地球的故事 Chapter 03

OURPLANET:ITSHABITS，CUSTOMSANDMANNERS我們的星球：習性、風俗和習慣

讓我們從一個古老可信的定義開始。“世界是一個深色的小物體，被太空包裹。”

它不是“球體”或“球”，而是“橢球體”，也就是說，它是球體的近親，一個極點處被微微壓扁了的球體。所謂“極點”，你可以自己做個實驗，用毛衣針穿過一個蘋果或橙子的中心點，豎直立在麵前，毛衣針穿出蘋果或橙子的地方就是極點的所在。至於地球的極點，一個在深海中央（北極），一個在山地高原。

說到極地區域的“扁平”，那隻是就橢球體而言，你大可不必為此困擾。因為連接地球兩極的地軸總共也就比赤道直徑短1300。換句話說，如果你剛巧有一個直徑3英尺的地球儀（商店裡很難買到這麼大的，你可能不得不到博物館去尋找），那麼地軸長度隻比赤道直徑短18英寸，除非那個地球儀做得非常精準，否則幾乎可以忽略不計。

對於試圖穿越極地和深入研究地理學的人來說，這一事實非常重要。但就眼下這本書的目的而言，我剛纔提到的那些已經足夠了。或許，你的物理學教授能有個實驗室來演示，自轉是如何令我們這個泥土小圓球的兩極不由自主被拉扁的。去請他演示一番吧，也好省去你專程跑到子午線上考察的奔波。

人人都知道，地球是一顆行星。我們從希臘人那裡學會了這個名詞，他們觀察到（或者說，自以為觀察到），有的星星在天空中不斷移動，有的看起來卻固定不動。於是他們稱前者為“行星”或“流浪星”，稱後者為“恒星”——畢竟，他們冇有望遠鏡，追蹤不到恒星的移動痕跡。至於“星”（star）這個詞，我們不知道它源起何處，但大約和梵文中相當於動詞“散播、點綴”（strew）的詞根有些關係。如果真是這樣，那麼星星便是“灑落”滿天的小小火苗，這樣的描述既切合實際又分外美麗，真是叫人讚歎。

地球圍繞太陽運轉，依賴太陽提供的光和熱生存。考慮到太陽的體積相當於所有行星加起來的700多倍，靠近太陽表麵的溫度差不多有3300多度，[1]地球倒也不必因為借鄰居的光得了一點舒適而愧疚，畢竟，這些仁慈的光芒對它來說實在是微不足道，借不借出來也冇什麼差彆。

很久以前，人們相信地球位於宇宙正中央，是一小片圓盤狀的乾燥陸地，完全被海洋包圍，就好像穆罕默德的棺木或從孩子手中逃離的玩具氣球一樣懸浮在空中。似乎隻有極少數智慧的希臘天文學家和數學家（他們是最早敢於繞開神職人員獨立思考的人）深深懷疑這個理論的正確性。經過若乾個世紀非常艱難也非常冷靜理智的思考，他們得出了結論：地球不是平的，而是圓的；它並非靜靜懸浮在空中，也不是剛巧在宇宙的正中心，它在宇宙中穿行，以極高的速度圍繞著一個大得多的物體旋轉，這個物體被稱為“太陽”。

同時，他們還提出，彆的那些看似在同樣的背景佈下圍繞我們運轉的發光小天體，也就是所謂“恒星”，其實同我們的星球一樣，都是“太陽媽媽”的孩子，遵循與我們相同的行動規則，正是這些規則決定了我們自己的日常生活——比如規律地在某個固定時刻起床和睡覺，比如沿著自我們出生之日起就確定的軌跡生活，從而避免誤入歧途，踏入即刻覆滅的險境。

在羅馬帝國的最後兩百年裡，這一理論已經成為有識之士的共識，毋庸置疑，也無須辯駁。孰料走進公元4世紀後，教會一朝獨攬大權，再持有這樣的觀點，特彆是宣稱地球是圓的，便不再安全了。我們不應對此太過嚴苛。首先，最初皈依基督教的信徒大多出身於絕少有機會接觸先進思想與知識的社會階層。他們無比確信世界末日近在咫尺，到時耶穌基督將重返祂受難的地方，判決善惡。他將迴歸所有的榮光，令人人仰望。於是，他們開始推斷（從他們自己的角度來說，這個推斷完全正確），如果以上都是真的（對此他們毫不懷疑），那麼地球必須是平的。否則耶穌基督就不得不重生兩次，一次賜福西半球居民，一次賜福世界的另一邊。顯然，這樣就太荒謬、太不莊重了，因此必然是不可能發生的。

於是，教會花了差不多一千年的時間不斷教導人們，地球是個扁平盤子，位於宇宙正中央。在學術圈子裡，包括在少數幾個修道院的科學家和高速發展的城市裡的天文學家之間，希臘人的古老設想——地球是圓的，與若乾其他行星一起圍繞著太陽轉動——從未被丟棄。隻是持有這種觀唸的人不敢公開談論這個話題，隻能深深藏在心裡。因為他們知道，還有數以百萬計的同胞並不那麼聰明，發起公開討論隻會打破他們的平靜安寧，卻無法對切身問題的解決提供任何幫助。

再往後，除極少數特例外，教會中人也不得不承認，我們所居住的星球是個球體。到15世紀末，支援這一古希臘理論的證據大占上風，再也不容辯駁。這些都基於以下觀察結果：

第一，事實證明，當遇到一座高山或一艘海上的船隻時，我們首先看到的必定是山巔或桅杆頂部，隻有繼續靠近，纔可能慢慢觀察到其他的部分。

第二，無論我們在什麼地方，身邊的景象都會形成一個圓。也就是說，不管在陸地還是海麵上，往任何方向看去，我們所能看到的距離都是一樣的。如果乘上熱氣球或爬上高塔，那麼，離地麵越遠，我們看到的圓圈越大。如果地球碰巧是雞蛋形的，那麼我們總會發現自己站在一個巨大的橢圓形中央。如果地球是四方或三角形，那麼地平線也同樣會是方形或三角形。

第三，每當月食發生，地球投在月亮上的影子都是圓的，隻有球形能投下圓形的陰影。

第四，其他行星和星球都是球體，地球身為億萬星球中的一員，為什麼偏就得是個例外？

第五，麥哲倫的船隊向西航行，經過漫長的時間後最終回到了他們出發的地方，無獨有偶，庫克船長[2]自西向東航行，探險隊裡的倖存者最終也回到了他們啟航的港口。

最後，如果朝著北極前行，熟悉的星座（古老的黃道十二宮，即十二星座）會漸漸下沉，直至消失在地平線下；而當我們回頭向赤道行走，它們又會再次出現，並在天空中越升越高。

希望我列舉的事實足夠充分，能夠證明這個剛巧充當了我們家園的星球必定是圓的。如果這些證據還不能說服你，那就去找一個值得信賴的物理教授問問吧。他會撿起一塊註定會從高塔上墜落的石頭，演示幾個有關萬有引力的小把戲，以此撥開疑雲，證明地球隻能是個球體。如果他運用的詞彙非常簡單，話說得也不太快的話，你或許能夠聽明白，但前提是你在數學和物理學上要比我精通得多。

我也可以在這裡樂此不疲地拋出一大堆非常專業的數據，但那對你不會有任何用處。平常人的大腦（包括作者的大腦在內）並不適合這類運算，這毫無樂趣可言。舉個小例子吧。光傳播的速率是每秒186，000英裡。你打個響指的工夫，它已經繞著地球轉了7圈了。然而，從距離我們最近的恒星（如果你想知道確切名字的話，是半人馬座阿爾法星）射出的光要以每秒186，000英裡的速度飛行四又三分之一年才能抵達我們眼前。太陽的光能在8分鐘內到達，木星的光需要3分鐘，而北極星，這個在航海科學中舉足輕重的角色，卻得花上足足40年才能為我們送上一絲光線。

喏，要是被要求“形象地描述”這樣一個距離，我們中的大部分人多半都會有些頭昏腦漲，就算隻是一個“光年”的概念，或者說一束光飛行一年走過的距離，或者說是365×24×60×60×186，000英裡這個數字，也實在是大得嚇人，所以通常我們隻會說“噢，是嗎”，然後就起身走開，去逗逗貓或是打開收音機了。

不過，我們對鐵路都很熟悉。不妨試試換個方式：

一輛普通的客運火車，晝夜不停，開到月球需要57年。如果這輛車今天[3]出發，那麼不到公元2232年是開不到太陽跟前的。進入海王星範圍則需要8，300年。然而，和最近的恒星比起來，以上就全都是兒戲了，因為這段旅程所需要的時間是75，000，000年。至於到北極星，這列火車得開上700，000，000年，700，000，000年將是一段漫長的時光，非常非常長。如果我們假設人類平均壽命是70年（這是個相當樂觀的數字），那麼，在列車抵達終點之前，以生死交接為一代，車上的人口也已經繁衍10，000，000代了。

到目前為止，我們還隻涉及了看得見的那部分宇宙。和伽利略時代人們用來搜尋天空並且偶然做出了些最偉大發現的有趣小裝置比起來，我們的望遠鏡可是精良得多了。即便如此，它們仍然很不完美，除非我們能將鏡頭進行千倍級的提升，否則還是很難取得太多進展。因此，談論“宇宙”的時候，我們指的其實隻是“可見的一小部分宇宙，也就是我們自己能看到，或如今替代肉眼觀測的高靈敏度感光片能觀察到的宇宙”。至於宇宙的其他部分，目前還看不到的那些，唉，我們實在是一無所知。更糟糕的是，我們甚至不敢猜上一猜。

距離我們較近的星有數百萬顆，包括恒星和其他星，其中隻有兩顆對我們自身的存在有著極其直接的明顯影響，它們便是太陽和月亮。太陽每天輪流為東西半球送來一半時間的溫暖與光亮。月亮離我們這樣近，近到足以影響海洋活動，引發我們稱之為“潮汐”的奇怪水文現象。

月亮離我們真的很近。因此，儘管它個頭比太陽小得多（假如我們提到過的直徑3英尺的超大號地球儀是太陽，那地球就好比一顆小豌豆，月亮則不過針尖大小），可作用於地球表麵的“引力”卻比太陽大得多。

如果地球是個純固體的實心球，月亮的引力便可以忽略不計。然而，地球表麵34的麵積都被水覆蓋，這些水追逐著月亮環繞地球的足跡，就像撒在紙上的鐵屑追逐你從桌麵上方移動的磁鐵。

一天天，一夜夜，成百上千英裡寬的廣闊水域緊緊跟隨月光的召喚湧動。

當它們湧入海灣、港口、河口，緊緊擠作一團，便生成了潮汐，20、30、40英尺，大大小小，千差萬彆，使得行船其中成為一樁無比艱難的事情。若是太陽和月亮正巧都在地球的同一側，引力自然要比隻有月亮的時候大得多，於是，就有了我們所說的“大潮”，在全球許多地方，一次大潮幾乎就是一場小規模的洪水。

地球被一層氮氣和氧氣緊緊包裹著，我們稱這層氣體為“大氣層”或“空氣”。通常認為，大氣層厚約300英裡，它隨地球一起轉動，就如同橙子皮與它所包裹著的橙肉同行。

就在差不多一年前，一位瑞士教授乘坐特製的熱氣球升上10英裡的半空，進入了人類此前從未造訪過的大氣層內部。這是一項了不起的壯舉，但還有290英裡的高空等待我們去探索。

大氣層與地球表麵的陸地和海洋一起組成實驗室，製造出千變萬化的天氣，風、暴風雨、暴風雪和旱季。它們無時無刻不在影響人類生活的喜樂與幸福康寧，既然如此，我們就應該在這裡對它們進行一番認真的探討。

三大要素決定了我們的氣候是什麼樣（可惜，很少天從人願），即土壤溫度、盛行風[4]和空氣濕度。“氣候”（climate）最早的意思是“地球的斜坡”。因為希臘人留意到，隨著地球表麵向兩極越來越“傾斜”，溫度和濕度也隨之發生變化，就這樣，“氣候”一詞便背離了它原本的地理意義，轉而指代一定地區範圍內的大氣條件。

今天我們說起某個國家的“氣候”，指的是一年不同時間段裡主要的常規天氣條件，我在這裡采用的也是這一含義。

首先，請容我就神秘的風談一談，它們在人類文明發展史上扮演著非常重要的角色。如果冇有赤道地區洋麪上規律的“信風”，美洲大陸的發現時間大概會一直推遲到蒸汽船舶出現以後。如果冇有滿含水汽的清風，加利福尼亞和地中海諸國絕不會如此繁榮，將它們北麵和東麵的鄰居遠遠拋下。更不用說風裡夾雜的土石塵埃就像一張巨大的隱形砂紙，經過數百萬年的打磨，就算最雄偉堅實的山峰也會被碾碎，從地麵消失。

“風”最直白的含義是指某種“蜿蜒前行”的東西。也就是說，風是一股從一個地方“蜿蜒前行”到另一個地方的空氣。可這股空氣為什麼要從一個地方蜿蜒前行到另一個地方呢？原因在於，總有一部分空氣比其他的溫暖一些，相應也就輕一些，於是它們獲得了上升的動力，直至可以抵達的最高處。這時候，真空出現了。正如早在兩千年前希臘人就發現了的，“自然憎惡真空”，與水和人類一樣，空氣也是“真空憎惡者”，於是，較重的冷空氣便立刻衝進真空區。

當然，人人都知道如何在屋子裡製造熱空氣，很簡單，點個火就行。放大到星際層麵，太陽便是爐灶，行星便是等待加熱的屋子。得到最多熱量的自然是最靠近爐子的部分（即赤道一線），分得最少熱量的也就是距離爐子最遠的地方了（南極和北極地帶）。

現在，爐子在空氣裡攪起了一場大騷動——循環式的騷動。熱空氣上升，升到最高處的同時，也就遠離了原本的熱源，於是開始冷卻。冷卻過程中，它不複輕靈，轉而向地麵下沉。而一旦回到低處，它便重新與爐子建立起聯絡。再一次，它變熱，變輕，開始上升。如此周而複始，直到爐火熄滅。但房屋四壁已經趁著爐火還燃燒時吸收了相當多的熱量，因此還能在一段時間內保持房屋的溫暖，時間長短取決於建造牆壁的材料。

這些牆壁就好比我們賴以生存的土地。沙子和岩石吸收熱量比浸透了雨水的沼澤快，相應地，散起熱來也快得多。

結果就是，沙漠在日落之後很快就會冷得令人難以忍受，而森林在天黑後的好幾個小時內還能保持溫暖舒適。

在存儲熱量方麵，水是名副其實的能量池。結果就是，比起內陸腹地，所有海洋上或近海的國家都享有更加穩定、溫和的氣溫。

若說我們的火爐太陽在夏季燃燒得比冬季更久、更猛烈，那麼夏天比冬天溫暖倒也是必然結果。但還有彆的因素影響著太陽的工作成效。如果你曾嘗試在極寒冷的天氣裡用小電暖器來加熱浴室，希望裡麵不至於冷得讓人發抖，就必定知道，這個小爐子的放置角度有多重要。太陽也是如此。熱帶地區陽光接觸地麵的角度比極地正得多。因此，一束100英裡寬的陽光會端端正正地直射在100英裡的非洲森林或南美洲荒野上，絲毫冇有分散。而在極地附近，同樣一束100英裡寬的陽光卻要覆蓋兩倍寬的一長溜土地或冰麵（就像插圖裡畫的那樣，說上一千句也不如它清楚），也就是說，這100英裡陽光加熱的能力在極地附近被減半了。就好像同一個燃油鍋爐，為一套6個房間的公寓供暖可以確保溫度適宜，可若是要求它為12個房間的公寓提供同樣的保障，則必然會失敗。

我們的空中火爐的工作更加複雜，原因在於一個事實：太陽必須確保包裹著我們的大氣層也保持相對穩定的溫度。但她卻不能直接完成這一任務，隻能以地球為媒介，迂迴地去做。

陽光需要穿透大氣層才能抵達我們的星球，但它們穿越得太容易、太快，很難影響這塊可靠的地球蓋毯的溫度。於是，它們照射在地球上，地球儲存下熱量，再緩慢地將其中一部分送進大氣層。順便多說一句，這一事實正好解釋了為什麼山頂總是那麼冷。因為我們登得越高，山體從地球本身獲得的熱量就越少。如果（人們過去曾經這樣猜測）太陽直接加熱大氣層，再通過大氣層溫暖地球，那麼情況就會完全顛倒過來，高山頂上也就不可能有白雪皚皚了。

現在，我們進入了這個問題中最困難的部分。空氣不隻是我們想當然的“空”氣。它也有實體與重量。由此推斷，較低處空氣層所承受的壓力比較高處的更大。當你想要壓平一片葉子或一朵花時，你會把它夾在書中，然後在上麵壓上另外二十本書，因為你知道，書堆最下方的那本書受到的壓力最大。我們人類揹負著壓力生存，這個數值比大多數人想象的更加大，相當於每平方英寸15磅。這就意味著，要不是身體裡也充滿了同樣的空氣，我們早就被壓扁了。真是萬幸。即便如此，超過30，000磅的重量（依照平均人體體表麵積來算）也是個不容小覷的數字。不信的話，不妨去試試舉起一輛小型貨車。

然而，即便在大氣層內部，氣壓也是不斷變化的。我們能夠知道這一點，多虧了埃萬傑利斯塔·托裡拆利[5]的發明，他是伽利略的學生，早在17世紀初就為我們帶來了氣壓計，就是那個無論白天黑夜都能測量氣壓的著名儀器。

第一批托裡拆利管一上市，人們便開始將它投入實踐。他們注意到，海拔每上升900英尺，氣壓柱便下降1英寸。緊接著，一個影響深遠的發現浮出了水麵，它讓研究大氣現象的氣象學成了一門勝任天氣預測工作的可靠學科。

有物理學家和地理學者開始懷疑，氣壓和盛行風的風向相互影響，兩者間存在某種確定聯絡。然而，要找出適用於所有氣流活動的不容辯駁的規則，首先必須花上好幾個世紀的時間來蒐集數據，以便從中歸納出一些確定的結論。當這一步完成，人們便肯定了，世界上有些區域的氣壓遠遠超過了海平麵平均氣壓，與此同時，另一些區域的氣壓卻遠遠低於這一數值。於是，前者被命名為高壓地區，後者則是低壓地區。緊隨其後被確定的是，風永遠是從高壓地區向低壓地區吹，風速和風力取決於高壓區氣壓究竟有多高而低壓區氣壓有多低。當前者極高且後者極低時，就會出現非常強的風，如風暴、氣旋或颶風。

風不但能夠確保我們居住的地球保持良好的空氣流通，還在雨水分佈上扮演了十分重要的角色，若非如此，植物和動物的常規生存發展都將變成完全不可能的事。

雨水最初隻是海洋、內陸鹽湖及內陸雪原所蒸發的水分，它們以水蒸氣的形態隨空氣移動。由於熱空氣攜帶蒸汽的能力比冷空氣更強，因此無須太費力就能將水汽帶走。直到空氣開始冷卻，部分水蒸氣凝結起來，以雨水、冰雹或雪的麵貌落回地麵。

由此可見，任何區域的降水情況都幾乎完全取決於風。如果我們有一片海岸，高山圍繞，與內陸隔絕（這是很常見的情形），那麼海岸地帶必然潮濕潤澤。因為風被迫向高處爬升（高處氣壓比較低），就在漸漸遠離海平麵的過程中，溫度隨之降低，直到以雨雪的形式卸去水蒸氣，變成不含一滴水的乾燥風，重新出現在山的另一側。

熱帶多風且規律，因為地麵的巨大熱量能夠推動空氣上升到極高處，空氣在高空冷卻下來，被迫拋下原本攜帶的大部分水汽，水汽化為傾盆大雨返回地球。但太陽畢竟不是一年到頭都高掛在赤道正上方，總會略微有些或南或北的偏移，因此赤道周邊的絕大多數地區還是分得出四季的，其中兩季總是暴雨傾盆，另兩季卻天氣乾燥。

從寒冷地帶向溫暖地帶移動的穩定氣流所行經的地區情況最糟。因為，當風從寒冷地區向較熱地區移動時，它們吸收水分的能力也隨之增長，卻無法釋放所攜帶的水蒸氣，以至於地球上的這類地區很多都變成了沙漠，十年裡也下不了一兩場雨。

有關風和雨的話題大體就先談到這裡。更多詳情，咱們在涉及具體國家時再討論。

現在，該談談地球本身以及它那供我們安身立命的薄薄一層岩石硬殼了。

關於我們這顆星球的天然內部構造有非常多的理論，但我們能確定的東西依舊極其模糊。

坦白些吧。我們上到過多高的天空，深入過多深的地底？