第14章

寒潮的形成是由于冬季冷气团在西伯利亚不断堆积加强，当成为强大的冷高压后，在高空低压大槽后部西北气流的引导下，便大举南侵，于是在我国秦岭以北的广大地区形成寒潮或强降温天气过程。入侵我国的寒潮主要有三条路径：一是西路，从西伯利亚西部进入我国新疆，经河西走廊向东南推进；二是中路，从西伯利亚中部和蒙古进入我国后，经河套地区和华中南下；三是从西伯利亚东部或蒙古东部进入我国东北地区，经华北地区南下。寒潮的功是大于过的。寒潮的“过”给人们印象最深，似乎一谈起它就会与灾害性天气联系在一起。可是寒潮对人类的益处，似乎很少有人提起。地理学家的研究分析表明，寒潮有助于地球表面热量交换。随着纬度增高，地球接收太阳辐射能量逐渐减弱，因此地球形成热带、温带和寒带。寒潮携带大量冷空气向热带倾泻，使地面热量进行大规模交换，这非常有助于自然界的生态保持平衡，保持物种的繁茂。

气象学家认为，寒潮是风调雨顺的保障。我国受季风影响，冬天气候干旱，为枯水期。但每当寒潮南侵时，常会带来大范围的雨雪天气，缓解了冬天的旱情，使农作物受益。“瑞雪兆丰年”这句农谚为什么能在民间千古流传？这是因为雪水中的氮化物含量高，是普通水的5倍以上，可使土壤中氮素大幅度提高。雪水还能加速土壤有机物质分解，从而增加土中有机肥料。大雪覆盖在越冬农作物上，就像棉被一样起到抗寒保温作用。有道是“寒冬不寒，来年不丰”，这同样有其科学道理。农作物病虫害防治专家认为寒潮带来的低温，是目前最有效的天然“杀虫剂”，可大量杀死潜伏在土中过冬的害虫和病菌，或抑制其滋生，减轻来年的病虫害。据各地农技站调查数据显示，凡大雪封冬之年，农药可节省60％以上。

寒潮还可带来风资源。科学家认为，风是一种无污染的宝贵动力资源。举世瞩目的日本宫古岛风能发电站，寒潮期的发电效率是平时的1.5倍。岩石的形成之谜地球上的岩石千姿百态，五彩缤纷，它们是怎样形成的呢？自古以来，科学家们都在探索这一奥秘。科学界还有过一场激烈的争论，持不同观点的科学家互不相让，有人称这场争论为“水火之争”1775年德国的地质学家魏格纳，提出了这样的观点：花岗岩和各种金属矿物都是从原始海水中沉淀而成的。人们称他的观点为“水成派”。后来，以英国的地质学家詹姆士·赫顿为代表的一些科学家，针锋相对地提出相反意见。他们认为花岗岩等不可能是在水里产生的，而是岩浆冷却后形成的。人们称这种观点为“火成派”。“水成派”与“火成派”一直争论了几十年，两派之间的斗争十分激烈。现在看来，由于受当时科学水平的限制，这两派观点都带有不同程度的片面性。不过，他们的争论，使地质学又向前推进了一步。

现在，科学家们借助于先进的设备，已摸清了岩石的来龙去脉。如果按质量计算，在地壳中，约有3／4的岩石是由地球内部的岩浆冷却后凝结而成的，人们称它为“岩浆岩”或者“火成岩”。花岗岩就是属于岩浆岩。在地球上，目前还可以看到火山爆发后喷出的温度高达1000℃以上的液态的岩浆，经过冷却后形成的坚硬岩石。岩浆岩在地下形成，因此，它分布于地表的不多，一般都埋藏在比较深的地下。

有少数的岩石是泥沙、矿物质和生物遗体等长期沉积在江湖和海洋底下，经过长期紧压胶结，以及在地球内部热力的作用下，变成了岩石，人们称它为“沉积岩”，如砂岩、页岩和石灰岩等。沉积岩尽管所占的比例不多，可它多数分布在地表面，因此，我们平时容易见到。岩浆岩和沉积岩形成之后，受到地壳内部的高温高压的作用，改变了性质和结构，就形成了另一种岩石——变质岩，如石英岩、大理石岩等。

岩浆岩、沉积岩、变质岩这3种岩石之间还可以互相转化。比如，埋在地下的变质岩可以被地壳运动推到表面，在地表面再形成新的沉积岩。因此，著名生物学家林奈说过：“坚硬的岩石不是原始的，而是时间的女儿。”的确，岩石正是经过长期的各种条件的作用，而由其他物质转变成的。

神奇壮美的彩虹之谜彩虹夏天雨后，乌云消散，太阳重新露头，在太阳对面的天空中，我们常常可以看到一道半圆形的彩虹。关于彩虹的形成，早在北宋时就有了科学的解释。沈括在他所著的《梦溪笔谈》中说：“虹，日中雨影也。日照雨，则有之。”可见，彩虹是由于阳光射到空中的水滴里，发生反射与折射而形成的。我们知道，当太阳光通过三棱镜的时候，前进的方向就会发生偏折，而且把原来的白色光线分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。

在下雨时，或者在雨后，空气中充满着无数个小小的棱镜——水滴。当阳光经过水滴时，不仅改变了前进的方向，同时被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，如果角度适宜，就成了我们所见到的彩虹。空气里水滴的大小，决定了彩虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，彩虹就鲜艳，也比较窄；反之，水滴小（像雾滴那样大时），彩虹的颜色就比较淡，也比较宽。