小学生科学知识精选（在线免费阅读）

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冰雪覆盖对气候的影响








（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

　　冰雪覆盖是气候系统的组成部分之一，海冰、大陆冰原、高山冰川和季节性积雪等，由于它们的辐射性质和其他热力性质与海洋和无冰雪覆盖的陆地迥然不同，形成一种特殊性质的下垫面，它们不仅影响其所在地的气候，而且还能对另一洲、另一半球的大气环流、气温和降水等产生显著的影响。在气候形成中冰雪覆盖是一个不可忽视的因子。

　　地球上各种形式水的总量估计为1384×106km3，其中97.4％是海水；0.0009％是大气中的水汽；0.5％是地下水，大部分处在深处；0.1％在江湖中，另外2％是冻结的。就淡水来讲，其中80％是以冰和雪的形式存在的。

　　南极冰原是世界上最大的大陆冰原，体积达28.6×106km3。目前南极大陆上只有1.4％的地区是无冰的，如果覆盖这个高原大陆的冰原全部融化了，那末世界大洋的海平面要抬升65米。冰原上的降水多以固态形式落下，液态很少。

　　海冰覆盖的面积变化较大，在海冰覆盖面积最小时，其面积和终年不化的陆地冰覆盖面积是大致相同的；而当它的覆盖面积最大时，则约为终年不化的陆地冰的两倍。

　　全球冰雪覆盖面积在一年中的季节变化非常明显，就北半球而论，以1月份冰雪覆盖面积为最大，2-3月份变动不大，到了4月份大陆冰雪覆盖面积显著退缩，但海冰却向南推进甚远，此后由于太阳辐射增强，冰雪面积逐月减少，到9月初达到全年最低值。南半球相反，9、10月份冰雪覆盖面积达到今年最高值，2月份出现最低值。由于北半球冰雪覆盖面积比南半球大，全球冰雪面积的季节变化也以1月份为最大，8月份为最小，9月份接近全年最小值。

　　雪被冰盖是大气的冷源，它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低，而且通过大气环流的作用，可使远方的气温下降。由于冰雪覆盖面积的季节变化，使全球的平均气温也发生相应的季节变化。冰雪表面的致冷效应是由于：

　　(一) 冰雪表面的辐射性质不同于其他下垫面对太阳的辐射，它对太阳短波辐射的反射率很大，能够吸收的太阳辐射能小，再加上冰雪表面的长波辐射能力很强，几乎与黑体完全一样，这就使得冰雪表面的有效辐射在相同温度条件下要比其他的下垫面大；

　　(二) 冰雪表面与大气间的能量交换和水分交换能力很微弱。冰雪对太阳辐射率和导热率都很小。当冰雪层厚度达到50厘米时，地表和大气之间的热量交换基本上被切断，因此大气就得不到地表的热量输送。冰雪表面的饱和水汽压比同温度的水面低，冰雪供给空气的水分甚少。于是空气反而向冰雪表面输送热量和水分，所以冰雪不仅有使空气制冷的作用，还有致干的作用。冰雪表面上形成的气团冷而干，其长波辐射能因空气中缺乏水汽而大量逸散到宇宙空间，大气逆辐射微弱，冰雪表面上有效辐射失热更难以得到补偿；

　　(三) 当太阳高度角增大，太阳辐射增强时，融冰化雪还需要消耗大量热能。在春季无风的天气下，溶雪地区的气温往往比附近无积雪覆盖区的气温低数十度。

　　冰雪覆盖的致冷效应，使地面出现冷高压，而高层等压面降低，出现冷涡。由于冰雪覆盖面积的年际变化，随之气压场和大气环流也产生相应的变化。在冰雪覆盖面积变化特别显著的年份，往往会出现气温和降水异常现象，这种异常可影响到相当遥远的地方。

    摘自中国科普博览网

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雪崩与军事







雪崩同战争一样，带给人们的都是无穷的灾难，它们之间好似有不解之缘。历史上有很多与雪崩有关的战争。

古代非洲北部曾经有一个非常著名的军事强国，叫迦太基帝国。后来，这个帝国由于利害冲突，与地中海北岸的罗马帝国发生了多次战争。公元前218年，迦太基名将汉尼拔马奉命远征罗马帝国，他统率步兵三万八千，骑兵八千和大象三十七头，绕道西班牙和法国，在10月底翻越积雪的阿尔卑斯山。因为汉尼拔马缺乏积雪和雪崩的起码常识，他的部队在阿尔卑斯山上被雪崩打得晕头转向，损失惨重，共牺牲兵士一万八千名，战马二千匹，有几头非洲大象也葬身在雪海之中。

到了近代，法国皇帝拿破仑准备侵略意大利，中间隔着白雪皑皑的阿尔卑斯山。拿破仑比汉尼拔要高明得多，他先派出探子到山上去侦察。探子回来战战兢兢地说，“也许可能通过，但是……”。拿跛仑立即阻止探子说下去：“只要可能，便没有但是，马上向意大利进发！”1796年，拿破仑亲自率领军队四万，排成三十公里的长蛇队形，浩浩荡荡，从西北向东南横越积雪的阿尔卑斯山。尽管拿破仑事先作了充分的准备，但是，阿尔卑斯山的雪崩，还是掩埋掉他的兵士近千人。

第一次世界大战的时候，意大利和奥地利在阿尔卑斯山的特罗尔地区打仗，双方死于雪崩的人数不少于四万。双方经常有意用大炮轰击积雪的山坡，制造人工雪崩来杀伤敌人。后来有个奥地利军官在回忆录里感叹地说，“冬天的阿尔卑斯山，是比意大利军队更危险的敌人。”

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雪的保温作用







积雪，好象一条奇妙的地毯，铺盖在大地上，使地面温度不致因冬季的严寒而降得太低。积雪的这种保温作用，是和它本身的特性分不开的。

我们都知道，冬天穿棉袄很暖和，穿棉袄为什么暖和呢？这是因为棉花的孔隙度很高，棉花孔隙里充填着许多空气，空气的导热性能很差，这层空气阻止了人体的热量向外扩散。覆盖在地球胸膛上的积雪很象棉花，雪花之间的孔隙度很高，就是钻进积雪孔隙里的这层空气，保护了地面温度不会降得很低。当然，积雪的保温功能是随着它的密度而随时在变化着的。这很象穿着新棉袄特别暖和，旧棉袄就不太暖和的情况一样。新雪的密度低，贮藏在里面的空气就多，保温作用就显得特别强。老雪呢，象旧棉袄似的，密度高，贮藏在里面的空气少，保温作用就弱了。

为什么物体里贮藏的空气越多，保温效果越强呢？

这是因为空气是不良导体的缘故。我们知道，任何一个物体，它本身都能通过热量，这种能够通过热量的性能，称做物体的导热性。在自然界常见的几种物质中，空气的导热性最差。所以物体里容纳的空气越多，它的导热性就越差。由于积雪里所能容纳的空气量变化幅度较大，因此，积雪的导热系数变化幅度也较大。一般刚下的新雪孔隙大，保温效应最好，到春天融雪后期，积雪为水所浸渍，这时它的导热系数就更接近于水了，积雪的保温作用便趋于消失。

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春汛







春暖时节积雪融化成水而汇流成的汛期，叫做春汛。

不少人都有这样的感觉，融雪天比下雪天冷，这主是因为积雪的消融需要消耗大量的热。雪的融化潜热比较大，把l克零度的雪融化成为零度的水，需要热量79.67卡。换句话说，这些热量可以把同样重量的零度的水，升温到79.67℃。由于融雪需要消耗一定的热量，因此，在春汛期间，大地上的气温还不能升高，将出现一段春寒时期。

每年夏天我国长江黄河等大河流都要进行防洪抗洪，因为这时是这些大河流的汛期，河道里的水量最大。但是世界上有些河流，例如苏联的额尔齐斯河、鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河以及加拿大平原上的一些河流，它们的主汛期不在夏天而是在春天，春汛是全年最大的汛期，远远超过夏汛的规模。

原来这些河流流经的平原地区有很厚的积雪，并且这些地区春季暖气团活动频繁，暖气团过境时水汽遇到积雪表面便降温发生凝结现象，l克水汽凝结时释放出来的潜热有597卡，能使7.5克的积雪消融。因此，平原地区有些地方尽管积雪很深，却能在几天里就被暖气团消融得干干净净，融化的雪水流入大量河道，这是造成春汛泛滥的主要原因。

我国西部地方一些内流河，春汛也是那里最大的汛期，而且来势特别猛，有时造成水灾。可是这些地方一到夏天，河流里的水量反而迅速减少，进入枯水季节。像发源于准噶尔界山的额敏河，春天水量特别丰富，一到夏天，水量小到清澈见底，只有靠少量地下水渗入才不至于断流。

这些河流主要发源于山区，在山区冬天降下的积雪没有融化，到春天时这些积雪受太阳辐射而融化形成了内陆河一年中难得一见的汛期。在一些高山地区，山顶常年存在积雪，但是这些积雪在一定高度以上常年不化，这个高度叫做雪线，只有在雪线以下的积雪春天才会融化。我国内陆河大多流经干旱区，水量少。但是在春汛期间河水来的特别猛烈集中，也要进行抗洪，所以在沙漠地区发生洪水也不是天方夜谭。

在我国北方的绝大部分地区，春汛是灌溉农田的最宝贵的水源。冬天季节积雪的多少，融雪后形成的春汛的大小和迟早，都与北方地区的农牧业生产悠息相关。总的说来，我国的季节积雪是偏少的，属干少雪的国家，因而许多地方不是担心春汛过大，而是苦于春汛不足，发坐春旱现象。华北和西北的一些地方，春旱现象经常发生。相比之下，东北平原春旱极少出现，原因就在于那里冬天的季节积雪多，而且春天的汛期不太凶猛却又延续时间比较长。

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雪崩威力为什么那么大？







人类短跑的世界冠军，不过每秒钟跑11米；动物界的短跑冠军猎豹在追捕猎物时出现的闪电般的速度，不过每秒钟跑30.5米；十二级的强大台风，不过每秒钟跑32.5米。但是雪崩却能够达到每秒钟97米的惊人程度。如，1970年秘鲁的大雪崩，雪崩在不到三分钟时间里飞跑了14.5公里路程。也就是说，每秒钟平均达到近90米的速度。

雪崩的破坏力十分强大，这主要和它的速度有关。高速运动的物体会产生强大的冲击力。一颗子弹，当你用手拿着它碰到人体时，一点也看不出它有什么危险。但是当它从枪筒里高速飞射出来时，能够把人置于死地。飞机最怕在空中与小鸟相撞，那是因为高速飞行的飞机常常会被小鸟撞破前舱的玻璃。

雪崩的冲击力量是非常惊人的。运动速度大的雪崩，能使每平方米的被打物体表面，承受40～50吨的力量。世界上根本就没有哪些物体，能够经受得住这样巨大的冲击力。即使是郁郁葱葱的森林，遇到高速运动的大雪崩，也会象理发推子推过我们的头顶一样，一扫而光。

雪崩造成灾害的另一个原因是雪崩引起的气浪。雪崩体在高速运动过程中，能够引起空气剧烈的振荡，在雪崩龙头前方造成强大的气浪。这种气浪有些类似于原子弹爆炸时的冲击波，力量是很大的。秘鲁1970年的大雪崩所引起的气浪，把地面上的岩石碎屑卷扬起来，竟使附近地方下了一场稀奇的“石雨”。

在陡岩或者河谷急转弯的地方，雪崩体很可能被阻停留下来。而雪崩气浪却很难停止，它会继续沿着雪崩运动的方向爬山越岭。因此，雪崩气浪的作用范围要比雪崩体大得多。雪崩气浪也能摧毁森林、房屋和其他工程设施。它越过交通线路时，甚至能倾覆车辆。人遇到它，即使刮不走，也会被它窒息而死。

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雪崩与登山探险

人类为了挑战自身，挑战极限，不断地向世界高峰进军。但是残酷的雪崩却给了他们一次次灭顶之灾。 　　192l年，英国珠穆朗玛峰探险队在珠峰北坡海拔7029米的北拗附近遇到雪崩，有7人丧生，探险队不得不半途而回。1924年，再次组队的英国珠穆朗玛峰探险队，又在珠峰北坡遇上雪崩，登山界赫赫有名的英国登山家马洛里和欧文，不幸在此遇难。1959年，在喀喇昆仑山考察巴托拉冰川（这条冰川长59公里）的英国冰川考察队，在巴托拉慕士塔格峰下遇到雪崩，全军覆没。 　　1979年，中日联合攀登珠穆朗玛峰的先遣侦察小组，也在珠峰北坡遇到雪崩，中国登山队优秀的教练员王鸿宝等三人不幸遇难。 失声痛哭 　　1991年中日联合登山队在梅里雪山遇到了百年不遇的大雪，1月3日在海拔5500米的地段上发生了大雪崩，17名队员，在5300米的第3号营地的睡梦中被埋在雪里。直到1998年7月18日，他们的部分遗体才在海拔4000米的大冰瀑布下被发现。 　　残酷的事实告诉人们，登山运动是一顶危险性很高的活动，尤其是登雪山，事前应有充分的组织和准备工作，包括技术训练、体能计划、装备等，还要对攀登对象的地理、气候状况有充分的了解，同时有良好的生理、心理素质。一个合格的登山队，应该由教练、后勤、前峰、队员等组成，有经验、有实力的队员，应该在最前面和最后面，负责照顾其他队员，将危险降到最低。

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雪的近亲家族

霰     夏天，在高山地区，天空里经常有许多过冷水滴围绕着结晶核冻结，形成了一种白色的没有光泽的圆团形颗粒，气象学上把这种东西叫做霰，许多地方口语称它为米雪或雪霰。霰的直径一般在0.3到2.5毫米之间，性质松脆，很容易压碎。霰不属于雪的范畴，但它也是一种大气固态降水。 冰粒和冰雹     夏天，在北方平原地区，常常会遇到另外两种大气固态降水，这就是冰粒和雹。冰粒和雹是比较大的能够流淌的水滴围绕着凝结核一层又一层地冻结而形成的半透明的冰珠。气象学上把粒径不超过5毫米的叫做冰粒，把粒径超过5毫米的叫做冰雹。冰雹给农业生产带来很大危害。据记载，世界上最大的冰雹，比拳头还大，直径超过十厘米，重量超过一公斤。 冰雹 霜、雨淞和雾淞     除了大气固态降水之外，地面上还经常出现另一种所渭“地表生长型”的固态降水，这就是霜、雨淞和雾淞。 雨淞     这些固态降水，虽不属于大气固态降水，仅仅是水汽在地表凝华结晶和冻结而形成的。但这些固态降水，对人类的生产活动也影响较大。霜冻是大家比较熟悉的，它经常让农业减产。为了避免霜害，人们付出了艰巨的劳动。雨淞和雾淞对人类也并不是很友好的，它们一般在高山地带出现。在过冷天气里，微小的雨滴或雾滴碰到剧烈冷却的物体表面时，便在上面形成雨淞和雾淞。 雾淞     这类固态降水的强度和规模，有时是非常惊人的，往往在一二天之内，物体迎风面上能聚结上一层一米多厚的冰壳，景色十分神异，好象童话里的意境。