山。

火山是多种多样的，根据它们的活动情况可以分为死火山、休眠火山和活火山三大类。

死火山指史前曾发生过喷发，但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态，有的则已遭受风化侵蚀，只剩下残缺不全的火山遗迹。在中国山西大同，火山群在方圆约50平方千米的范围内，分布着2个孤立的火山锥，其中狼窝山火山锥高将近120米，这就是死火山的遗迹。

休眠火山指有史以来曾经喷发过，但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山形态，仍具有火山活动能力，或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如中国白头山天池，曾于1597年和1792年两度喷发，在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动，但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体，可见该火山目前正处于休眠状态。

时有喷发的火山叫做“活火山”。这类火山每隔几年就要持续喷发一段时间。

火山的喷发方式也是多种多样：

岩浆沿着地壳上的巨大裂缝溢出地表，称为“裂隙式喷发”。这类喷发没有强烈的爆炸现象，喷出物冷凝后形成覆盖面积广大的熔岩台地。在大陆上只有冰岛发生过裂隙式火山喷发活动，因此它又被称为“冰岛型火山喷发”。

地下岩浆通过管状火山通道喷出地表，称为“中心式喷发”，这是现代火山活动的主要形式，它又可分为宁静式喷发、爆裂式喷发和中间式喷发三种。

岩浆熔透地壳大面积地溢出地表称为“熔透式喷发”。这是一种古老的火山活动方式，现代已经不存在了。

神秘现象关键词：死火山 休眠火山 活火山

大陆漂移之谜

1620年的时候，英国的哲学家、政治家弗兰西斯·培根在看地图的时候突然意识到，南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。然而，培根不是真正的科学家，尽管他将自己关于两块大陆的想法说了出来，却没有试图去寻找证据，来证实两岸曾经是相连的。

但是培根之后将近300年的时间里，竟然没有一个科学家认真思考过，为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝地拼在一起。许多人也许在心里有过疑问，但是却都没有去行动。最终，历史将荣誉授予了一位德国人。

1910年，德国气象学家和地球物理学家魏格纳在凝视一幅世界地图时无意间发现，大西洋西岸、南美洲的巴西东北凸出來的地方，刚好能嵌进大西洋东岸非洲几内亚湾凹进去的地方。也就是说，如果把欧洲和非洲大陆的西海岸与南、北美洲大陆东海岸拼在一起，就能拼成一个基本吻合的整体。

这一发现启发了魏格纳，后来，他提出，中生代时的地球表面存在一个泛大陆，这个泛大陆后来分裂，经过两亿多年的漂移，形成了现在的海洋和陆地。这就是“大陆漂移说”。

但是，当时许多人对“大陆漂移说”是持怀疑态度的，因为人们不相信庞大的大陆可以在水中漂移。另外，限于当时的研究水平，魏格纳的理论也存在许多破绽和缺陷。比如，有人就质疑：巨大的大陆是在什么上漂移的？驱动大陆漂移的力量来自何方？

魏格纳认为硅铝质的大陆漂浮在地球的硅镁层上，即固体在固体上漂浮、移动。对于推动大陆的力量，魏格纳猜测是海洋中的潮汐，拍打大陆的岸边，引起微小的运动，日积月累使巨大的陆地漂到远方；还有可能是太阳和月亮的引力。根据魏格纳的说法，当时的物理学家立刻开始计算，利用大陆的体积、密度计算陆地的质量。再根据硅铝质岩石与硅镁质岩石摩擦力的状况，算出要让大陆运动，需要多么大的力量。物理学家发现，日月引力和潮汐力实在是太小了，根本无法推动广袤的大陆。

魏格纳死后不久，一系列新的科学观测资料为大陆漂移学说提供了证据。例如，古地磁学的研究证明，磁极在地球历史中变化是很大的，如用大陆固定论就无法解释这种变化，而用大陆漂移说来解释就容易多了。新的科学观测资料还证实，大陆现在仍然在移动之中。

如今，大多数人都已接受了魏格纳大陆漂移的观点。

但是还有一个关键问题并没有解决--到底是什么力量推动6块大陆漂移的呢？这至今仍是个谜题。

神秘现象关键词：大陆漂移说 磁极

地球南北磁极掉转之谜

人们都知道，地球是个大磁场，然而地球的磁极却并非亘古不变的，自地球诞生以来，它的南北磁极曾经发生过几次转变。科学家们把这种现象称为“磁极倒转”。

众所周知，地球是个大磁场，南磁极（S极）在地球的北端，北磁极（N极）在地球的南端。然而，在1906年，法国科学家布容在对司巴夫中央山脉地区的熔岩进行考察时意外发现，那里的岩石具有与现代磁场方向相反的磁性。这也使得人们怀疑地球的磁极并不是永恒不变的。

通过进一步的研究，科学家们发现：地球诞生以来，发生过多次磁极倒转现象。仅在近450万年里，磁极倒转的现象就发生过4次。更详细的研究则证明，纵然在同一个时期里，地磁场方向也并非一成不变，而是发生过一些历时较短的极性变化。

科学家发现，即便是在更古老的年代里，地球磁场的这种极性变化也有发生。从大约6亿年前的前寒武纪末期，到约5.4亿年前的中寒武世，是反向磁性为主的时期；从中寒武世到约3.8亿年前的中泥盆世，是正向磁性为主的时期；中泥盆世到约0.7亿年前的白垩纪末，还是以正向极性为主；白垩纪末至今，则是以反向极性为主。

究竟是什么原因促使地球的磁极发生掉转呢？

有人认为，这可能是地球被宇宙中的其他星体猛烈撞击后的结果，因为猛烈的撞击能促使地球的磁场“翻跟头”；也有科学家指出，地磁场极性的变化与地球追随太阳作环绕银河系中心的运动有关。银河系中心也存在一个磁场，它集中在银道面上，并在银道面上下呈相反的方向。当太阳环绕银河系中心运行时，会在银道面上下作波状起伏运动。如此不断往复，往复一次的时间约为0.77亿年。

然而此观点并没有得到广泛的认同。

1989年，美国科学家缪拉提出，气候变化导致地磁极倒转。缪拉的观点也没能获得大多数研究者的赞同。一个事实是：三四百万年前正是地球气候比较温暖、比较稳定的时期，地磁极性为什么也多次发生变化呢？

关于地球南北磁极掉转的原因，仍然没有答案。

神秘现象关键词：磁极倒转 寒武纪 中泥盆世

海水从哪儿来

在太阳系中，地球是唯一拥有液态水的星球。辽阔的海洋占地球表面面积的四分之三，海水占地球总水量的96.53%。如此多的海水是从哪里来的呢？

早先人们认为，这些水是地球固有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来时，这些水便以结构水、结晶水等形式存在于矿物和岩石中。以后，随着地球的不断演化，轻重物质的分异，它们便逐渐从矿物和岩石中释放出来，成为海水的来源。例如，在火山活动中总是有大量水蒸气伴随岩浆喷溢出来，一些人认为，这些水汽便是从地球深部释放出来的“初生水”。一次火山爆发喷出的水蒸气就可以达到几百万公斤。不难想象，在漫长的地球历史发展过程中，这样产生的水是难以数计的。而地球的引力之大，足以把地表上的水，包括海洋里的水吸引住，不让它逃逸到太空中去。

然而，科学家们经过对“初生水”的研究，发现它只不过是渗入地下，然后又重新循环到地表的地面水。况且，在地球近邻中，金星、水星、火星和月球都是贫水的，唯有地球拥有如此巨量的水。这实在令人感到迷惑不解。

另外有人认为，地球上的水，至少大部分的水，不是地球固有的，而是由撞入地球的彗星带来的。近年来，美国科学家通过对人造卫星发回的照片进行研究，发现每分钟都有一些由冰物质组成的彗星落到地球上。据估计，每分钟大约有100立方千米的水进入地球，一年就有0.5亿立方千米。在地球形成的46亿年中，共有23亿亿立方千米的水进入地球。

有的科学家提出一种观点，认为太阳风导致了水的产生。太阳风使太阳外层大气向外逸散出来的粒子流，它的构成成分主要是电子和氢原子核--质子。我们知道，氢和氧结合生成水。根据推算，从地球诞生到现在，地球吸收太阳风的总量达1.70×1023克。如果这些氢全部与地球上的氧结合，可以产生1.53×1024克的水，与地球目前总量145亿吨水量的数字十分接近。更为巧合的是，地球上水中氢和氚的含量比为6 700∶1，同太阳表面的氢和氚的比例也十分接近。以此推断，地球上的水来自太阳风。

实际上，这些观点还都只是猜测，海水来自何处的谜题还尚未解开。

神秘现象关键词：初生水 太阳风 质子

为什么海水是咸的

我们在海水中游泳时，突然灌了一口水，刚进嘴只是有点咸，可马上就感到又苦又涩。

地球表面70%被水覆盖，但其中有97%都是又咸又苦的海水，无法直接饮用。海水为什么那么咸呢？因为海水中含有各种盐类，其中90%左右是氯化钠，也就是盐的主要成分，另外还有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上，陆地的高度可以增加153米；假如把世界海洋的水都蒸发干了，海底就会积上60米厚的盐层。那么，海水中的这些盐类是从哪来的呢？

绝大多数科学家认为，海水中的盐绝对不会是来源于某个单一方面。不过他们强调的重点有所不同。一些人认为，海盐主要是海洋中的“原生物”。在地球刚形成时，有过大降雨和火山爆发。火山喷发出来的大量水蒸气和岩浆里的盐分随着流水汇集成最初的海洋，海水天然地就有了咸味。不过，那时的海水并没有现在这样咸。后来，随着海底岩石可溶性盐类不断溶解，加上海底不断有火山喷发出盐分，海水逐渐变得越来越咸。

有的科学家们把海水和河水加以比较，研究了雨后的土壤和碎石，认为海水中的盐是由陆地上的江河通过流水带来的。当雨水降到地面，便向低处汇集，形成小河，流入江河，一部分水穿过各种地层渗入地下，然后又在其他地段冒出来，最后都流进大海。水在流动过程中，经过各种土壤和岩层，使其分解产生各种盐类物质，这些物质随水被带进大海，海水就逐渐变得越来越咸了。

但是，这两种解释有令人产生疑惑的地方。当人们对海洋物质的组成、化学性质和江河输入的计算结果发现，两者之间的数值相差非常大。

20世纪70年代之后，人们从新发现的海底大断裂带上的热液反应中似乎找到了解释海盐来源的新证据。科学家发现，通过海底断裂带的水体流动速率虽然只相当于河川径流的5‰，但是，由断裂聚热所产生的化学变化却是经河川携带溶解盐所引起的变化的数百倍。

海底热液反应是海盐的重要补充的说法已经被许多海洋科学家所接受，但是，关于海水中盐分来源之谜并没有最终解开。

神秘现象关键词：原生物 海底热液反应 河川径流

地球的“呼吸”--潮汐

潮汐是海水周期性涨落现象。因白天为朝，夜晚为夕，所以把白天出现的海水涨落称为“潮”，夜晚出现的海水涨落称为“汐”。这种潮汐现象，使海面呈现规律性的起伏，就像人们的呼吸一样。那么，为什么大海会有潮涨潮落的现象呢？

自从人类发现了潮汐的存在，就一直在探讨它的成因。

细心的古人发现，潮汐每天都要推迟一会儿，而这一时间和月亮每天迟到的时间是一样的，因此想到潮汐和月球有着必然的联系。我国古代地理著作《山海经》中已提到潮汐与月球的关系，东汉时期王充在他所著的《论衡》一书中则明确指出：“涛之起也，随月升衰”，唐代的张若虚也在诗中写到“海上明月共潮生”。

古希腊哲学家柏拉图认为，地球和人一样，也要呼吸，潮汐就是地球的“呼吸”。他曾经猜想，潮汐是由于地下岩穴中的振动造成的，这种振动就如同人心脏的跳动。

17世纪80年代，牛顿发现了万有引力定律，他认为潮汐是由月球和太阳对海水的吸引而引起的。这就比较科学地解释了潮汐产生的原因。

现在人们知道，在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋转，这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1米的深海波浪形式由东向西传播。太阳引力的作用与此相似，但是作用力小些，其周期为12小时。当太阳、月球和地球在一条直线上时，就产生大潮；当它们成直角时，就产生小潮。除了半日周期潮和月周期潮的变化外，地球和月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循环，其周期可以从几天到数年。同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用，月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。除月球、太阳外，其他天体对地球同样会产生引潮力，但对地球上的潮汐影响最大的仍然是月球。

有涨必有落。从全球范围来考察潮汐现象，那么，一些地方发生涨潮，必在另外一些地方发生落潮；反之，一些地方若是落潮，正好证明另外一些地方正在涨潮。这种此起彼落的海水运动，称为潮波。另外，潮汐涨落是通过海水的流动来实现的。海水的流入造成涨潮，海水的流出造成落潮。海水不断地从正在落潮的海域，流向正在涨潮的海域。这样的海水流动，叫做潮流。

总之，从全球范围来看，潮汐现象实际上是海水的一种波动。它既有垂直的升降，也有水平的流动。因为海水在潮汐现象中会具有的强大的动能和势能，所以很多国家都借用潮汐产生的能量来发电。

神秘现象关键词：《山海经》 万有引力定律 大潮 小潮 潮流

海市蜃楼是怎么回事

2005年5月23日下午，在有“人间仙境”之称的山东蓬莱群岛出现了极为罕见的自然奇观，上万名市民和游客有幸目睹了这一奇观。人们看到，当海面上的薄雾消退，海面上空突然出现了一座繁华美丽的城市。城市中的高楼大厦、宽广的街道呈现眼前，甚至还能够清晰地看到人车在路上走动穿梭。这一奇特的现象持续了很长时间，最后随着海风慢慢消失。

19世纪时，欧洲的许多探险家深入到非洲的撒哈拉大沙漠进行探险。随着探险队深入到沙漠腹地，所携带的用水日益减少，许多队员焦渴难耐。某一天，他们在寻找水源的过程中，突然发现前方不远的地方有一个很大的湖泊。喜出望外的队员们雀跃着奔向湖泊，却发现总也到达不了目的地。

1815年6月18日早晨，英国、普鲁士联军与拿破仑的军队在滑铁卢进行战役，距此105千米远的比利时小城镇市民竟看到天空中战马奔驰、大炮无声地发射、密集的队伍冲杀的奇异幻景。

上述种种不同时期所看到的奇异景象，其实就是海市蜃楼。在平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城郭、树木等幻景，人们称之为海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景，古人归因于蛟龙之属的蜃，吐气而成楼台城廓，这种现象因而得名。

现在人们已经知道，海市蜃楼是由于光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而形成的。

夏天，海面上的空气下层温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大。远处的山峰、船舶、楼房等反射的光线射向空中时，由于不断被折射，就会越来越偏离法线（穿过入射点与水平线垂直的线）方向，进入上层空气的入射角不断增大，以致发生全反射。光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中。

在沙漠中，当太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小。从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也可能发生全反射，人们逆着反射光线看去，就会看到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射出来的一样。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑，以为前方有水源而奔向前去，但总是可望而不可即。

海市蜃楼不仅能在海上、沙漠中产生，在柏油马路上偶尔也会被人们看到。柏油马路因为路面颜色深，夏天在灼热阳光下温度较高，同样会使路面上的大气层呈现上层空气冷、密度大而下层空气热、密度小的分布特征，所以也会出现海市蜃楼。

神秘现象关键词：海市蜃楼 蜃 法线

神奇曼妙的极光

在我国的古书《山海经》中曾经有过关于极光的记载。书中说道，北方有个神仙，相貌如同一条红色的蛇，在夜空中闪闪发光。这个神仙的名字叫做烛龙。“人面蛇身，赤色。身长千里，钟山之神也。”后人推测，这里所说的实际上就是极光。

极光是自然界中最漂亮的奇观之一，经常于夜间出现在地球南北两极附近地区的高空。它轻盈地飘荡，舞姿曼妙，同时忽暗忽明，发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒。

在北极圈附近的居民中流传着各种关于极光的传说。如因纽特人认为极光是鬼魂为新来者照明道路的火把，挪威西海岸的居民还把北极光视为老太太边跳舞边挥动戴白手套的手。

极光多种多样，五彩缤纷，形状不一，绮丽无比，在自然界中还没有哪种现象能与之媲美。任何彩笔都很难绘出那在严寒的北极空气中变幻莫测的炫目之光。

关于极光形成的原因，一直都没有满意的答案。

最早的时候人们认为，极光是地球外面燃烧起来的大火，因为北极区在地球的边缘，所以能看到这种大火。另一种看法认为极光是太阳西沉以后透射反照出来的辉光。还有一种看法认为，极地地区冰雪十分丰富，冰雪在白天吸收阳光并贮存起来，到了晚上再释放出来，就形成了极光。

随着科学技术的不断进步，现在人们一般认为，极光的形成与太阳活动、地球磁场以及高空天气都有关系。科学家解释说，太阳发出的高能质子和电子到达地球的时候，因为受到地球磁场的影响，高能质子和电子就向地球南北极地区偏斜，并大部分进入南极和北极上空。因此我们只能在地球的南北极地区见到极光。这些高能质子和电子在降落的过程中，一定会碰到地球高层大气的原子，两者相互碰撞，自然就发射出炫目的光芒。另外，粒子自身也会发出比较微弱的光。

极光被视为自然界中最漂亮的奇观之一。如果我们乘着宇宙飞船，从遥远的太空遥望地球，会见到一个闪亮的光环围绕着地球磁极。由于它们向太阳的一边有点被压扁，而背太阳的一边却稍稍被拉伸，因而呈现出卵一样的形状。因此被命名为极光卵。

极光最经常出现的地方是在南北磁纬度67度附近的两个环带状区域内，其分别称作南极光区和北极光区。在极光区内差不多每天都会发生极光活动。在极光卵所包围的内部区域，通常叫做极盖区，在该区域内，极光出现的机会反而要比纬度较低的极光区来得少。在中低纬地区，尤其是近赤道区域，很少出现极光，但并非不会观测到。1958年2月10日夜间的一次特大极光，在热带都能见到，而且显示出鲜艳的红色。这类极光往往与特大的太阳耀斑暴发和强烈的地磁暴有关。

神秘现象关键词：烛龙 极光 极光卵 地磁暴

球形闪电的形成之谜

1981年，前苏联的一架“伊尔-18”飞机从黑海之滨的索契市起飞。当时天气状况良好，远离飞行线40公里处有一片雷雨云。当飞机升到1 200米高空时，一直径为10厘米左右的火球突然闯入飞机驾驶舱，发出了震耳欲聋的爆炸声，随后立即消失。飞机上的人惊魂未定，几秒钟后，它再次难以置信地通过密封金属舱壁回到乘客舱。它先是在惊慌的乘客头上漂浮着，后缓缓地飘进后舱，分裂成两个光亮的半月形，随后又合并在一起，接着离开了飞机。驾驶员立即着陆检查，发现球形闪电在其进出的飞机头尾部各钻了个窟窿，雷达和其他仪表失灵，但飞机内壁和乘客没有受到任何损伤。

1993年9月16日晚上，江苏省滨海县城天气异常闷热，东坎镇东村的人们在外面乘凉，突然，人们看见一条火龙向西飞来。飞到一户姓杨的人家的屋顶上时，变成一只火球窜进屋内。随后火球爆炸，造成一死两伤。

民间俗称球形闪电为滚地雷。北宋著名科学家沈括（1031-1095）在《梦溪笔谈》中，记述了一次球状闪电的实况，描述了暴雷运行的过程：球形闪电自天空进入“堂之西室”后，又从窗间檐下而出，雷鸣电闪过后，房屋安然无恙，只是墙壁窗纸被熏黑了。

球形闪电是一种非常奇特的闪电现象。人们所见到的球状闪电的平均直径为25厘米，大多数在10~100厘米之间，小的只有0.5厘米，最大的直径达数米。球状闪电偶尔也有环状或中心向外延伸的蓝色光晕，发出火花或射线。颜色常见的为橙红色或红色，当它以特别明亮并使人目眩的强光出现时，也可看到黄、蓝、绿和紫色。其寿命只有1~5秒，最长的可达数分钟。

根据案例，球形闪电常常出现在雷暴天气，人们会看到球形闪电发光、旋转、发出嘶嘶声、跳动甚至反弹。它经常会从门窗、烟囱甚至房屋缝隙中不动声色地钻进屋内，靠近易燃物如树木、纸张时，一般不会引起火灾，但在它爆炸的一瞬间却可以烧掉潮湿的树木和房屋。如果落进水池，球形闪电还会使池水沸腾。

球形闪电到底是何种物质？虽然半个多世纪以来，人类关于球形闪电的记录多达4 000多次，却一直没人能回答这个问题。

有些学者认为，球形闪电可能是因为有某种气体进入臭氧集中区，使臭氧很快分解而形成的；有一些科学家认为，球形闪电是一些大气的氮和氧的特殊化合物；还有人认为，球形闪电是一种带强电的气体混合物。但是，还是有很多人不同意他们的说法，这些学者认为球形闪电是一个等离子凝团。总之，关于球形闪电的认识，始终没有达成共识。

新西兰坎特伯雷大学科学家阿伯拉翰森和詹姆斯·迪尼斯提出一种理论：球形闪电是硅燃烧发光所致。该理论认为，当土壤被雷电袭击后，会向大气释放含有硅的纳米微粒，来自雷电袭击的能量以化学能的形式储藏在这些纳米微粒中，当达到一定高温时，这些微粒就会氧化并释放能量。研究人员将土壤样品暴露于跟闪电过程一样的条件下，便会产生含有硅的纳米微粒，其被氧化的速率与球形闪电平均10秒钟的生命周期是一致的。

到如今，还没有任何一种理论的解释能够令所有人信服。科学家推测，球形闪电有可能是多种不同自然作用的产物。

球形闪电不但有趣，而且包含着许多秘密，解开这个现象，对人类的生活将有深远的影响。

神秘现象关键词：球形闪电 《梦溪笔谈》 等离子凝团

龙卷风形成之谜

1995年，一场龙卷风席卷美国俄克拉荷马州阿得莫尔市。有人看到，龙卷风过处，许多房子的屋顶像滑翔翼般飞起来，房子也随后倒塌；在外面的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在龙卷风通道的左侧，按重量不等常常有很明确的降落地带，估计一些较轻的碎片甚至飞到300多千米外才落地。

1879年5月30日下午4时，在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起，过了大约15分钟，在云层下端生成了一个庞大的旋涡，随后又变成一根顶天立地的巨大风柱。

龙卷风旋涡横过一条小河，遇上了一座峭壁，但它在这个障碍物前显得无可奈何，于是它掉头西进，那边正好有一座新造的75米长的铁路桥。龙卷风旋涡竟将它从石桥墩上“拔”起，把它蹂躏一番后抛到水中。

在接下来的三个小时，它像一条孽龙似的在整个州内乱窜，所到之处一片狼藉。

龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象，影响范围虽小，但破坏力极大。它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁，令交通中断，房屋倒塌，人畜生命遭受损失。龙卷风的水平范围很小，直径从几米到几百米，平均为250米左右，最大为1千米左右。在空中直径可有几千米，最大有10千米。极大风速每小时可达150千米至450千米，龙卷风持续时间，一般仅几分钟，最长不过几十分钟，但造成的灾害很严重。

据统计，每个陆地国家都出现过龙卷风，其中美国是发生龙卷风最多的国家。加拿大、墨西哥、英国、意大利、澳大利亚、新西兰、日本和印度等国，发生龙卷风的机会也很多。我国龙卷风主要发生在华南和华东地区，它还经常出现在南海的西沙群岛上。

由于龙卷风的发生与强烈雷暴的出现密切相关，所以龙卷风一般在暖季出现。但在没有雷暴的寒冷季节里，只要具备强烈对流的条件，也是可以出现龙卷风的。

龙卷风在白天、夜间都能生成，但大部分发生在午后。有时，同时有几个龙卷风一起出现。

龙卷风是怎么形成的呢？

一般来说，雷雨云是龙卷风诞生的温床。在雷雨云里，空气上下温差悬殊，空气扰动十分厉害。在地面，气温是摄氏二十几度，越往高空，温度越低。在积雨云顶部八千多米的高空，温度低到摄氏零下三十几度。上面冷空气急速下降，下面热的空气猛烈上升。上升气流到达高空时，如果遇到很大的水平方向的风，就会迫使上升气流“倒挂”（向下旋转运动）。由于上层空气交替扰动，产生旋转作用，形成许多小涡旋。这些小涡旋逐渐扩大。上下激荡越发强烈，终于形成大涡旋。大涡旋先是绕水平轴旋转，形成了一个呈水平方向的空气旋转柱。然后，这个空气旋转柱的两端渐渐弯曲，并且从云底慢慢垂了下来。对积雨云前进的方向来说，从左边伸出云体的叫“左龙卷”，从右边伸出云体的叫“右龙卷”；前者顺时针旋转，后者逆时针旋转。伸到地面的一般是右龙卷。

龙卷风的推进速度很快，典型龙卷风的移动时速为55千米，但有些龙卷风的移速则高达每小时115千米；最强的龙卷可高达每小时450千米。

有时候人们会看到水龙卷的现象，俗称“龙吸水”。这是一种偶尔出现在温暖水面上空的龙卷风，它的上端与雷雨云相接，下端直接延伸到水龙卷水面，一边旋转，一边移动。这是一种涡旋，空气绕龙卷的轴快速旋转。受龙卷中心气压极度减小的吸引，水流被吸入涡旋的底部，并随即变为绕轴心向上的涡流。

有的地方还会出现火龙卷，这也是非常罕见的龙卷风形态，由陆龙卷与火焰的结合。2010年，位于南半球的巴西遭遇罕见的干旱少雨天气，全国多地燃起了山火。8月24日，巴西圣保罗市一处火点刮起了龙卷风，形成了罕见的火焰龙卷风。龙卷风夹起火焰高达数米，像一条巨大的火龙旋转前进。为了熄灭这条“火龙”，当地出动了直升机。

人们已经知道，龙卷风是在很强的热力不稳的大气中形成的，但对它的物理机制仍然没有进一步的了解。龙卷风的破坏力很大，但是对于处于龙卷风中心范围的东西却完好无损；有时候它能够把一只鸡一侧的鸡毛拔完，另一侧却完好无损。这些奇怪的现象仍然是一个谜。

神秘现象关键词：龙卷风 龙吸水 火龙卷

地球是在变暖，还是在变冷

时间刚刚进入公元2010年，北半球各国--亚洲、北美洲、欧洲，都出现了数十年不遇的暴雪、寒流等极端天气，而且持续时间相当长：英国面临30年来最冷的一个冬天；中国北京的气温达40年来最低；韩国首尔的降雪量达70多年来最大值；美国佛罗里达州的低温创下112年以来的纪录……

然而，再回到一个月前，世界各国的元首和气象学家还云集在丹麦哥本哈根召开气候大会，会议的主题却是讨论减少温室气体排放，以防止全球进一步变暖。人们不禁疑惑：如果天气真的在变暖，那为什么会出现如此严寒的天气？

提出地球变暖的机构，主要是IPCC，也称为国际气候变化小组，它是由联合国下属的两个机构--世界气象组织和联合国环境组织共同建立的。因为在全球暖化上的研究和影响，其在2007年和美国前副总统戈尔一起获得了诺贝尔和平奖。

这个机构的科学家认为，人类活动对气候的影响日趋严重。全世界每年要向天空排放120亿吨之多的二氧化碳。二氧化碳有一种奇特的功效，它能大量地吸收大气层表层和下层的热量，并阻止它们散失到空中去，就像温室的玻璃一样，所以科学家用“温室效应”这个词说明二氧化碳的作用。大气中二氧化碳含量越高，气候变暖的趋势就会越明显。

更为严重的是，大气中某些微量气体产生的“温室效应”远比二氧化碳厉害。这些微量气体包括；有机物腐烂产生的甲烷、汽车排放的废气和土壤中氮肥释放的一氧化二氮……这些气体目前含量虽然还不多，但它吸收热量的能力却很强，能将二氧化碳的温室效应作用放大。

除此之外，还有城市越来越多的人工热的影响。随着城市建设发展规模越大，人口越来越多。使城市的温度比郊外高出0.5~1℃，这种现象有人叫作“热岛效应”。

有科学家预测，在温室效应的长期作用下，到下个世纪，地球上寒冷的冬季将不复存在，冰雪也将全部消融殆尽。不管是从天而降的飞雪，还是喜马拉雅山脉的冰川，还有极地覆盖的冰雪，都将一去不复返。

更为严重的是，冰雪融化会导致海平面上升，太平洋、印度洋沿海地势较低的地区将要被海水淹没，成为一片汪洋。原先住在那里的成千上万居民，不得不迁移到别的国家。有的人曾经计算过，当冰雪全部消融后，海平面大约上升60米，这意味着凡海拔高度低于60米的地方，包括纽约曼哈顿摩天大厦第20层以下的地方，都要被海水淹没……

与上述截然相反的一种观点是变冷说。尤其近年来，抨击气候“变暖说”的学者接连出现。按照反对者的说法，在IPCC里面，大部分都是气象学家（Meteorologist）而不是气候学家（Climatologist）。两者的区别在于，气象学家，更像是一个物理学家，是对气象形成的过程和因素，进行一个过程上的多种因素的分析。而气候学家，更像是一个考古学家，是对气候形成的过程，从一个较长的历史阶段去寻找合理的描述。

一些科学家纷纷发表研究成果，他们指出：地球正在向低温化、湿润化的方向发展。那些认为地球温暖化的观点，不过是人们对未知自然的误解。

美国的一些地质学、地理学、古生物学、考古学的专家认为，“变暖说”的观点以气象观测站的统计数据为基础，而气象观测站的数据97.5%取自城市和城市的周围，不难看出，在城市的周围才存在着人为的升温，所以变暖说缺乏有力的依据。

美国宇航局的科学家通过卫星温度测量证明，地球平均气温从1979年到1988年没有上升，甚至还在下降。在北半球，温度在10年中稍有增高，但南半球温度在降低。总的来说，地球是在变冷。

现实中也可以找到实例，如自从20世纪40年代中期，特别是60年代以来，北极和近北极的高纬度地区，气温明显下降，气候显著变冷。例如在日本，60年代以来，樱花开花日期较50年代明显推迟，而除霜期则相应提前了。还有人将这种气候变冷的情况看作是“小冰河期”到来的先兆，从21世纪开始，世界气候将进入冰河时代。

有专家指出，虽然一段时间内北半球冬季出现极端严寒天气，但全球气候变暖的总趋势不会有大变化，不应该把全球变暖的总趋势和北半球出现的严寒天气混为一谈，也不应该认为这两者相悖。相反，这两者之间存在内在联系。并且之前就曾有科学家预言，在全球变暖的大背景下，欧洲或北半球可能出现短时间严寒天气。这是有科学依据的，因为全球气候变暖的第一个影响，就是导致地球气候系统出现不平衡，进而引发极端天气事件。

气候将变暖还是变冷的预测，科学家各执己见，存在很大的分歧。这个争论还会继续下去。

神秘现象关键词：温室效应 热岛效应 小冰河期 冰河时代

坏脾气“婴儿”--厄尔尼诺

1982~1983年发生的强厄尔尼诺现象，对全球气候造成了重大影响，并使全球1/4以上的地区受到各种不同气候异常的危害，有1千多万人丧生，损失几百亿美元。其持续时间之长，危害之巨，在历史上极为罕见：紧邻秘鲁地处太平洋东部的厄瓜多尔，连降暴雨，发生了本世纪以来最大的水灾，降水量比常年增长10倍以上，洪水淹没了大片城镇和农村；栖息于圣诞岛上的数以百万计的海鸟，在圣诞节前夕突然全部消失了踪影，令人困惑不解；但位于太平洋西南部的澳大利亚则开始出现旷日持久的干旱天气，东部连续4年没有下过透雨，为近200年罕见。同时引发山区森林大火，大片原始森林毁于一旦。

“厄尔尼诺”一词来源于西班牙语，意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家，渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股自北向南移动的暖流，使表层海水温度明显升高。流经南美洲的太平洋东岸的原是秘鲁寒流，随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界四大渔场之一。但这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，当地渔民敬畏地将其称为上帝之子--圣婴。显然，这个“圣婴”并不能给人带来福音。

厄尔尼诺现象发生时，大范围的海水温度可比常年高出3~6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高，改变了传统的赤道洋流和东南信风，导致全球性的气候反常。

一般认为海温连续3个月正距平在0.5℃以上，即可认为是一次厄尔尼诺事件。相反，如果南美沿岸海温连续3个月负距平在0.5℃以上，则认为是反厄尔尼诺事件，又称拉尼娜事件。

对厄尔尼诺现象形成的原因，科学界有多种观点，比较普遍的看法是：在正常状况下，北半球赤道附近吹东北信风，南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动，分别形成北赤道洋流和南赤道暖流。从赤道东太平洋流出的海水，靠下层上升涌流补充，从而使这一地区下层冷水上翻，水温低于四周，形成东西部海温差。但是，一旦太平洋地区的冷水上翻减少或停止，海水温度就升高，形成大范围的海水温度异常减弱，甚至变为西风时，赤道东太平洋地区的冷水上翻减少或停止，海水温度就升高，形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵，使海水温度剧升，冷水鱼群因而大量死亡，海鸟因找不到食物而纷纷离去，渔场顿时失去生机，使沿岸国家遭到巨大损失。

尽管厄尔尼诺的成因尚未查清，但人类并未在它面前听天由命、无所作为。1986年国外科学家成功地提前一年预报了厄尔尼诺现象的来临，并积极探索温室效应与厄尔尼诺现象之间的联系。可以预言，人类终将能解开这个大自然之谜，并找出办法，避免它的危害。

神秘现象关键词：厄尔尼诺现象 圣婴 拉尼娜事件 北赤道洋流 南赤道暖流

地球在缩小，还是在增大

见过火山喷发的人，都会立刻回忆起浓烟升空、火光冲天、尘埃石屑弥天而降的惊人场面。经科学测定，从地球深处喷射出来的大量物质中含有大量的一氧化碳、甲烷、氨、氢、硫化氢等气体。

惊天动地的地震之后，科学家发现大气里甲烷浓度特别高。这个现象说明地球“肚子”里的气体，乘地震之机，从地壳的裂缝里冲出来，释放于大气之中。

海员们在航海途中，能看到比海啸更可怕的海水鼎沸现象，这种翻江倒海的奇观，也是地球放气的结果。

根据地球放气的现象和地球深部物质大量外喷的事实，有人认为，地球“肚子”越来越瘪了，地球的体积自然要缩小了。

有些科学家对阿尔卑斯山作了调查后，推断地球的半径比2亿多年前（即阿尔卑斯山开始形成时）缩短了2千米；也就是说，地球的半径每年大约缩短了0.01毫米。

然而，前苏联科学家公布说，地球自诞生以来，其半径比原来增长了1/3。理由是各大洋底部在不断扩展，这种扩展是沿着从北极到南极，环绕地球的大洋中部山脊进行的。经查明，太平洋底部的长度和宽度，每年扩展速度达到了几厘米。这种扩展由地球深处的大量物质向上涌溢，推展洋底地壳，使地心密度变小，地球的体积就增大了。另外一个地球膨胀的见证就是原来连成一体、包着整个地球的大陆在地球膨胀中撑裂，裂缝处变成汪洋大海，至今有些裂缝仍在扩展，一些大陆之间的距离也在增大。

还有一种说法认为地球增大是由宇宙尘埃积聚而成。宇宙尘埃以及陨星等受地球引力的作用，缓缓不断向地球靠拢。据估计，一昼夜进入地球大气层中的宇宙尘埃等约有10万吨，而落入地面的达100多吨，一年就是4万吨，这些尘埃虽有相当一部分又返回宇宙，但总有一部分留在地上，使地球体积不断增大。

地球到底是在增大还是在缩小，今天仍然没有定论。

神秘现象关键词：甲烷 一氧化碳 宇宙尘埃

闪电摄影之谜

一个美国的小男孩在雷雨天气里上树去掏鸟蛋，在他上到树顶的时候，这棵树被闪电击中，毫发无伤的小男孩在胸口的位置发现了一个自己掏鸟蛋以及鸟巢的清晰图案。

1823年9月，有个水手被闪电击毙，人们在他大腿上发现了很明显的马蹄铁图形，而在水手头顶上方的桅杆上，刚好钉着一块避邪用的马蹄铁。

1957年，在美国一个牧场，一位女工在雷雨中工作，忽然雷声大作，这位女工感到胸部发痛。解开衣服之后，她惊奇地发现自己的胸前有一头牛的影像。

1976年，美国一位农民正在赶打他的一大群黑猫时，突然闪电大作，将黑猫全部打死。与此同时，这位农民也受了伤。他妻子连忙来照顾他，却发现在他的秃头上有一幅清晰的“怒猫图”：一只只张牙舞爪、横眉怒目的黑猫，活灵活现。她连忙拿来肥皂、洗涤剂等，准备为丈夫洗去这可怕的影像，可怎么也洗不掉。

这些奇怪的现象被人们称为闪电摄影。在身体上印上图像的人有的已被雷劈死，有的未被劈到而活着，这说明图像的形成确实与闪电有关，而不是人体变化所致。

凡是懂得一点自然科学常识的人都知道，雷雨天气常见的闪电和雷声实质上都是大气中的一种放电现象。可是，为什么闪电还能摄影呢？

自19世纪以来，这个问题就引起了人们的争论，却始终没有答案。有人从摄像原理出发，认为闪电摄影的时候棚子可能相当于摄影棚，闪电起了“透视”作用。但是，对于其中具体的“摄影”机理却一直无法得出具体的解释。此外，闪电“摄影”对摄影对象是否有选择性？为什么能穿透衣服而印在人体上？这依然还是一个谜。

另一种解释是：地球是一个大磁场，在磁场强度较大的环境里，在适宜的温度、湿度条件下，大自然能够以某种未知的机理，储存人物和动物的形象，在同样的条件下，像录像机一样重新放出来。闪电摄影现象的形成肯定与雷电时的高压放电、大气等离子的形成及湿度和温度等因素有关。然而，是否还有磁场参与作用，存贮媒体又是什么，这些问题都需要科学家进行深入探讨。

神秘现象关键词：闪电摄影 高压放电 存储媒体

时间可以倒流吗

1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空飞行。突然，客机从控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面上的机场工作人员焦急万分之际，客机又在原来的空域出现，雷达又追踪到了客机的讯号。

最后，这架客机安全降落在意大利境内的机场。然而，客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过。

机长巴达里疑惑不解地说：“我们的班机由马尼拉起飞后，一直都很平稳，没有任何意外发生，但控制室竟说失去班机的踪影，实在有点不寻常。”

不过，事实却不容争辩：到达机场时，每个乘客的手表都慢了20分钟。

类似的事件不止一次发生。据资料记载，1970年，当时，一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中，突然无故“失踪”了10分钟。10分钟以后，客机也在原来的地方出现；接着，安全飞抵目的地。客机上的所有人也都不知道发生了什么事，而最终使他们相信的理由也是因为所有的手表都慢了10分钟。

对此现象，专家们认为唯一的解释是：在“失踪”的一刹那，时间“静止”不动了，或者说出现了时光倒流。

时间真的可以倒流吗？古希腊的大哲学家柏拉图认为时间是持续不断，一直向前的，但是爱因斯坦认为可以通过第四维空间（时间）返回过去或去未来。打个比方说，将三维（现在我们的空间）看成一个球体，球体内有一个人，这个人如果想到球外，而不接触球体的话，在三维内几乎不可能。但是如果在四维空间内，这个人可以通过第四维（时间）去以前或者未来没有球体的时间内，然后重新回到三维，就可以达到目标了。当然这只是理论上的说法，但实际上是很难办到的。

根据爱因斯坦的理论，时间和空间可以在光速中发生变化，速度越快时间就越慢，当运动速度到达光速时，时间就停止了。但是物理学家普遍认为，宇宙中没有能超光速的运动。从实际的观测情况来看也是如此。换个角度来说，如果有超光速，那么这个方程是无解的。推断一种结果，那就是超光速时间会倒流。

所以，假如一个物体以30万千米/秒的光速飞行时，空间可以缩短，时间可以变慢。

那么，这种美妙的事情是否会真的发生呢？这种看似遥不可及的事情，在科学家眼中已经看到了希望。因为科学家们已经发现宇宙中存在比光速还要快的神秘质点。

科学家们研究发现：当太空船经过重力场时，把重力场的拉力转换成推力，太空船在那段时间内，便可以以光速甚至超光速飞行。美国航空航天局的专家们以爱因斯坦和德国物理学家海森堡的“统一场论”为基础，创立了“时空场共振理论”，这种理论认为，借助电磁、重力、光速和时空共同演变的伸缩性，就可以瞬间跨越恒星际空间。

美国物理学家福特和罗曼也认为时光倒流在理论上是有可能实现的。他们在《科学美国人》上也撰文指出：只要具备两大条件，即“虫孔”和“负面能源”，时光旅行就可以实现。这是因为，宇宙间不同的时间和空间通过“虫孔”可以互通，“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫孔”，稳定“时光隧道”。牛津大学的理论物理学家强森教授也相信有朝一日，人类不仅能够遨游宇宙，也能够遨游古今。只不过，回到过去的人，只能作一个“时光旅客”，而不能改变过去。

神秘现象关键词：时光倒流 第四维空间 虫孔 负面能源

沧海有可能变桑田吗

“沧海桑田”本意指大海变成了种桑树的田地，种桑树的田地变成了大海，后代指地球上的一种地质现象：在漫长的岁月中，有的陆地下沉，成了汪洋大海；有的海底钻出海面，隆起为高山……从人类如今掌握的地质资料来看，沧海桑田的变换在历史上时有发生。

喜马拉雅山是世界上最高的山脉，可这里原来却是一片汪洋大海。大约3 000万年以前，亚洲大陆板块与南亚次大陆板块相撞，处于这两个板块之间的古海受到强力挤压，海底被猛烈抬升，形成了高山，这就是喜马拉雅山。

我国科学家在喜马拉雅山进行考察时，发现了由海底碎石泥沙沉积形成的岩层，并在岩层中发现了大量生活在浅海中的古代动植物化石，这为喜马拉雅山由海变陆的观点提供了有力的证据。

在1万年以前，渤海曾是一个地势坦荡、一马平川的大平原。20世纪70年代初，考古学家曾研究过一块从渤海海底捞起的骨头，并确认这块骨头是披毛犀的牙齿。身披褐色粗毛、鼻子上长着两根短角的披毛犀，生活在寒冷的苦地平原或草原上，但这种动物的牙齿却在渤海海底发现了。人们因此认为，渤海曾有过一段裸露的历史，否则陆生的披毛犀是无法在海水中生存的。在距今大约1.2万年前后，全球气候变暖，冰川融化，海平面迅速上升，海水侵入渤海，渤海平原逐渐消失。曾在渤海平原上奔腾不已的黄河、滦河、辽河，也逐渐沉没于海底了。

与渤海曾经一马平川相反，新疆所在的地方曾是一片汪洋大海，是浩瀚的古地中海的一部分。大约2.3亿年前，地球经历了一次强烈的构造运动，新疆地区出现了大规模海退现象，海域面积急剧缩小。第三纪初期，这里的海水全部退去了。后来，在新的构造运动中，青藏高原被抬升到海拔5 000多米的高度，帕米尔高原、天山、阿尔泰山相继隆起，新疆就成了欧亚大陆的腹地。

地球自诞生以来，内部的物质就在不停地运动，地壳因此发生变动，有时上升，有时下降。靠近大陆边缘的海水比较浅，如果地壳上升，海底便会露出成为陆地；如果地壳下降，海边的陆地则会下沉变为海洋。

“沧海”与“桑田”互相转变不仅受到地质变换的影响，气候也在其中发生作用。气温降低，从海洋蒸发出来的水在陆地上结成了冰川，不能回到海中，因而海水减少，浅海变成了陆地；气温升高，大陆上的冰川融化成水，流入海洋，会使海面升高，从而使近海的陆地或低洼地区变成了海洋。

神秘现象关键词：沧海桑田 披毛犀 构造运动 古地中海

沙漠是怎样形成的

茫茫大漠，对大多数人来讲神秘、充满诱惑而不可捉摸。面对沙漠，人们既会感叹其壮美，但对其吞噬人类生命所需也充满着敬畏。

沙漠最初是怎样形成的？沙漠中的沙子又是从何而来？

有人认为，风是沙漠的制造者。风吹跑了地面的泥沙，使大地裸露出斑驳的岩石外壳，或者仅仅剩下些散碎的砾石，成为荒凉的戈壁。那些被吹跑的沙粒在遇到阻拦或风力减弱时，掩盖在地面上，形成许多相连的沙丘，望过去好似波浪起伏的大海。这些沙丘，大小高低不一，一般有20~30米高。多数沙丘，平面上呈月牙形，而且具有一致的排列方向，形成新月形沙丘。还有些沙丘，像垄冈的形状，平行排列，这都是风的杰作。

戈壁是制造沙子的根源，供应沙漠扩张所需的最基本物质--沙。通常戈壁也包括在沙漠之内，由于那里极度的干燥和昼夜巨大的温差，使岩石风化成砾石，砾石又风化成大大小小的沙料，风又将沙吹跑，沙漠因而得以不断扩张、延伸。

当然，干旱也是沙漠形成的一个因素。目前世界上的大部分沙漠主要分布于北非、西南亚、中亚和澳大利亚，这是因为地球自转使得这一带长期笼罩在大气环流的下沉气流之中，气流下沉破坏了成雨的过程，形成了干旱的气候，之后便形成了浩瀚的沙漠。

但是凡事都会有例外。比如塔尔沙漠，当地的气候便是湿润多雨，特别是当西南季风来临时，空气中水汽的含量几乎能与热带雨林地区相比。

并不是所有沙漠都是天然形成的。很多地方原本并不是沙漠，而是由于人为因素造成土地逐渐沙化，最后变成了沙漠。有学者指出，人类是破坏生态环境、制造沙漠的真正凶手。

撒哈拉沙漠的大部分地区在远古时代曾是一片植物茂盛的肥沃土地，绿叶葱翠，百花艳丽，禽兽成群，万木竞荣……1957年考古学家在撒哈拉沙漠找到的8 000年前的岩壁画，以及后来找到的阔叶树种和化石，都为其提供了证据。后来，由于人类破坏了原有生态，才“制造”了沙漠，干旱的气候不是元凶，它只是提供了形成沙漠的适宜条件。

但也有人不完全同意上述观点，认为撒哈拉沙漠的形成最初是很缓慢的，直至公元前5000年，不知从什么地方飞来铺天盖地的黄沙，才使此地变成了辽阔无边的沙漠瀚海。

究竟是谁制造了沙漠？这个问题仍然在人们的争论之中。

神秘现象关键词：塔尔沙漠 撒哈拉沙漠

彩虹形成之谜

雨过天晴，天空中常常会出现一条瑰丽多彩的长虹，就像一架凌空而建的桥梁，使人们产生无穷的想象。在感叹大自然造物神奇之时，你也会对彩虹的成因产生好奇。

彩虹是太阳光穿透雨的颗粒时形成的。原本光是笔直行进的，但它也具有一旦进入水中就会折射的性质。因此太阳光在通过雨的颗粒时就会折射。此时，由于光折射的角度因颜色而各异，所以七种颜色会以各自不同的角度折射。七种颜色会很漂亮地排列起来，就形成了天空中一道美轮美奂的景象，这就是形成彩虹的原理。因为彩虹呈现于与太阳方向相反的天空，所以想在雨后看彩虹时要背对着太阳。

很多时候我们会看到天空中有两条彩虹出现，一条彩虹的外边出现了与之同心的彩虹。阳光经过水滴时，进行一次反射，就会形成我们常见的彩虹，即主虹；若光线在水滴内进行两次反射，便会产生第二道彩虹，即副虹，又称霓。

由于每次反射均会损失一些光能，因此副虹的光亮较弱。因为有两次反射，所以副虹的颜色次序与主虹相反，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实一直跟随主虹存在，只是因为它的光线强度较低，很多时候人们用肉眼看不见而已。

1948年9月24日晚6时左右，在前苏联的涅瓦河上空竟然出现了四条彩虹。当时天空中是一片乌云，后来从海面上突然吹来了一阵充满水滴的风，一瞬间乌云下出现了太阳，整个天空马上横贯一条光彩夺目的虹。同时，在它不远的上方生成了色彩倒排的双虹。几分钟后，在主彩虹的内侧直接相连处，生成了狭细的第三条彩虹，以后又出现了第四条彩虹，其宽度只有第一道彩虹的三分之一，色彩也减淡。这四条彩虹在天空中出现的时间有15~20分钟之久，成为历史上难得一遇的奇观。

神秘现象关键词：彩虹 主虹 霓