小学生科学知识精选（在线免费阅读）

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神奇的北极

冰雪大地 　　与南极一样，北极地区的陆地与岛屿上的茫茫冰盖，看上去遥远而宁静，似乎代表某种永恒的静止。但是实际上，由于冰雪自身的重量，陆地冰盖不断地向海岸方向移动，深沉缓慢而又无可阻挡。格陵兰内陆冰盖的年平均移动速度是几米，而在沿海则可达100～200米/年。 　　至于那些巨大的冰川，运动速度就大得多了。冰川就是冰雪的河流。数十亿至数百亿吨的冰雪在冰川中静静地推挤、摩擦、缓缓地，但一往无前地向大海流去，最后惊天动力般地崩落入海中。冰盖移动，最后崩落在海水中形成巨大的冰山。仅以这种方式，格陵兰的陆地冰盖每年损失的冰量达到150立方公里，另一方面，格陵兰每年通过降雪而累积的总冰量却是大约170立方公里。到目前为止，科学家们还不能肯定回答格陵兰陆地冰盖究竟是在缓慢增长，还是正在渐渐消亡。 　　北极地区的年平均温度比南极高20℃。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是－59℃。由于洋流和北极反气旋的影响，北极地区最冷的地方并不在中央北冰洋。在西伯利亚维尔霍扬斯克曾记录到－70℃，在阿拉斯加的普罗斯佩克特地区（Prospect Cresk）曾记录到－62℃的最低温度。北极地区的风速远不足南极，既便在冬季，北冰洋沿岸的平均风速不过10米/秒。实际上，在北欧海域，甚至15米/秒以上的疾风也比较少见。北极地区的降水量普遍比南极内陆高得多，一般年降水量介于100～250毫米之间。 冰雪中的植物 神奇的苔原带 　　北极苔原是指北冰洋海岸与泰加林之间广阔的冻土沼泽带，总面积约1,300万平方公里。苔原的气候属荒漠气候，年降水量约200毫米。但夏季时苔原上密布湖泊与沼泽，显得水比陆地要多。这主要是由于气温低，水份蒸发慢的缘故。而且，地表以下几厘米处就是永久冻土层，阻止了正常的渗漏排水。苔原的永久冻土层可厚达488米。到了冬季，整个苔原都被冰雪所覆盖，一片凄凉。苔原南界的植物每年的生长期约90天，北界的生长期限仅仅二十天。再向北，北冰洋腹地岛屿上的地衣每年只生长一至二天，或者根本不长，继续保持冬眠直到“好年头”的到来。 　　泰加林带是指从苔原南界树木线开始，向南1,000多公里宽的北方塔形针叶林带。泰加林是世界上面积最大的森林类型，占据大部分的阿拉斯加和加拿大领土的一半以上，包括几乎全部斯堪的那维亚及大部分前苏联北方领土1,000万平方公里。在泰加林带的南界，树木每年的生长期可达150天。 　　除上述自然环境特点外，北极还有许多给人留下深刻印象的自然现象。例如，极光、白化现象、极区雪暴、幻日、大气辉光、冰晶云、冰山等等。那些雄浑壮丽的景色，令人毕生难忘，而严酷恶劣的环境，又使人望而却步。在许多人看来，北极是远离人类文明的白色荒漠，是被上帝遗忘在天涯海角的太古洪荒。然而，全部现代地球科学都证明，正是这遥远的白色世界，无时无刻不在影响着整体地球系统的运转。从某种意义来说，这个白色世界制约着人类的生存环境，也控制着人类的未来。

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北极的自然地理

北极与北冰洋 　　正如大家所知，南极是大陆，称为南极洲；北极是海洋，称为北冰洋。 　　当人们把南、北极的地图放在一起进行比较的时候，不得不感叹大自然的神奇，那就是无论从面积还是从形状来看，北冰洋和南极洲都极为相似。北冰洋面积为1,478.8万平方公里，与南极大陆差不多(1,405万平方公里)。更有趣的是，北冰洋的形态(平面及立体)也与南极大陆极其相似。例如，中央北冰洋深海盆地对应于东南极陆块冰下隆起；格陵兰海对应于西南极的南极半岛；格陵兰岛则对应于威德尔海；北地群岛、法兰士约瑟夫地群岛对应于罗斯海和玛里伯德地冰下海槽；甚至北冰洋最深处──欧亚海盆(斯瓦尔巴群岛以北-5,449米)也恰好对应于南极埃尔斯沃思山脉的文森峰(5,140米)。换句话说，如果某种超自然力量把南极大陆和盘托起，再轻轻放到北冰洋中，那将不大不小，刚好合适。 　　北极地区包括极区北冰洋，边缘陆地海岸带及岛屿，北极苔原(tundra)和最外侧的泰加林带(taiga)。如果以北极圈为界，北极地区的总面积为2,100万平方公里，其中陆地占800万平方公里。也有一些科学家从物候学角度出发，以7月份平均10℃的等温线(海洋以5℃等温线)，作为北极地区的南界。这样，北极地区的总面积扩大为2,700万平方公里，其中陆地面积约1,200万平方公里。如果以植物分布来划定极区界限，例如把全部泰加林带归入北极范畴，那么，北极地区的面积就将超过4,000万平方公里。 北极的人们 万丈冰原 　　北极地区的冰雪总量只接近于南极的十分之一，其中大部分是北冰洋海冰和格陵兰岛的大陆冰盖。 　　北冰洋表面的绝大部分终年被海冰覆盖,是地球上唯一的白色海洋。北冰洋海冰平均厚3米，冬季覆盖海洋总面积的73％(1,000～1,100万平方公里)，夏季覆盖53％(750～800万平方公里)。中央北冰洋的海冰已持续存在300万年，属永久性海冰。海冰南界不固定，随着水文气象条件的变化，往往能变动几百公里。在风和海流的作用下，浮冰可叠积并形成巨大的浮冰山。通常所见的绝大多数冰山指的是那些从陆缘冰架或大陆冰盖崩落下来的直径大于5米的巨大冰体。大型的桌状冰山的厚度一般可达200至300米，平均寿命长达4年。如果运气好，还可以看到特别巨大的冰山，长数十公里，像一片白色的陆地横亘在暗灰的海面上。北冰洋海冰形成的浮冰山与来自格陵兰等岛屿的冰川及冰架形成的冰山一起，随海流进入大西洋或阿拉斯加外海，个别冰山可向南漂移到北纬40度。 　　北冰洋海岸线曲折，类型多，既有陡峭的岩岸及峡湾型海岸，也有磨蚀海岸、低平海岸、三角洲及泻湖型海岸和复合型海岸。宽阔的陆架区发育着许多浅水边缘海以及海湾。北冰洋中岛屿众多，总面积约3,800万平方公里，基本上属于陆架区的大陆岛。最大的是格陵兰岛，最大的群岛是加拿大的北极群岛。

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中国与南极

纵观两极探险史，不知是地理环境的不同，亦或是文化背景的差异，东方比西方整整晚了几个世纪，而在东方，日本是向两极进军最早的国家，我们中国人又比日本落后了几十年。直到20世纪后半期，中国人的足迹才真正踏上南极大陆。 　　80年代后，中国人探索的目光随着改革步伐也逐步转向世界，也转向南极。有许多位科学家从不同地区以不同方式进入南极，为中国南极事业的开展打下良好的基础。 　　1983年，中国正式加入《南极条约》，宣告了中华民族与南极事务无缘历史的结束。 　　1984年11月20日，中国首次派出南极考察队从上海出发，赴南极考察。大型科学考察船“向阳红10”号和海军打捞救生船“1121”号满载着中国南极考察队和南大洋考察队的近百名各专业科学家、工程师等专业技术人员和海军官兵、随队记者等共591人，经过30天的艰苦航行，行程11171海里（20668.69公里），于12月26日安全抵达南极洲。经过26个日夜奋战，在南极乔治王岛建立起中国南极第一个考察站──长城站。 　　长城站的建立，特别是实现当年建站当年越冬，更增添了中国人对极地考察的信心。3年后，中国人又雄心勃勃地把目光转向冰雪茫茫的南极大陆，于1989年2月在东南极拉斯曼丘陵地区建成了中山站。中山站周围海军具有明显的南极特征，便于开展各种学科的考察研究。 　　迄今为止，中国已正式开展了多次南极科学考察，在冰雪、地质、大气、生物、气象、海洋等各学科取得丰硕的成果。

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揭开南方大陆之谜

进入十八世纪后，随着航海技术的不断改进，人们向未知大陆的探索也越来越深入。同时也出现了众多著名的探险家，但无论谈到北极还是南极的早期探险和考察，不能不提到英国的詹姆斯·库克船长，因为他是18世纪最伟大的航海家和探险家，在人类的航海史上，创造了极其辉煌的业绩。 　　从1768年到1779年间，库克三次航行到南大洋，他的航海图上标示出所罗门群岛、新西兰的南、北岛和澳大利亚东海岸，证实它们是各自独立的区域，而不是一整块大陆。 　　在库克的第二次航行中，从1772年12月到1775年3月，库克船长用了三个南半球夏天的时间，经过相当艰苦的航行，完成了人类历史上第一次环南大洋航行。在这期间，他至少有两次穿越南极圈，创下了人类南进的新记录。虽然他曾经几次非常接近南极洲，并冲破浮冰的阻挡，凭借其高超的航海技艺，把262吨重的帆船“果敢”号，开到了南纬71度的地方（离南极大陆只有240公里），但终因冰山的阻隔，始终不曾真正见到这块南方大陆。他的船员从冰山上刨下大冰块，作为饮用水。库克确信，这些冰山一直延伸到南极洲。 　　当1775年3月，库克船长率领船队回到好望角，他以满意的心情回顾说：“现在，我已经完成了这次高纬度的环南大洋航行，在我们所到的地方，是没有大陆存在的。因此，我可以自夸地说，这次航行所有的目的都已经圆满地达到了。对南半球已经进行了充分地考察，自古以来的地理学家和近两个世纪以来的航海家，寻找南方大陆的梦想接近结束了。也许，在南极附近有一块大陆，或者有一片很大的土地，我不否认，而且我们可能已经看到了它的一部分。如果将来有谁证明了这一点，我将不会嫉妒他发现新大陆的荣誉，但我愿意大胆地说，世界将不会从这块土地上得到什么好处。” 　　库克之行，无疑使人们发现新大陆的梦想破灭了。而人类向南极进军的步伐就此停顿了几乎半个世纪。

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南极大陆的发现

当历史进入了19世纪，沙皇俄国以世界强国的面貌出现在世界上，在亚历山大一世雄心勃勃地进军西伯利亚成功后，便从全球战略出发，1819年同时派出两支船队分别向北极和南极进发，又一次掀开南极探险的新一页。由船长别林斯高晋海军中校率队，开始了人类历史上第二次环南大洋航程。与此同时，英国和美国的两支捕猎海豹的船队也在往南极进发，但他们没有作环绕南极的航行，只在南极半岛地区进行考察，因他们的航行路线都非常接近南极半岛，以至于后来产生了谁最先发现南极半岛之争。 　　1831年发现了北磁极后，德国著名数学家高斯经过计算后预言，应该在南纬66度、东经146度的地方有个与北磁极对应的南磁极。这不仅为南极探险注入了新的活力，也给人类向南极进军首次赋予了科学意义。 　　1838年，法国的迪维尔和美国的威尔斯克分别向南极进发，但最终因冰山的阻隔，未能如愿，只以发现很长的海岸线告终。而英国派出了首次发现北磁极的罗斯爵士，于1840年率队出发，由于他的船只进行了特别的加固，具有一定的破冰能力，因而在冲破了一片冰封的海域后，到达了一片无冰的海域，这就是后来以他的名字命名的罗斯海，成为第一个穿过海中大块浮冰的人。他在这地区发现的巨大冰架，也被命名为罗斯冰架。 　　在随后的几十年里，德国、苏格兰、挪威、比利时等国，相继向南极派出了庞大的队伍，对南极进行考察，使人类对南极大陆的轮廓有了越来越清晰的认识。

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南极点

什么是南极点，形象地说，假设两个人从地球上任何两个不同的地点出发，始终沿着一条经线向正南方向前进，相互间的距离就会越来越近，最终相会在一个点上，那个点就是南极点。南极点在地理位置上有非常明显的特征。从纬度上说，南极点是南纬90°；经度上说，南极点是地球上所有经线的南端汇聚点。南极点位于大陆的中部，海拔3800米，冰层厚约2000米，气候非常恶劣，年平均气温零下50℃，最低气温零下80℃，年平均降水量仅为30毫米。 　　在日常生活中，人们时刻都离不开的时间和方向，在南极点有非常大的概念差异。人们常说一年有365个日日夜夜，但到了南极点，365个日日夜夜就变成了一个白天和一个黑夜，因为在南极的冬季，南极点半年见不到太阳，是“一整个”黑夜；而到夏季，半年太阳永不落，是“一整个”白天；真是非常有趣。 　　在南极点没有时间的正误，谁都可以说自己的表是绝对准确的，大家知道，时间是由连接南极和北极的子午线决定的，而南极点是所有子午线的交汇点，因而，你只要说自己的表是随意选择的子午时间，就永远正确。 　　还有一个有意思的地方就是，人站在南极点，无论他朝那个方向走，都是向北。在这里，谁都不会“找不着北的”。 白雪皑皑的南极大陆

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神秘的“南方大陆”

早在公元前2世纪，古希腊人就认为，在南极周围一定有一块辽阔的“南方大陆”。希腊地理学家米拉在《地球结构》一书中描述到：“欧洲、亚洲和非洲，与臆测的无人居住的南方大陆相分离，这块南方大陆四周同样被海洋包围着”。而托勒密，他猜想有一块被印度洋包围的辽阔大陆。数世纪以来，他们的观点一直影响着欧洲的地图绘制。欧洲人曾把新几内亚、澳大利亚和新西兰绘成这块大陆的一部分。1739年法国人绘制的南方大陆──南极洲，已很正确地把它描绘成被冰雪覆盖的大陆，但凭想象画了一个海，把南极洲分割成两部分。 　　也正是这些想象，指引着在人类地理发现上的不断探险。随着15世纪后半期帆船制造业和航海技术的发展，使人们进行海上远航成为可能。1487年，葡萄牙航海家迪亚斯，首次绕过好望角，从而将非洲和梦想中的南方大陆分开了；1520年，另一位葡萄牙探险家麦哲伦从南美洲南端绕过了合恩角,驶进了太平洋，找到了人类梦寐以求的从大西洋进入太平洋的通道，并且发现，南美洲南端与想象中的南方大陆也不是连在一起的。 　　随后的16世纪和17世纪初叶的西班牙人，17世纪中叶的荷兰人，18世纪的英国人和法国人，19世纪的俄国人、英国人和美国人，在寻找这块大陆的过程中，进行了一系列绝妙的发现。