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內文試閱一

第一篇 無所不包——「科學之母」地理學



陽光退敵兵充分 顯示了地理學的威力

地理學是研究人與地理環境關係的學科,研究的目的是為了更好地開發和保護地球表面的自然資源,協調自然與人類的關係。



  眾所周知,太陽光給自然界和人類帶來了光明,也帶來了溫暖。除此以外,它還有更大的威力,你是否知道呢?

  在古希臘時期,位於愛琴海中的納克索斯島上居住著一個部落。部落裡的人過著安寧而有規律的生活,白天男人出海捕魚,婦孺和老人在家補網、曬魚、料理家務。這些人不僅勤勞而且純樸、善良,雖然很少與外界接觸,但卻懂得互相關愛、互相幫助。

  一個夏日的清晨,男人們又要出海了,首領帶著全部落的人面對大海,虔誠地向海神祭祀,祈禱祂能保佑出海的人平安歸來。之後,男人們在親人的祝福和期盼聲中乘著船漸漸遠去……

  太陽很快升起來了,像一個火球發出熱辣辣的光芒,把岸邊的沙灘曬得滾燙,連海風也被烘烤得熱呼呼的。

  即便是這樣的天氣,還是不時有人到海邊去觀望,惦記著出海的家人。正午時分,陽光更強烈了。這時,有人突然發現海天之間出現了許多小黑點,而且越來越大。

  「是出海的人回來了嗎?」聞訊趕來的島民們互相議論著。

  「不對,平時出海的人要到傍晚才能回來。」這樣一想,大家便對看到的「黑點」警覺了起來。

  那些黑點到底是什麼呢?原來是馬其頓王國的一支船隊。這些馬其頓人在遠征的路上出了意外,迷失了方向,已經在海上漂泊了整整一個晝夜,糧食飲水也快耗盡了。正當他們疲憊不堪時突然發現了這個小島,於是心生歹意,想到島上來搶奪財物充實自己。

  純樸的島民們並不知道這些情況,可是當他們看清了越來越大的「黑點」是比部落中最大的漁船還要大得多的戰船時,便預感到災難即將來臨。

  那些站在甲板上的馬其頓人一個個衣著怪異、面容凶惡,身上還佩戴著武器,人數約略有上千人。因為沒見過這種陣勢,島民們一下子慌亂起來,哭的哭,叫的叫,一個個顯得六神無主。

  這時候,部落的首領卻顯得格外鎮定,他雖然臉上不露聲色,但腦子裡卻在飛快地想著對策。情急之下,他突然想起祖先們在希臘諸神那裡學到的取火方法,便有了主意。他立刻召集島民們把自家的銅鏡拿到海邊來,並讓這些人拿著銅鏡對著太陽站立在沙灘上。當大船越來越接近沙灘時,首領指揮島民們拿起銅鏡,將每面鏡子的反射光都對準那艘最靠近岸邊的大船。令馬其頓人意想不到的事情發生了,船上先是冒起白煙,接著「轟」的一聲,整艘船被包圍在烈火之中。後面船上的士兵被前面的情景嚇呆了,只見岸上亮閃閃的一片,大船在亮光的照耀下燃為灰燼。他們以為島上的人掌握了什麼先進武器,頓時驚慌失措,亂了手腳,調轉船頭狼狽而逃。

  岸上的人們看著惶惶離去的船隊,為取得的勝利而歡呼,為團結一心戰勝強敵而雀躍,更為有一位足智多謀的首領而驕傲。

  說到這裡,讀者們應該明白太陽光的威力了吧?你們也許不相信,地球表面每秒鐘接受到的太陽光的總能量相當於五百五十萬噸煤完全燃燒釋放出來的能量,只不過太陽光是普照大地的,如果像故事裡說的那樣把它聚集起來,那麼對人類的貢獻可就驚人了。

  利用陽光退敵兵,充分顯示了太陽能的威力,也道出了「科學之母」地理學無所不包、無所不能的強大力量。為什麼說地理學是「科學之母」呢?

  這就要從地理學的概念談起。

  「地理」一詞最早出現在《易經》中:「仰以觀於天文,俯以察於地理,是故知幽明之故。」地球是人類賴以生存的家園,人類一直十分關心地球表面的狀況,於是產生了各種地理概念。隨著社會發展,地理知識逐步累積,形成了一門研究地球及其特徵、居民和現象的學問,這就是地理學。

  「地理學」一詞源自希臘文,意思是描述地球表面的科學。這門學科的主要任務是描述和分析發生在地球表面上的自然、生物、人文現象的空間變化,並且探究它們之間的相互關係。

  地理學是一門古老的科學,年代久遠、內容豐富,因此被稱為「科學之

母」。

  古代地理學主要是探索地球的形狀、大小及其相關測量方法,或者對已知國家和地區進行描述。到了今天,地理學已經成為一門範圍廣泛的學科。

  地球表面現象的任何空間變化類型都要受到自然界和人類生活的諸多因素制約,因此地理學不僅侷限於地球的繪圖與勘查,還要深入生物學、社會學等學科。比如非洲沙漠化,表面看是由於乾旱造成的,究其原因是因為過度放牧、農業擴展而使情況加劇的。雖然有些地球表面現象都是其他領域的學者研究發現的,但並非地理學就不起作用了,它的特殊任務是調查研究分佈模式、地域配合、連結各組成部分的網路,及其相互作用。

  如今,地理學一般分為自然地理學、人文地理學和地理資訊系統三個分支。自然地理學是研究地貌、土壤等地球表層自然現象的科學,還包括自然災害、土地利用與覆蓋、生態環境與地理之間的關係等。人文地理學內容很廣泛,包括歷史地理學、文化與社會地理學、人口地理學、政治地理學、經濟地理學和城市地理學等。地理資訊系統,是電腦技術與現代地理學相結合的產物,指的是利用電腦技術,為研究地理現象提供決策依據。



小知識

酈道元(約西元四七○年~西元五二七年),字善長,北魏范陽郡涿縣(今河北省涿州市)人,著名地理學家、文學家。著有《水經注》,共四十卷,是古代中國最全面、最系統的綜合性地理著作。



內文節錄二

第五篇 學以致用——地理學應用前景廣闊



諸葛亮草船借箭 利用了水氣含量與溫度的關係

空氣中的水氣主要來自地面、水面的蒸發和植物的蒸騰,其水氣含量與溫度有密切的關係。



  一提到聰明二字,許多人腦海中可能會立刻浮現的就是諸葛亮了。這位中國古代偉大的軍事家不僅通曉兵法謀略,地理知識也很豐富。「草船借箭」這個有名的典故,就充分展示了諸葛亮豐富的天文地理知識。

  三國交戰時期,劉備聯合孫權的軍隊共同攻打曹操,當時東吳都督周瑜嫉妒諸葛亮的才能,於是他想了一個計策要陷害諸葛亮。一天,周瑜對諸葛亮說:「再過不久我們就要和曹操交戰了,可是我們的箭不夠用,您能在十天之內製造出十萬枝箭嗎?」諸葛亮微笑著回答說:「不用十天,現在情況那麼緊急,給我三天時間就可以了。」周瑜聽了以為諸葛亮在吹牛,心裡暗自高興,於是特意讓諸葛亮立下了軍令狀,如果無法在預期的時間裡完成任務的話,他就要接受軍法

處置。

  周瑜派人監視諸葛亮工程的進度,然而那人卻告訴周瑜說諸葛亮根本就沒有開始任何造箭的準備。周瑜高興得不得了,心想這次諸葛亮肯定栽到自己手裡了。魯肅知道了這件事情之後來看望諸葛亮,諸葛亮懇求魯肅說:「這次您一定要救救我,您要是不救我,我肯定完了。」魯肅很不解地說:「怎麼幫?就算我有三頭六臂也不可能在三天之內造出十萬枝箭呀!」諸葛亮說:「不需要您製造,您只要借給我二十艘船,每艘船配備三十名士兵,船上紮滿草人,分立兩邊,並用青布罩著。若您能滿足我以上的要求,三天之後十萬枝箭定能到手,還有,您得答應我這事情只能你我知道。」魯肅說:「這個好辦。」

  周瑜還在暗中觀察著,第一天沒有動靜,第二天依然沒有動靜,周瑜心想諸葛亮這一次死定了。到第三天的時候,諸葛亮開始行動了,他將魯肅借給他的二十艘船用長繩索連在一起,徑直向曹操軍營出發了。諸葛亮邀請魯肅一起去取箭,魯肅疑惑地看著諸葛亮,諸葛亮只是微笑。

  五更時候,船隊已經離曹軍不遠了,這時候天降大霧,諸葛亮命令船隊上的士兵擂鼓吶喊。接到探子報信之後,曹操對手下說:「現在霧這麼大,敵軍卻突然來襲,我們不要輕舉妄動,快讓弓箭手用亂箭射退敵人。」於是曹軍一萬多弓箭手同時射箭,不一會兒,十萬多枝箭就紮在了草人上。這時候魯肅總算明白了諸葛亮的用意,不禁佩服得五體投地。原來諸葛亮經由天氣狀況,預見到了三天後肯定會有大霧天氣,於是才想出了這樣的計策。

  諸葛亮利用早晨的大霧成功地實施了草船借箭的計策,而大霧主要是由於早晨水面空氣中的水蒸氣,遇到低溫液化成了小水珠瀰漫在水面上空而形成的。

  空氣中的水氣主要來自地面、水面的蒸發和植物的蒸騰,因此,其水氣含量與溫度有密切的關係。水氣壓的日變化有兩種基本類型:單峰型的日變化與氣溫日變化相似,溫度升高時蒸發、蒸騰強,空氣中水氣含量高,水氣壓大;反之水氣壓小。雙峰型有兩個極小值和兩個極大值。一個極小值出現在日出之前氣溫最低的時候,空氣中水氣含量少。另一個出現在十五~十六時,此時近地面亂流、對流最強,把水氣從低層帶到高層,使近地氣層絕對溼度急遽減小。第一極大值出現在八~九時,此時溫度不斷上升,蒸發增強,而對流尚未充分發展,致使水氣在近地氣層聚積。第二個極大值出現在對流和亂流減弱、地面蒸發出來的水氣又能在低層大氣聚集的二十~二十一時。以後隨著溫度的進一步降低,相對溼度逐漸增大,蒸發完全停止,甚至在地表產生凝結,近地層的水氣含量就一直下降,日出前水氣壓達最小。

  水氣壓的年變化與溫度年變化相似。在陸地上,最大值出現在七月,最小值出現在一月;海洋上,最大值在八月,最小值在二月。

  另外,相對溼度的變化與氣溫及大氣中的水氣含量有關。相對溼度平均來說陸上大於海上,內陸大於沿海,夏季大於冬季,晴天大於陰天,這主要與氣溫的日變化有關。

  相對溼度的年變化,一般與氣溫的年變化相反,溫暖季節相對溼度小,寒冷季節相對溼度大。



小知識

顧炎武(西元一六一三年~西元一六八二年),明末清初著名的思想家、史學家、語言學家。他自二十七歲起,斷然棄絕科舉帖括之學,遍覽歷代史乘、郡縣誌書,以及文集、章奏之類,輯錄其中有關農田、水利、礦產、交通等記載,兼以地理沿革的材料,開始撰述《天下郡國利病書》和《肇域志》。著有《日知錄》、《音學五書》等。