南極洲形成的由來,超詳細

? ? ? ? ? ? ? ? 從走出非洲

到占據(jù)每一塊大陸、每一座海島

現(xiàn)代人類對地球的開拓已經(jīng)超過

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7萬年

? 我們一代代繁衍、一代代生息

? ? 一代代大刀闊斧重塑地球

? ? 這顆星球上的任何一處地方

? ? 我們都有足夠的理由將其稱為

? ? ? ? ? ? ? ? 人類家園

(7萬年是以智人走出非洲為起點計算;下圖為2015年10月12日NASA月球勘測軌道飛行器LRO拍攝的“地出”畫面,拍攝點為月球軌道,畫面下方為月球康普頓環(huán)形山,畫面上方的地球恰好展現(xiàn)出人類起源的非洲)

上傳中,請稍候...

? ? ? ? 唯有位于地球最南端的

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 南極大陸

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 是個例外

? ? ? ? ? ? 從1821年2月7日

? ? ? ? 海豹獵手約翰·戴維斯? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (John Davis)

? ? 駕船登陸它的邊緣一角算起

? ? ? ? 人類與南極的接觸不足

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 200年

? ? ? ? ? 它生存環(huán)境極為惡劣

? ? ? ? ? 至今沒有永久性居民

? ? 更像是一個被人類剛剛闖入的

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 異星世界

(關(guān)于人類第一次登陸南極大陸的時間,學(xué)界仍有爭議,沒有爭議的登陸記錄是1895年,相比之下又晚了70多年;因為對南極洲存在領(lǐng)土主張,阿根廷、智利等國曾安排女性在南極生產(chǎn),誕生所謂的“南極寶寶”,至今已超過10人,但國際社會一般不認可其永久居民的身份;下圖為南極洲位置示意圖,純白色為南極大陸及冰架,淺白色為2012年海冰覆蓋范圍,綠色大陸為南美洲,圖片源自@NASA)

然而就是這樣一個不宜居住的異

域卻孕育出了完全不同于人類世界的另一種繁華

它擁有全球最為獨特的生態(tài)系統(tǒng)包括全球數(shù)量最大、繁衍最成功的動物在極為荒蕪、冷酷的自然條件下生生不息堪稱地球上最偉大的表演

這一切并非與生俱來而是要從南極大陸的“風”“流”說起

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ⅰ

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2億年前

地球上的陸地主要由兩部分構(gòu)成

勞亞古陸(Laurasia)盤踞北半球南極、非洲、南美洲印度、澳大利亞等地則連成一片共同構(gòu)成了南方大陸岡瓦納古(Gondwana)(圖片源自@維基百科)

? ? ? ? 雖然同樣位于極地但此時的南極遠沒有今天這般寒冷

而類似于今天從北京到漠河的氣候銀杏、松柏、蕨類、蘇鐵等植物生長茂盛森林綿延、綠草如茵各種古獸繁衍其間甚至大批恐龍也在之后遷徙而來一時間物種昌盛、萬象更新

(下圖為水龍獸,是2億年前南極大陸上的代表性動物,身長從0.6米到2.5米不等,上下頜前端可能有喙狀嘴,用來切碎植物,兩顆長牙自上頜延伸出來,成為它的顯著標志;圖片源自@Dinopedia)

? 如若照此發(fā)展,也許我們今天看到的南極

與亞歐大陸并不會有太大的差別? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 但是

? ? ? ? ? ? ? ? ? 1億多年前

? ? ? ? 關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)折出現(xiàn)了

? ? ? ? 岡瓦納古陸開始分裂

澳大利亞、非洲、南美洲等陸塊紛紛向北漂移

? 印度次大陸更是如箭離弦般

? ? ? 向亞歐大陸飛速撞去

只有南極陸塊孤零零地留在原地

(1.4億年前至今的板塊運動示意圖,原視頻制作@Christopher Scotese,星球研究所加工修訂)

? ? ? ? ? ? ? ? 2500萬年前

? 隨著南美洲與南極洲最后被板塊運動的洪荒之力無情切斷

? ? ? ? ? 一個以南極點為中心

? ? 四面環(huán)海、特立獨行的大陸

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 南極大陸

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 誕生了

(下圖中:南美大陸與南極大陸各自向?qū)Ψ缴斐隽艘粭l細長的陸地,仿佛是剛剛分離的手指,兩個手指之間即是德雷克海峽;與我們平常所見的地圖不同的是,它采用皮爾斯梅花投影法制作,可以更好地展現(xiàn)南極與其他大陸的關(guān)系;白色曲線分別為經(jīng)線、緯線;制圖@Daniel R. Strebe)

? ? 它面積高達1400萬平方千米

比中國或美國的國土面積還要高出50%

(南極大陸與美國本土對比圖,圖片源自@NASA)

南極大陸四周沒有其他陸地、山岳的阻隔

“風”率先降臨

它自西向東環(huán)繞南極一周

無遮無攔的海面上風力時常高達7級以上

人稱咆哮西風帶(Furious Fifties/Screaming Sixties)

(西風帶的形成與地球自西向東的自轉(zhuǎn)等因素有關(guān),南極與其他大陸的分離極大加強了風勢;下圖為2012年12月-2013年3月環(huán)繞南極的西風帶示意圖,數(shù)據(jù)源自美國國家海洋和大氣管理局NOAA,原視頻制作@Matt Owens,星球研究所加工修訂)

強風吹動海面,形成海浪

大小海浪又匯聚為更強大的洋流

洋流環(huán)繞南極,同樣無遮無攔

流速越來越快,規(guī)模也越來越大

最終形成了一個寬600-2000千米

深達2-4千米的超級洋流

南極繞極流(Antarctic Circumpolar Current)

這便是“流”

它是世界上最大的洋流系統(tǒng)

流量超過全球所有河流總徑流量的100倍

(南極繞極流不同位置的流量有差異,此處以德雷克海峽為準計算;南極繞極流的形成原因還包括地球自轉(zhuǎn);下圖為2006年7-12月的南極繞極流,原視頻制作@NASA)

咆哮西風帶、南極繞極流

共同構(gòu)成了南極大陸的外圍屏障

風雷滾滾、海浪洶洶

至今仍是許多南極航海家、旅行者的“噩夢”

(正在通過德雷克海峽的船只與巨浪,是世界上最危險的航道之一,攝影師@Robert Harding)

? ? ? ? ? ? ? ? 更重要的是

“風”與“流”兩大屏障將整個南極包裹在內(nèi)

? ? ? 來自北方的暖流難以進入

? ? ? ? ? 內(nèi)部的寒流亦難外散

? ? ? ? ? ? 內(nèi)外熱量交換受阻

? ? 南極大陸幾乎被“封印”其中

? ? ? ? 氣候開始加速變冷

? 大量降雪紛紛飄落、終年累積

? 高山上率先發(fā)育出巨大的冰川

? ? ? 將山峰切割得尖削凌厲

(北極要比南極溫暖得多,墨西哥灣暖流可以直抵北冰洋,北緯78度全球最靠北的城市斯瓦爾巴冬季溫度比南極同緯度高出20度;下圖為埃爾斯沃思山脈群山,其中文森峰海拔4892米,是南極洲最高峰;攝影師@Kyle Thompson)

就連那些燥動不安的火山

也被冰雪包圍

(從太空拍攝的南極火山群,下方火山口最突出者為西德利火山,海拔4285米,是南極洲海拔最高的火山;照片上看似狹小的火山口,實際寬度超過5千米;圖片源自@NASA)

當大雪堆積超過千萬年

即距今

1400萬年前

南極98%的陸地

都被巨大的冰蓋所籠罩

(超大面積的冰川像蓋子一樣覆蓋陸地,是為冰蓋;下圖為NASA根據(jù)衛(wèi)星圖像合成的南極冰蓋圖,冰蓋反射陽光,呈現(xiàn)出一種激動人心的珍珠光澤,大陸伸出的一角為南極半島,大陸中部巨大山脈為橫貫?zāi)蠘O山脈)

冰蓋平均厚度高達2300米

最厚之處可以達到4700米

相當于將3個泰山高度的冰雪疊加

巨大的重量壓迫陸地下陷

甚至嚴重低于海平面

(冰蓋厚度數(shù)據(jù)為現(xiàn)今的數(shù)據(jù);下圖為去除冰川后的南極陸地示意圖,約50%的陸地將被海水淹沒;圖片源自@NASA)

另一方面

覆蓋南極大陸的冰蓋

如同一頂中間高、四周低的帽子

帽頂?shù)目諝庖蚴芾涠芏仍龃?/p>

沿著帽子的斜面急劇下滑

“風”再次形成

它名為下降風(Katabatic wind)

是地球上威力最大的風暴之一

其肆虐迅猛,所到之處物毀土崩

它呼嘯著抵達海岸,橫掃大洋

(目前地球上測得的最大風力便在南極,因此它又被稱為風極;2009年9月16日衛(wèi)星拍攝的特拉諾瓦灣Terra Nova bay,下降風在海面上留下了清晰的痕跡,圖片源自@NASA)

下降風極為寒冷

再加上其他諸多因素

海洋也跌入酷寒之中

從太空俯瞰

地球開始上演一場壯觀的“新裝發(fā)布會”

白色的海冰正向四面八方擴展

似乎要讓藍色星球換新顏

(2015年9月21日的南極海冰范圍,圖片源自@NASA)

海冰厚達2米

陳年的冰層更是能達到5米

它們互相擠壓摩擦,嘎嘎作響

即便最強大的破冰船也只能擇機而行

(2013年中國南極科考船雪龍?zhí)栐缓1鶉?,最后在風向轉(zhuǎn)變海冰散開后,才得以脫身;下圖為澳大利亞的一艘破冰船在南極麥克默多灣行駛的畫面)

冰封的大陸、凍結(jié)的海水

南極已經(jīng)徹底由綠色天地

轉(zhuǎn)變?yōu)槿f物肅殺的冰雪世界

曾經(jīng)生機勃勃的動植物

包括陸生動物、大多數(shù)魚類都走向了滅絕

(下圖為畸齒龍化石,曾于1億年前生活于南極;圖片源自@維基百科)

貧瘠荒蕪,一片死寂

生命就這樣結(jié)束了嗎?

(南極徒步者,攝影師@周哲峰/德邁極地旅行)

當然不是

因為一場“風”與“流”造就的生命大戲即將上演

南極便是生命的秀場

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ⅱ

覆蓋南極的巨大冰蓋并非靜止不動

而是會從高處向低處流動

形成冰流

(南極冰流示意,原視頻制作@NASA)

當冰流到達海岸

會在海岸邊矗立起巨大的“冰墻”

(帆船與海岸“冰墻”,攝影師@黃國偉/德邁極地旅行)

冰流繼續(xù)向前,延伸至海面之上

便會形成冰架(Ice Shelf)

冰架斷裂,在海面上四處漂浮

是為冰山(Iceberg)

(冰架冰山形成示意圖,以南極羅斯海為例;注意冰山與海冰不同,冰山由陸地上的冰川形成,而海冰由海水直接凍結(jié)形成;制圖@SV Medaris,星球研究所標注)

南極大陸邊緣74%的海域

都被連綿不絕的冰架覆蓋

(請將手機橫屏觀看,攝影師@柳葉刀)

當這種冰架的前緣斷裂

所形成的冰山往往呈現(xiàn)桌狀

(2010年在Weddell Sea拍攝的桌狀冰山,寬度超過300米,圖片源自@德邁極地旅行)

可以高達數(shù)百米

(注意冰面上的企鵝,攝影師@Chris J Wilson)

在海浪、狂風的不斷侵蝕下

變得形態(tài)萬千

(第1張圖,攝影師@郭際;第2張圖,攝影師@周三哥)

有時冰層中還會混入大量的沉積物、巖石

冰山因而呈現(xiàn)出巧克力蛋糕般的外觀

(拍攝于Elephant Island,冰上為企鵝)

然而無論冰山多么巨大

在大洋的洶涌波濤之下

都難逃分崩離析的命運

(拍攝于拉美爾水道,冰上黑點為企鵝,攝影師@Clement Vial/德邁極地旅行)

大量的冰架、冰山不斷融化

為大洋帶來富含氧氣的冷水

再加上劇烈的洋流

將海洋深層的營養(yǎng)物質(zhì)攪動到海面

冰架、冰山周圍

形成了氧氣與營養(yǎng)物質(zhì)都極大豐富的上升流

地球上最偉大的表演正式開始

《未完待續(xù)》

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