欢迎来到地球村:我们的蓝色星球
第1章:欢迎来到地球村:我们的蓝色星球
太空来信
小明永远忘不了那个改变他一生的下午。那天放学回家,他发现邮箱里躺着一个大大的包裹,寄件地址写着一串奇怪的符号,像是某种他从未见过的文字。包裹的重量超出了他的想象,抱起来沉甸甸的,像是装了一块大石头。
“小明!快来看!”妈妈在厨房里喊道,“这是你爷爷寄来的!”
爷爷住在很远很远的地方,坐飞机都要飞十几个小时。上一次见到爷爷还是去年夏天,他记得爷爷戴着大大的草帽,站在老家的院子里,指着天上说:“小明啊,等你长大了,爷爷带你去看看这个世界有多大!”
小明小心翼翼地拆开包裹,里面是一个漂亮的地球仪,还有一个厚厚的笔记本。地球仪的表面蓝蓝的,有绿色、黄色、棕色的各种图案,摸起来光滑又冰凉。笔记本的封面上画着一个勇敢的小男孩,背着一个大大的背包,站在一座高高的山顶上。
“探险日记”,小明一个字一个字地读着,“这是什么意思呀?”
妈妈走过来,摸了摸他的头说:“这是爷爷特意为你准备的。爷爷说,小明已经七岁了,应该开始学习认识我们居住的地球了。这个地球仪可以帮你了解各个国家在什么地方,而那本日记,就是你记录自己学习和发现的地方。”
小明翻开日记本,第一页上已经写好了几行字,那是爷爷苍劲有力的笔迹:
*“亲爱的小明:*
*当你读到这封信的时候,说明你已经开始了成为真正探险家的第一步。*
*成为一个探险家,不需要等到长大。*
*从今天开始,用你的眼睛观察,用你的耳朵倾听,用你的双手记录。*
*这个世界比你想象的要大得多,也比你想象的要精彩得多。*
*准备好了吗?*
*——永远爱你的爷爷”*
小明的心跳加速了。他从来没有觉得自己可以成为一个探险家,可是现在,爷爷说他是“探险家的第一步”。他把地球仪抱在怀里,轻轻转动着,看着上面那些五颜六色的图案,心里充满了好奇。
那天晚上,小明在自己的小房间里坐了很久,仔细端详着这个地球仪。他发现地球仪被一根细细的金属轴支撑着,金属轴穿过地球仪的顶端和底端,地球仪可以在支架上自由旋转。他还发现,地球仪的表面并不是完全光滑的,有些地方凸起来,有些地方凹下去。那些凸起来的地方摸起来有点粗糙,颜色是深浅不一的棕色。
“这些是什么呢?”小明自言自语。
他想起科学课上老师说过,我们的脚下是大地,大地下面是泥土,泥土下面还有岩石。可是地球仪上这些凸起来的地方,真的就是那些泥土和岩石吗?它们又是怎么形成的呢?
带着这些问题,小明拿起铅笔,在爷爷送的探险日记本上写下了他的第一个问题:
*“地球是什么样子的?它是怎么构成的?”*
从太空看地球
第二天是星期六,小明不用上学。他一早就爬起床,缠着爸爸带他去图书馆。
“爸爸,我想知道地球是什么样子的。”小明认真地说,“我想看很多很多关于地球的书。”
爸爸笑了,他说:“好啊,不过今天我带你去一个特别的地方,保证你会对地球有一个全新的认识。”
爸爸带小明来到了城市科技馆。科技馆里有一个巨大的球幕电影院,银幕是半球形的,像半个巨大的鸡蛋壳扣在天花板上。小明和爸爸坐在舒适的座椅上,灯光慢慢暗下来,银幕上出现了一片漆黑的夜空。
突然,一颗闪亮的星星出现了。星星越来越大,越来越近,小明发现那不是星星——那是一颗美丽的蓝色星球!
“天哪!”小明忍不住叫出声来。
那颗星球太美了。它被一层薄薄的、闪闪发光的蓝色气体包围着,大片大片的白色云朵在它表面缓缓移动。云朵之间,是深邃的蓝色海洋,蓝色之中点缀着绿色的陆地,有些地方是棕色,有些地方是金黄色。
“欢迎来到国际空间站视角,”一个柔和的声音响起,“让我们一起,从太空俯瞰我们美丽的家园——地球。”
电影开始播放了。小明看到了喜马拉雅山脉,那里终年积雪的山峰在阳光下闪闪发光,像是地球戴上了一顶白色的皇冠。他看到了非洲的撒哈拉大沙漠,金黄色的沙丘在阳光下变幻着形状。他看到了南美洲的亚马逊雨林,郁郁葱葱的绿色像是地球的一件绿色外套。他看到了南极洲,整块大陆被厚厚的冰雪覆盖,在阳光下闪烁着耀眼的白色光芒。
“我们生活的地球,是太阳系中唯一一颗已知拥有生命的星球。”旁白继续说道,“从太空看,地球之所以呈现美丽的蓝色,是因为地球表面约71%都被海洋覆盖。海洋的平均深度超过3700米,最深的地方超过11000米。”
小明瞪大了眼睛。11000米!那是什么概念?他记得自己学校操场上的跑道一圈是400米,如果绕着操场跑28圈,才刚刚跑够11000米。而大海最深的地方,比这还要深!
“地球的形状并不是完美的圆形。”旁白继续说道,“由于地球的自转,地球在赤道附近略微鼓起,在两极略微扁平。地球的平均半径约为6371公里,但赤道半径比极半径长约21公里。”
6371公里!小明在心里默默算着。如果步行的话,按每天走50公里计算,走完6371公里需要127天,差不多四个多月!而如果开车的话,按每小时100公里计算,也需要连续开63个多小时!
“我们的地球在太空中看起来像一颗蓝色的大理石。”旁白说道,“这也是为什么宇航员们喜欢把地球称为'蓝色弹珠'(Blue Marble)的原因。”
电影结束了。小明还沉浸在刚才的画面中,久久不能回过神来。爸爸拍了拍他的肩膀,问道:“怎么样,小明,有什么收获吗?”
小明用力点点头,说:“爸爸,原来地球这么美!我以前只知道我们住在地球上,可是我从来没有想过,从太空看地球会这么漂亮!”
“那你现在对地球有什么印象?”爸爸问道。
小明想了想,说:“地球是一颗蓝色的星球,表面大部分都是海洋。它很漂亮,很大,大到我走一辈子都走不完。”
爸爸笑着说:“你说得对。不过,虽然地球很大,但它只是太阳系中一颗普通的行星。让我们去图书馆,我找了一些书,可以让你更详细地了解我们的地球。”
地球的内部结构
图书馆里,小明和爸爸找到了很多关于地球的书籍。小明最感兴趣的是一本叫做《地球的秘密》的绘本,书里有好多漂亮的插图,展示了地球的内部结构。
小明把书翻到“地球的构造”这一页,仔细阅读起来。
原来,地球并不是一个完全实心的球体,而是像一颗煮熟的鸡蛋一样,由不同的“层”组成。从外到内,地球可以分为三个主要部分:地壳、地幔和地核。
书上说,如果把地球比作一颗鸡蛋,那么地壳就像是蛋壳,是地球最外面的一层薄薄的壳。地壳的厚度各处不一样,在海洋下面比较薄,只有5到10公里;而在陆地上,特别是高山下面,则比较厚,最厚的地方可以达到70公里。
“才70公里?”小明有点惊讶,“这听起来好像也不算太厚呀。”
爸爸在旁边解释道:“想象一下,如果地球是一个篮球,那么地壳的厚度还没有篮球表面那层漆的厚度呢。”
小明想象了一下,觉得爸爸说得很有道理。地壳相对于整个地球来说,真的是太薄了。
地壳的下面就是地幔。地幔就像是鸡蛋白一样,是地球内部体积最大、质量也最大的一层。地幔从地壳底部一直延伸到地下约2900公里深的地方,温度非常高,达到900到4000摄氏度!
“这么热!”小明吓了一跳,“那地幔里不是应该都是岩浆吗?”
“差不多可以这么理解。”爸爸说,“地幔里的岩石在高温高压下会变软,甚至像黏黏的糖浆一样缓慢流动。科学家把这种状态叫做'塑形',意思是它可以改变形状,但不是完全的液体。”
小明想了想,说:“那是不是就像麦芽糖?麦芽糖虽然是软的,但是不会像水一样流得到处都是?”
“对,就是这个道理。”爸爸赞许地点点头。
地幔的最深处是外地核。外地核是液态的,主要由铁和镍组成,温度高达4000到5000摄氏度。在这么高的温度下,铁和镍都变成了液体,在地球内部缓缓流动。科学家认为,地球的磁场就是由外地核中液态金属的流动产生的。
地球的最中心是内地核。内地核是固态的,也主要由铁和镍组成,但它的温度更高,达到5000到6000摄氏度,和太阳表面的温度差不多高!
“天哪!”小明惊讶地说,“这么热还能是固体?”
爸爸解释道:“内地核虽然温度极高,但由于承受着巨大的压力,物质被压缩得非常紧密,所以反而保持着固体状态。你可以想象一下,把棉花使劲压缩会变成什么?”
“会变成一个硬硬的棉球!”小明立刻回答。
“没错,在极高的压力下,物质的状态会发生改变。”爸爸说,“内地核就是一个被极度压缩的、滚烫的金属球。”
小明在自己的探险日记上认真地画了一个地球切面的示意图。他画了四个圈圈,从外到内分别标上“地壳”、“外地幔”、“外地核”和“内地核”,还标注了每个层次的厚度和温度。
画完之后,小明又加了一行字:
*“地球内部像一个超级热的层层叠叠蛋糕,从外到内越来越热。最外面是薄薄的地壳(像饼干的壳),中间是软软的地幔(像布丁),最里面是滚烫的地核(像熔岩巧克力蛋糕中心的热巧克力)。科学家们说,地球的内核温度高达6000度,比火山喷发的岩浆还要热好多倍!”*
七大洲和四大洋
了解了地球的内部结构之后,小明对地球仪上那些五颜六色的图案更加好奇了。
他转动着地球仪,仔细观察着上面的每一个细节。他发现地球仪上有好几种颜色:蓝色代表海洋,这是最多的;绿色代表陆地,分布得比较分散;还有一些黄色、棕色、白色等颜色,标注在陆地的不同位置上。
“这些不同的颜色代表什么呢?”小明问道。
爸爸指了指地球仪说:“绿色通常是平原和森林,黄色和棕色通常是沙漠和高原,白色则代表冰雪覆盖的地区,比如高山顶部和极地地区。”
小明点点头,又问:“那地球上一共有多少块陆地呢?”
爸爸拿起地球仪,指着上面的线条说:“地球上的陆地被海洋分成了好几块大的部分,这些大的陆地叫做'洲'。地球上一共有七个洲,从大到小分别是:亚洲、非洲、北美洲、南美洲、南极洲、欧洲和大洋洲。”
小明开始数起来:“亚洲、非洲、北美洲、南美洲、南极洲、欧洲、大洋洲……一、二、三、四、五、六、七。真的是七个洲!”
爸爸笑着说:“你还记得每个洲的位置吗?让我考考你:中国在哪个洲?”
“这我知道!”小明骄傲地说,“中国在亚洲!”
“很好。那美国呢?”
“美国在北美洲!”
“法国呢?”
“法国在欧洲!”小明回答得很快,“因为法国在欧洲,法国、德国、英国都是欧洲国家!”
爸爸满意地点点头:“你地理学得不错。不过你知道吗?七大洲的划分其实不是完全固定不变的。有的大洲之间有很明确的分界线,比如亚洲和欧洲之间有乌拉尔山脉和里海作为分界;但有的大洲之间并没有明显的自然分界线,比如北美洲和南美洲,它们之间只隔了一条巴拿马运河,是人工挖出来的。”
小明盯着地球仪看了一会儿,说:“那巴拿马运河是人工挖的,是不是说明人类可以改变地球的样子?”
“没错。”爸爸说,“人类活动确实在改变着地球。比如开凿运河、建造大坝、砍伐森林、填海造陆等等。这些都是人类改造地球的方式,但同时也要注意保护我们的地球环境。”
小明若有所思地点点头,又问:“那四大洋又是什么呢?”
“地球上的海洋被陆地分割成了四个大的部分,这就是四大洋。”爸爸说,“它们分别是太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。”
小明开始寻找这四个大洋的位置。他发现太平洋是最大的,它占据了地球表面约三分之一的面积,比地球上所有陆地加起来还要大!大西洋是第二大洋,呈“S”形分布在美国、南美洲、欧洲和非洲之间。印度洋位于亚洲、非洲和大洋洲之间。北冰洋是最小的洋,位于地球的最北端,几乎被陆地包围着。
“原来是这样!”小明兴奋地说,“七大洲、四大洋,这就是我们地球的基本格局!”
晚上,小明在探险日记上画了一个简单的世界地图。他用蓝色蜡笔涂满了海洋的位置,然后画了七个大的陆地块,分别标上七大洲的名称和四大洋的名称。他还特别注意把亚洲、欧洲和非洲的位置画得大一些,因为这些洲离中国比较近,他觉得应该比较重要。
写完日记后,小明又加了一段自己的感想:
*“今天我学到了七大洲和四大洋。原来地球上有这么多地方!爷爷送我的地球仪上,每个洲都有不同的颜色,我想以后一定要亲自去看看这些地方是什么样子。听说亚洲有长城、欧洲有埃菲尔铁塔、非洲有大草原、南美洲有亚马逊河……我好想去探险啊!”*
白天和黑夜的秘密
又过了几天,小明和同学们一起去参观了天文馆。天文馆里的穹幕电影放的是关于太阳系的知识,小明第一次清楚地看到了太阳和八大行星。
“太阳是一颗巨大的恒星,”讲解员姐姐说,“它比地球大得多,如果太阳是一个大西瓜,地球就只有一个花椒粒那么大。”
“哇!”小朋友们都惊叹起来。
“不过,虽然太阳很大,但它离我们非常非常远。”讲解员姐姐继续说,“太阳到地球的距离大约是1.5亿公里,光从太阳跑到地球需要大约8分钟。”
1.5亿公里!小明在心里算了算。昨天他查到地球的半径是6371公里,那1.5亿公里相当于绕地球赤道走23700圈!太远太远了!
“正是因为太阳离我们这么远,所以我们看到的太阳才显得没那么大。”讲解员姐姐说,“但是,正是太阳的光和热,照亮了我们的白天,给我们带来了温暖,让地球上的植物能够生长,让动物们能够生存。”
“那为什么会有白天和黑夜呢?”一个小朋友问道。
小明也想知道答案。他竖起耳朵认真听着。
讲解员姐姐拿出一个地球仪,让它面对着一盏灯。“你们看,”她说,“地球仪有一面对着灯,比较亮;另一面背对着灯,比较暗。地球就像这个地球仪一样,当它面对太阳的时候,就是白天;当它背对太阳的时候,就是黑夜。”
小明恍然大悟:“原来是这样!那白天和黑夜交替出现,是因为地球在转圈圈吗?”
“完全正确!”讲解员姐姐笑着说,“地球每天都会自己转一圈,我们把这种运动叫做'自转'。地球自转一周的时间大约是24小时,也就是我们常说的一天一夜。”
小明赶紧在探险日记上记下这个知识点:
*“白天和黑夜的原因:地球会自己旋转(自转),转一圈就是一天。当地球的某一面朝向太阳时,那边就是白天;当那面转到背对太阳时,就变成了黑夜。”*
天文馆里还有一个小实验让小明印象深刻。讲解员姐姐让小明站在一个旋转的平台上,闭上眼睛原地转圈。转了几圈之后,小明睁开眼睛,发现周围的东西都在转动,他差点站不稳。
“这就是为什么我们感觉不到地球在转动,”讲解员姐姐说,“因为地球转得很慢、很稳,而且我们也跟着地球一起转,所以感觉不到。但如果你坐过旋转木马,就能体会一下地球自转的感觉了。”
小明想起了上次去游乐场坐旋转木马的经历。那时候他坐在木马上,木马转得很快,他觉得有点头晕目眩。但如果转得很慢很慢呢?那可能就感觉不出来了。
春夏秋冬的奥秘
除了白天和黑夜,小明还很好奇另一个现象:为什么会有四季变化?
“为什么夏天很热,冬天很冷?”小明问爸爸。
爸爸想了想,说:“这个问题有点复杂,我先问你一个问题:夏天的白天长还是冬天的白天长?”
小明回忆了一下:“夏天的白天长!冬天的下午天就黑了,早上却很晚才天亮。”
“没错。”爸爸说,“这和地球的倾斜有关。你知道吗?地球在围绕太阳转的时候,并不是直直地站着,而是歪着身子的。地轴和公转轨道面有一个大约23.5度的倾角。”
小明想象着地球歪着身子的样子,觉得有点滑稽。
“正是因为地球歪着身子,”爸爸继续说,“当地球绕着太阳转的时候,阳光直射的位置会发生变化。”
爸爸拿出地球仪和一个小台灯,给小明演示起来。他把地球仪歪着放在桌上,让它的北极朝向台灯的方向。
“你看,”爸爸说,“当地球的北极偏向太阳时,北半球被阳光直射的时间更长,白天更长,而且阳光比较集中,所以比较热,这就是夏天。”
然后,爸爸把地球仪转到相反的位置,让它的南极偏向台灯。
“反过来,当地球的南极偏向太阳时,北半球就斜对着太阳,阳光比较分散,白天也变短了,所以比较冷,这就是冬天。”
小明看着爸爸的演示,渐渐明白了。他问:“那赤道呢?赤道在哪里都是直直地对着太阳吗?”
“聪明!”爸爸夸奖道,“赤道地区一年四季阳光都比较直射,昼夜长度也变化不大,所以赤道附近的国家全年都差不多热,很少有明显的四季变化。”
小明又想到一个问题:“那南半球呢?南半球的夏天是什么时候?”
爸爸笑着说:“南半球的季节和北半球是相反的。当北半球是夏天的时候,南半球是冬天;当北半球是冬天的时候,南半球是夏天。比如,中国放暑假的时候,澳大利亚的小朋友们正在放寒假呢。”
小明觉得这个现象很有趣:“那如果我坐飞机从中国飞到澳大利亚,是不是要脱掉棉袄换上短袖?”
“差不多是这样。”爸爸说,“所以当你长大了去南半球旅行,一定要记得带对衣服哦!”
小明在探险日记上画了一幅简单的四季图。他画了一个歪着身子的地球,在四个不同的位置分别标注了春夏秋冬。他还画了太阳,让阳光直射北半球的时候是夏天,直射南半球的时候是南半球的夏天(北半球的冬天)。
在图的下面,小明写道:
*“地球歪着身子绕太阳转,所以有的地方会被太阳多照一会儿,有的地方会被太阳少照一会儿。被太阳多照的地方就是夏天,被太阳少照的地方就是冬天。地球绕太阳转一圈是一年365天,正好是一年四季。”*
赤道和极地
在对地球有了基本了解之后,小明对几个特殊的地理位置产生了浓厚的兴趣。
第一个是赤道。赤道是地球表面一条想象的线,它环绕地球一圈,把地球平分成南北两个半球。赤道的纬度是0度,它经过了很多国家,包括厄瓜多尔、印度尼西亚、巴西等。
“赤道经过厄瓜多尔!”小明兴奋地说,“我在一本书上看到过,厄瓜多尔的首都基多就在赤道旁边,那里有一个赤道纪念碑,每年都有很多游客去参观。”
爸爸点点头:“赤道是一个神奇的地方。在赤道上,地球自转的速度最快,大约每秒465米。所以,如果你在赤道上放一个跷跷板,你会发现它比在别的地方更容易保持平衡,因为地球的自转帮了你一把。”
小明想象着站在赤道上的感觉,觉得很奇妙。
“在赤道上还有一些有趣的现象,”爸爸继续说,“比如,在赤道上称体重,你会发现自己的体重比在别的地方稍微轻一点点。不是你变轻了,而是因为地球自转产生的离心力在赤道最大,抵消了一小部分重力。”
小明把这个知识记在了日记本上,还画了一个地球,中间画了一条粗粗的红线,标注“赤道”。红线的上方写着“北半球”,下方写着“南半球”。
第二个让小明感兴趣的是两极。地球的北极和南极是地球上最冷的地方。
“在北极和南极,”爸爸说,“一年中有一半时间是白天,一半时间是黑夜。这就是我们常说的极昼和极夜。”
小明瞪大了眼睛:“半年是白天?那岂不是太阳半年不落山?”
“没错。”爸爸说,“在北极圈以内,每年夏至前后会出现极昼,太阳24小时都在天空中。冬至前后则会出现极夜,整个地区都笼罩在黑暗中。这种现象在南极圈以内也是一样的。”
小明觉得太不可思议了。他想,如果生活在那里,半年都看不到太阳,半年都看不到星星,那会是什么感觉呢?
“北极和南极虽然都很冷,但它们有很多不同的地方。”爸爸说,“北极是一片海洋,我们叫它北冰洋。海面上漂浮着厚厚的冰层。北极熊就生活在北冰洋的冰层上。”
“那南极呢?”小明问。
“南极是一片大陆,叫做南极洲。”爸爸说,“这里几乎被厚厚的冰盖覆盖,平均冰层厚度超过2000米,最厚的地方有4000多米。南极没有北极熊,但有可爱的企鹅。”
小明在日记里画了一个表格,比较北极和南极的不同:
*“北极 vs 南极:*
*北极——海洋(北冰洋)、有北极熊、没有企鹅* *南极——大陆(南极洲)、没有北极熊、有企鹅*”
探险家的第一步
学习了很多关于地球的知识后,小明决定正式开启他的探险之旅。
首先,他要做