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共同组成了一个实验室，形成各种各样的气候，产生风、暴雨、暴风雪、干旱。
既然人类的生活时时刻刻为气候所影响，就应该对气候详细地讨论一下。土壤的
温度、盛行风和空气的湿度是影响气候（climate ）变化的三大要素。“climate
”的本意指的是“地表的倾斜度”。很早的时候，古希腊人就注意到了与极点靠得
越近，地球表面“倾斜”得就越厉害，其温度和湿度的变化也越大。“climate ”
这个词的含义，后来就从特指一个地区而延伸到表示任一地区的气候状况。现在
说到一个国家或地区的“气候”时，指的是在一年四季中这个国家和地区盛行的
平均天气状况。先说一说奇特的风（wind）吧。在人类文明的进程中，风所起的
作用是很重要的。假如热带海洋盛行的信风不存在，那么美洲大陆的发现就得等
到蒸汽船的发明了；假如不存在湿润的和风，加利福尼亚和地中海沿岸各国就绝
不可能出现今天这样的繁荣，以致它们东部和北部的邻国被远远地甩在了后面。
那些随风而来的飞沙走石就更不用说了，它们如同一张巨大的无形的砂纸，即使
想把地球上最雄伟的山峰磨平，也只需几百万年的时间。
/* 12 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）9
“蜿蜒、盘旋、迂回”地前行是“wind”的原意，而风就是一股从一地“迂
回”前行到另一地的气流。那么，气流为何要从一个地方迂回前行到另一个地方
呢？这是由于一些地方的空气因温度较高而轻于其他地方的空气，所以它就不断
地向上运动。由于温度高且轻的空气上升，一个真空地带就会在它的下面出现，
这时，较冷较重的空气就乘虚而入，填补了这个真空地带。2000年前，古希腊人
就说过“大自然讨厌真空”，就像水和人类一样，空气也不喜欢真空。怎样在房
间里制造热的空气呢？生一只火炉子就够了。而太阳就是茫茫宇宙中的一只火炉
子，太阳系的行星就是等待它去温暖的房间。对地球上来说，最热之地当然是靠
“火炉”最近的赤道地区，而最冷之地就是离“火炉”最远的南北极了。“房间”
里的空气因为有了“火炉”而剧烈振荡，形成一种环形流动。空气受热后就不断
上升，一直上升到“天花板”（大气层的顶部），但同时离热源也逐渐远起来了，
因此温度也在不断地降低。冷却的气流渐渐地变重了，又重新回流至地面上。随
着这冷的气流靠近了地面，它离“火炉”也越来越近了，于是，它再一次被烤得
又热又轻，重新向上走了。就这样周而复始，直至“火炉”熄灭为止。但是，在
“火炉”燃烧之时，“房间的墙壁”吸取了大量的水分，能够保持“房间”的湿
度，而决定保温时间长短的主要因素是“墙体”的材料。在地球上，这“墙壁”
就是人类赖以生存的大地。同积满雨水的沼泽相比，沙石吸热快一些，散热也快
一些。所以太阳下山之后，沙漠很快就会寒气逼人，而在夜幕降临后几小时之内，
森林仍然是温和舒适的。
/* 13 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）10
水是名副其实的蓄热池。所以，与内陆之国的气候相比，近海之国和岛屿之
国要更温和、更均衡。太阳作为地球的“火炉”，在夏季向地球供热的时间比冬
季长得多，而且夏季的阳光也更炙热，因此，夏季比冬季热。然而，还有其他的
因素在影响太阳的供热作用。在冬季，假如用小电热器加热浴室，你就会发现电
热器的摆放角度是浴室温度高低的主要决定因素。太阳也是一样的。在热带地区，
阳光几乎是直射在地面上的。在非洲的森林里或在南美的荒原上，100 英里宽的
阳光能够均衡地照射在100 英里宽的地表上，并且是把它所有的热量全部释放在
这里，无一丝一毫的浪费。而在两极地区，阳光是斜射到地表上的。一束100 英
里宽的阳光覆盖的硬土或者冰壳（图示将比长篇大论更能说明这个问题）将有200
英里之宽，所以，两极地区获得的太阳能就打了折扣，少了一半。这就如同一个
只够6 个房间用的供暖炉要暖和12个房间，肯定会力不从心，无法达到一样的效
果。实际上，太阳这个太空“火炉”的工作程序是更为复杂的，因为，它还要使
地球周围保持恒温的大气层。这个恒温工程并非由太阳直接来完成，而是靠地球
本身来完成。
/* 14 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）11
山峰的顶部为什么会那样寒冷呢？当阳光穿透大气层照耀大地时，对地球的
这层保护衣的温度，它并未直接施加了影响。是地球先将太阳的热量储存起来，
然后再一点一点地输送给大气层。所以山峰越高，所获得的地表热量就越少。假
如是阳光直接加热大气层，大气层再加热地表，那么山顶就不会白雪皑皑了。现
在再深入到这个问题的难点之中。空气并非真是“空”的，而是由许多物质组成
的，并有重量，所以大气层的下层空气所承受的压力就比上层空气更大一些。如
果想把一片叶子或一朵花压扁，你会把它夹在一这部作品里。你知道，为了能让
这部作品获得最大的压力，就再在它上面摞上20部作品。同样的道理，人类周围
的空气压力要比我们所想像的更大一些，每平方英寸有15磅。如果人的体内无相
同压强的空气，大气就会把我们压扁。即便如此，每个人所承受的压力也平均有
3 万磅。3 万磅，这是一个很可观的重量，假如你对此有所怀疑，就试着去举一
下小货车吧。而伽利略的学生托里拆利告诉人类：大气压也是在不断地变化。17
世纪初，托里拆利发明了气压表，有了这个广为人知的仪器，人类能够随时随地
测量出气压来。托里拆利气压表一经投放市场，人们就马上用它来做各种各样的
实验。人们发现，海拔每升高900 英尺，气压就会下降1 英寸。随后又有了其他
的新发现，为气象学的发展奠定了基础，而气象学是一门研究大气现象、预测天
气的科学。
/* 15 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）12
气压的高低是否与盛行风的方向有某种必然的联系呢？一些物理学家和地理
学家开始产生了怀疑。为了发现这些盛行风的运行规律，人类搜集数据，总结规
律，花去了几个世纪，最终才得出了结论。研究表明，在地球表面上，一些地区
的气压比海平面平均气压高，而另一些地区的气压比海平面平均气压低。高气压
区和低气压区就这样自然形成了。而从高气压区流向低气压区的气流就形成了风，
而这两个气压区的气压对比度决定了风的速度和强度。假如高气压区的气压很高，
而低气压区的气压很低，风力就将十分强劲，暴风、飓风或者龙卷风就会产生。
风不但使人类家园的大气不停地循环，保持了良好的通风，它还发挥了另外一个
重要作用———给地球带来雨水。如果地上没有雨水，动植物就无法正常地成长。
海洋、内陆湖泊和大陆雪原的水因受热而蒸发，在空中形成水蒸气。而热空气能
够轻易地携带大量水蒸气运动，直至它的温度逐渐下降，变成了冷空气。就这样，
部分水蒸气因遇冷而凝结起来，变成了雨、雪或雹，并降落到地表上。一个地区
的风差不多完全决定了这一地区的降水量。假如山脉把沿海地区与内陆隔开了
（这是常见的地貌），风到山区就被迫升高（高山地区气压较低），离海平面越
高，它的温度就越低，水蒸气就会变成雨雪降落到地面上，所以，沿海地区就会
很湿润。当风越过山岭吹到另一面后，它已是一股没有一点水分的干风了。由于
热带地区地表巨大的热量使空气上升得很高，水蒸气遇冷而凝结，形成暴雨，因
此，这一地区的降雨丰富而平稳。因为太阳不是永远直射在赤道之上，而是时而
偏北，时而偏南，所以，赤道地区也就出现了四季之分。这里有两个季节暴雨连
绵不断，而另两个季节滴雨不落。
/* 16 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）13
最倒霉的是那些地方，它们常年处在从寒冷地带流向温暖地带的气流控制之
下。这是因为，当风从寒冷地带吹向温暖地带时，尽管它们吸收水分的能力逐渐
增加，但空气中的水蒸气不会遇冷凝结而形成降雨，所以，这样的地区10年都出
现不了一两次降雨，于是就变成了干燥的沙漠。对风及降雨，暂且就说到这里，
它们的具体情况在后面的章节里还会继续讨论。接着，对地球本身的状况以及人
类脚下这层坚硬的岩石地壳，作一个简单的介绍。关于地球的内部结构曾出现过
许多种说法，直至今日，还没有一种说法能够彻底令人信服。
/* 17 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）14
人类曾上过多高的天呢？人类曾入过多深的地呢？让我们先看看现实吧。在
一个3 英尺直径的地球仪上，世界上的最高峰———埃佛勒斯峰（即珠穆朗玛峰
———译者注）的厚度只不过是一张纸而已，而大洋的最深处（在菲律宾群岛东
侧）（马里亚纳海沟———译者注）看上去如同邮票上的齿孔。人类从来没有探
看过大洋之渊，也从来没有攀登过埃佛勒斯峰之巅。人类曾搭载热气球和飞行器
飞上高空，那高度也只比埃佛勒斯峰高一点，但是，等待去人类探索的大气层仍
然还有97％。至于海洋，人类到达过的太平洋深度不及３％。而且，假如把各大
洲的最高峰都塞到大洋的最深渊，埃佛勒斯峰的峰顶还会在海平面几千英尺之下。
可见，山峰之巅尚不及深海之渊。为什么会这样呢？人类至今还无法解答。
/* 18 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）15
对这些令人困惑的事实，现代科学知识无法作出解释。对地壳的过去和将来，
人类还是一无所知。我们已经知道，火山并非那些被认为是地球内部的热物质的
喷发口，所以，我们也无需再去研究火山，希望从它那儿找出地球内部构造的证
据（人类的祖先曾有过这样的幻想）。如果我的比喻不是特别令人讨厌的话，火
山就好比人身的脓肿，尽管腐烂疼痛，但只是一个局部问题，而非身体内部的毛
病（由于受当时的科学发展水平所局限，作者得出了这样错误的认识。实际上，
火山正是由于地球内部岩浆等高温物质喷出地面而形成的———译者注）。世界
上的活火山原来有400 座，但随着岁月的流逝，一部分活火山逐渐丧失了活力，
后来干脆就退休，变成了普通山峰。活火山目前大概还有320 座。
/* 19 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）16
事实上，大部分地壳活动频繁地区都临近海洋，例如日本（据地震监测显示，
这个国家每天发生四次轻微火山震动，每年发生1447次地震）就是一个孤立的岛
屿之国，马提尼克和喀拉喀托———最近火山爆发最惨痛的牺牲品都位于大洋的
中央。所以，绝大部分的火山都位于沿海地带。由于大多数的火山离海洋很近，
人们就想当然地认为，火山喷发是因为海水渗进地球内部，导致强烈的爆炸，使
熔岩、蒸汽之类的物质喷发四溢，以致形成了灾难。可是，后来人类发现，还有
一些火山相当活跃，但与海洋却相隔万里之遥，于是，上述的想当然就不攻自破
了。另外，对地球的表面，人类又懂得一些什么呢？过去，人们总是把亘古不变
的事物比喻为坚如磐石。然而，现代科学对这个比喻并不支持，它告诉人们，岩
石不但处在不断成长之中，而且也处在持续变化之中。由于风吹雨打，高山在变
矮，以每千年减少3 英寸的速度进行，假如这种侵蚀没有反作用力来抵消，所有
的山峦早已消失很久了。甚至于把喜马拉雅山脉夷为平地也只要11600 万年就够
了。因此，这种反作用力不但存在，而且威力巨大。
/* 20 */第一部分：人类与家园地球的特点规律和状况（图）17
为了对地表运动有个大概的认识，请拿出半打干净的手帕，把它们在桌子上
平整地摆放着，然后从两边用手向中间慢慢地挤这些