如果你有点过于靠近火山边缘而且掉下去会怎样？你当然会死掉，但是怎么个死法呢？对这个问题所做的调查研究远超你的想象。正如去年12月所报道的内容，火山岩浆的高密度和流动的阻力表明掉下去的人会猛然撞击到火山岩浆的表面而不是沉下去。

 

专家称一个掉落的人体会被坚硬的岩浆外壳所阻拦，但是最近公布的一段视频驳斥了他们的论断。

　　因此你不会像咕噜姆一样死去，根据《指环王：王者归来》的书中和电影中的描述，咕噜姆掉落到了冒泡的火山岩浆中。一个简单的物理分析表明你会漂浮在岩浆表面。然而这样也不会让你逃脱可怕的命运：停留在岩浆表面的温度是烤箱内温度的四倍，你会突然着火而且被火烧死。

　　但是最近浮出水面的一段视频中显示，事实上一个摔落的人能够穿过火山坑的岩浆表面，因为他或者她身体燃烧产生的气体会破坏岩浆表面。2002年德国火山研究人员理查德-罗斯科拍摄了一个66磅（30公斤）重的背包被扔到埃塞俄比亚Erta Ale火山岩浆湖中的视频，背包中填满了剩饭和其它有机物。这个填满废料的背包在撞击岩浆表面之前下落了260英尺（80米），视频中显示，它最终撞出了一个凹陷。当背包燃烧的时候，它在泉涌效果作用下引发了剧烈的岩浆爆发。

　　最近罗斯科在YouTube网站上传了这段视频并在视频描述中写到：“人们经常讨论的是是否有可能沉入到火山岩浆当中。由于岩浆的密度很高，所以通常会认为一个人会停留在表面上。事实上，如果穿着专业的热防护服（不要自己尝试）的话是有可能在某种类型的岩浆表面短暂行走的。然而视频表明，一个从高处摔落的人将能够穿过岩浆湖的表面并且沉入其中。”（过客）

黄石公园火山或将超级喷发

岩浆湖活动异常

　　科学网(kexue.com)讯 北京时间5月31日消息，天文学家一直在观察小行星对地球的威胁，如果地球遭遇小行星的撞击将面临空前的灾难，不过近日科学家则表示，比起小行星的撞击，我们身边则隐藏着更大的灾难。

　　有科学家表示，目前黄石公园火山正处于活动期，存在爆发的可能，喷发期可能比此前预期的要早，而如果黄石公园火山发生强大的喷发，那么美国将有2/3的地区无法居住。

　　地质学家认为，目前黄石公园火山岩浆上升速度加快，达到2004年以来的最高值。同时地质学家还表示，最近的2.1万年火山爆发了三次，现在它有再次爆发的可能，而也将是一次规模最大的爆发，威力将超过1980年圣海伦火山爆发的1000倍。

　　有记载显示，7.4万年前印尼曾经有过火山超级喷发的记录，而当时他的威力就险些消灭整个人类，火山灰覆盖地球超过百年。

　　杰列尔梅(Guilherme Gualda)博士发表了自己的看法：“我们对一些岩浆池做了研究，有些地方的活动很频繁，这或许是爆发前的预兆。”

　　(科学网kexue.com 乔尔)

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美丽的长白山天池，但日本研究者认为这一切20年内被摧毁的几率达99%(科学网kexue.com配图)

　　据韩联社23日报道，日本东北大学名誉教授谷口宏充近日发表研究成果，称受到去年日本大地震影响，未来20年内长白山火山喷发概率为99%，此言论遭到韩国媒体和学者质疑。

　　据韩国《中央日报》报道，谷口宏充表示，通过对长白山过去1100年间火山喷发的情况进行调查后发现，自10世纪发生火山大喷发后，在14世纪至20世纪之间长白山共发生6次火山喷发，而喷发的时间总是与日本大地震“有很大关系”。因此谷口宏充认为，受2011年3月日本东部大地震影响，长白山在2019年前发生火山喷发的概率为68%，在2032年前喷发火山的概率为99%。

　　韩国《朝鲜日报》称，韩国有关专家对谷口宏充的研究成果表示怀疑，并认为长白山虽然是一座活火山，地下也确实有岩浆涌动，但预测具体的喷发时间没有科学依据。韩国全北大学教授赵奉坤说，根据日本地震和长白山喷发时间的历史统计预测未来喷发时间，作为科学家来说，这种预测有些牵强附会，是毫无科学依据的主张。韩国釜山大学教授尹成孝也表示，从科学角度看，预测具体时间是很冒险的做法，要慎重看待。韩国地质矿产资源研究院的火山学家李云洙也认为，基于现有不多的观察数据，很难预测火山喷发的具体时间。

　　韩联社称，谷口宏充23日表示，虽然外界对自己的推测有不同看法，但自己是在“精确事实”基础上得出的结论。他还称，长白山火山即使在20年内爆发，爆发指数也只是4-5，也就是中型火山爆发。据了解，火山喷发指数由小到大分为0到8级，每增加一级，破坏力增加10倍。根据美国地质调查局的资料，当火山喷发指数达到5或以上时，便可视为严重。

　　韩联社称，对于韩国记者提出的“朝鲜如果进行第三次核试验会否引发长白山火山爆发”，谷口宏充认为这是“不可能的事”。

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　　圣安德烈斯断层沿美国加利福尼亚州的太平洋海岸绵延约1300千米，深约16千米，它是北美洲板块和太平洋板块的分界线。这幅照片是用鱼眼镜头拍摄的，这种镜头会使地球表面的弯曲程度看起来比实际大。

圣萨尔瓦多发生的一次里氏震级7.6级地震引发了一场毁灭性的山体滑坡。

　　一名科学家正在美国华盛顿州的圣海伦斯山上安装全球定位系统（GPS）。2004年9月，这里发生了一次群震，每分钟发生一次里氏震级2.5级及以上的地震。远处是亚当斯火山。

　　1959年8月17日，两次大地震袭击了美国蒙大拿州，只间隔了数秒。震中位于美国黄石国家公园西北方，两者相距仅16千米。一处山坡发生坍塌，将7000万吨石头冲进麦迪逊河。滑坡堵住了河道，形成了深97米的地震堰塞湖。

　　1989年美国洛玛普里埃塔地震后，搜救人员和搜救犬正在加利福尼亚州的圣克鲁斯购物中心展开营救工作，寻找一家坍塌的百货公司废墟里是否有幸存者。圣克鲁斯距离震中约16千米。

　　就像被一只巨大的脚踏扁

　　从古时候起，人们就开始思考这样一个问题：为什么大地会时不时发生震动？古希腊人认为，他们的神阿特拉斯反抗众神之王宙斯失败后，宙斯罚他用肩膀扛起整个大地。这担子实在太重了，为了缓解肩膀的重压，阿特拉斯有时会把世界从一只肩膀换到另一只肩膀。而每当他换肩的时候，大地就会震动。

　　中国古人则认为地震是由地龙引起的。这条巨龙住在地下很深的地方，每当它发怒时就会震动大地。日本人则觉得这个世界是被一条大鲇鱼背在背上的，它突然动一下就会发生地震。而根据俄罗斯古老的传说，一位身形巨大的神驾着狗拉雪橇穿过雪地，每当这些狗用爪子挠身上的跳蚤时，大地就会震动。很早以前的犹太人和基督徒相信地震是上帝用来惩罚邪恶之徒的。

　　《圣经•旧约•诗篇》第60章写道：“你使地震动，而且崩裂。”人们对地震进行科学研究只有250多年。英国科学家约翰•米歇尔是地震研究的先驱者。1760年，米歇尔将地震与大规模的岩石运动联系在一起，使地震研究走上了正确的道路。99年之后，也就是1859年，爱尔兰科学家罗伯特•马利特得出结论，认为地壳的压力是导致地震的原因。

　　然后到了20世纪60年代，一种有关地震的新理论又被提了出来，现在大多数科学家都接受这个理论。

　　板块构造学说

　　地球由三个基本层次构成。最外面的一层叫做地壳，是固体岩石。各大洲陆地下的地壳平均厚度约33千米，但海洋下的地壳平均厚度只有6千米左右。

　　地壳下面是地幔，由炽热的固体岩石组成，可深至地下2900千米。地球最里面的一层是地核，是地球的中心。地核由固体金属和熔化了的金属组成，温度极高，可达7000多摄氏度。

　　根据板块构造学说，地球最外面厚达100千米的这一层外壳(包括整个地壳和部分地幔)由若干彼此分开的岩石块组成，这些岩石块叫做板块。地球大约拥有14个大板块和许多小板块。

　　这些板块并不是静止不动的。受到地球深处的热流的推动，这些板块会不断运动，每年移动的距离约1.3厘米。在板块交界处，板块之间会互相摩擦挤压，对地下的岩石造成压力。如果运动的板块对岩石产生了足够大的压力，岩石就会断裂，从而引发地震。有些地方的岩石很容易断裂，就会时常有小地震发生。而在另一些地方，地面下的岩石紧紧地扣在一起，压力会不断积累，直到岩石在一次巨大的冲击中断裂，引发一场大地震。

　　地下岩石断裂的地方被称为断层。随着板块继续运动，它们会折断越来越多的岩石，沿着断层引发更多地震。圣安德烈斯断层是美国境内最有名的断层，它位于太平洋板块和北美洲板块的交界处，在加利福尼亚州境内绵延约1300千米。圣安德烈斯断层一带发生过很多次地震，其中包括1906年的旧金山大地震。地震并不是板块交界处发生的唯一的自然现象。在运动板块交界处的地下深处，会有岩石熔化。这些熔岩有可能上升，并喷出地面，形成火山。

　　地球上主要的地震带和火山带大致都呈长方形或环形。如环太平洋火山带，就位于太平洋板块与其他板块交界的地方，上面分布着大量的火山和地震点。

板块之间会水平滑动，使地壳发生垂直方向的断裂，形成走滑断层。

当海洋下方的构造板块慢慢向着互相远离的方向运动时，张裂运动就会发生。

　　当较薄、密度较大的海洋板块滑到较厚、密度较小的大陆板块下方时，强烈的地震或火山爆发就会发生。

　　当两个板块相互挤压时，地面会被向上推起，这时这两个板块的运动称为会聚。这个过程会造成大地震、形成雄伟的高山。

圣安德烈斯断层的运动示意图

　　地震中的五大杀手

　　地面的晃动并不是地震中导致伤亡的主要因素。一个人在地震时如果刚好身处开阔的空地，即使地震非常强烈，他通常也是安全的。电影里常出现地震时人们掉进巨大的地缝中的镜头，这确实发生过，但非常罕见。地震中真正致命的因素是建筑物倒塌、大火、山体滑坡、雪崩和海啸。

　　地震时，地面的震动可能会使建筑物摇晃倒塌，无论是建筑物里面还是外面的人都有可能被掉落的房屋碎片砸伤甚至丧命。1960年摩洛哥阿加迪尔市发生地震，1.2万人丧生，整座城市几乎全被夷平。一名幸存者说，当时的阿加迪尔“就像被一只巨大的脚踏扁”。

　　地震还会让整座城市陷入火海。地面的震颤会让本来安全的炉灶、烟囱和壁炉变成危险的火源，还可能破坏煤气管道。更糟糕的是，地震还会毁坏自来水管，无法用水救火。1906年旧金山大地震中大火就造成了非常严重的危害，所以很多人把那场灾难叫做“旧金山大地震与大火”。

　　山地和丘陵地区是地震的高发带。摇晃的大地会使陡坡上的泥土和石块滚落，形成山体滑坡。地震也可导致山上的积雪松动，滚下山来，形成雪崩。泥土、石块和积雪向山下一路滚落的时候，途中遇到的一切都会被破坏和掩埋。

　　发生在海底或海边的大地震有时会引发海啸。巨浪可能会推进几千千米，淹没岸边的城镇。2004年末，印度尼西亚附近的印度洋海床发生大地震。地震引发了大海啸，淹死了约23万人，波及十几个国家。

　　准备好了吗？

　　未雨绸缪，做好地震前的准备，在地震多发地带是必不可少的事情。针对地震可能造成的伤害，美国联邦应急管理局列出了一系列针对普通民众的地震预防措施。这些注意事项看似很简单，但在地震中对于我们的生命安全都是至关重要的。

　　势陡峭，徒步离开尚且困难，加之余震不断，留在那里只能等死。其他工友们帮他用木板固定了断腿后，不得不把他和同样受伤严重的米成福留在那里，到外面去寻找救援。

　　在接下来的20 天中，他们靠仅有的一点牛奶、方便面和饼干为生。由于不知道什么时候

　　获救，食物从一开始就严格地定量配给，一袋牛奶喝4～5 个小时，饼干也是每天只吃四块。

　　就这样，他们一直坚持到找到新的食物并获救。实际上，生命奇迹并非可遇不可求，在灾难

　　来临前，如果做好相应的准备工作，每个人都有可能收获奇迹。

　　1.检查家中家具、吊灯是否牢固，并将笨重和易碎物品妥善放置，以防地震来临跌落砸伤

　　家人；检查家里的线路是否老化，插线板是否正常工作，以防漏电；将酒、杀虫剂等易燃易爆物品放在密闭的柜子中，以防引起火灾。

　　2.储备逃生应急物品，这些物品应该包括：容易储存的干粮和水，手电筒和电池，急救药箱，常用药品，现金和银行卡，耐脏并保暖的衣服和鞋子。这些应急物品最好装在一个容易携带的背包里，并放置于随时可以拿到的位置。

　　3.家庭应该定期进行地震自救训练，尤其有小孩的家庭，父母应该教育孩子如何抗震。此外，在特大地震中家人很容易在逃生中走散，而且特大地震后通信通常会出现故障，因此，家庭应事先制定紧急联络方式，如定好一个固定会面地点或紧急联络人，一旦度过危险时刻，就到指定地点相见。

　　地震中的求生秘诀

　　“伏地、遮挡、手抓牢”，这个口诀就是美国政府倡导的地震求生秘诀。具体方法是，当地震来临时迅速钻到桌子下面，并抓牢桌腿；如果附近没有桌子，就蹲在地上，用手或者其他

　　可以抓到的物品护住头颅。

　　这个方法是美国政府在数次地震伤亡调查及各种防震实验后得出的最佳的自救准则。当房屋倒塌时，躲在桌子下面可以避开建筑物和其他家具的直接挤压，从而避免受伤。而且，迅速伏地和遮挡可以避免被地震摇落的家具和碎玻璃袭击。

　　如果地震发生时人正在床上，专家建议应该继续待在床上，除非上方有容易掉落的灯具

　　或物品，那时候应该立刻移动到安全的地方。

一颗小行星碰撞导致地球毁灭是好莱坞导演喜欢的另一种世界末日题材 

　　关于2012世界末日出现了许多的谣言，但是美国宇航局向我们保证那些都是无事生非。在好莱坞电影和玛雅日历都把2012年12月21日作为世界末日的时候，美国宇航局期盼这个日期就像千年虫威胁一样渡过，不必如此恐慌。这就像是代理商采取“这里没什么好看的”的处理一样。但是这个世界有一天会终结。大多数专家相信我们的太阳大约50亿年后会成为超新星，带着太阳系的大部分人类一起灭亡。但是仍然有其它的方法生活在地球上，而且在某种情况下，地球本身或许会毁灭。

　　一颗小行星碰撞导致地球毁灭是好莱坞导演喜欢的另一种世界末日题材。美国宇航局的斯皮泽太空望远镜已经找到证据证实我们银河系中发生了这种情况。距离地球仅100光年的年轻恒星HD172555或许已经处于行星碰撞的中心，美国宇航局已经发现了它的碎片，以及在它周围岩石融化和蒸发的鲜明特征。这种小行星撞击在我们太阳系会每隔一段时间发生一次吗？一些专家相信是这样的。事实上，我们的月亮就被认为是在一次地球撞击过程中形成的，该过程是在太阳形成后的三千万到一亿年间发生的。熔岩、蒸汽和碎片蔓延到地球之外并最终合并成为我们现在的天然卫星。

　　我们的太阳时一颗强大的恒星，有规律的进行日冕物质喷发，或者发生磁性等离子体喷发。最强烈的日冕物质喷发能够对地球造成重大影响，通过喷射大量的电磁辐射和高能粒子干扰我们的卫星通讯、电子工业等等。那么一场日冕喷发会不会强到摧毁地球呢？美国宇航局称不会。太阳风暴有着非常规律的循环，每11年达到峰值。事实上太阳风暴现在正在接近顶点，下一次最大规模的爆发预计将在2013年出现。虽然它们能够导致重大问题，但是即使是最大规模的太阳喷发也不足以摧毁我们地球。

　　美国宇航局把2012宇宙队列理论称为最怪异的宇宙末日论调之一。这个理论认为在今年的冬至日，太阳、地球和我们银河系的中心会排成一线，而且以某种莫名的方法毁灭我们。美国宇航局把这一理论定义为不可相信。事实上，这种排成线的现象经常发生，但是在2012年冬至的时候什么都不会发生。而且在我们的银河系中心有一个黑洞，但是它太遥远所以无法以任何形式影响到地球。

　　如果这种情况发生，爆炸将席卷整个地球而且被波及到的任何事物都将毁灭。二氧化碳从蒸发的岩石中释放出来并且充满整个大气。地球上的森林会被点燃，数百万吨的灰尘将飞向空中，遮天蔽日而且阻止光合作用。慢慢落回地球的碎屑将污染任何残存的东西。拥有如此戏剧性和悲惨的结局，也难怪小行星撞击地球会成为许多好莱坞大片的主题。科学家们普遍认为一次小行星碰撞导致了恐龙时代的灭绝。但是人类是否会遭遇另外一颗小行星呢？据航天局所说，还不是他们能看到的。美国宇航局严密解释着接近地球的物体。阿波菲斯小行星预计将在2029年创历史记录的靠近地球，但是大多数专家仍然确信我们曾经遭遇的小行星将是在电影院的座椅上。至少在我们活着的时候是这样。

　　当一颗超巨星发生爆炸的时候，就会在宇宙中出现一颗超新星，小范围内爆发出大量的能量。一位专家称这种能量抵得上太阳100亿年散发的总量。进一步说，专家们认为在地球100光年以内的超新星对于我们地球来说很可能是灾难性的。在地球历史上曾经发生过这样的事情吗？大约2.5亿年前在地球上发生了一场神秘的大灭绝，被称为三叠纪灭绝事件或者叫大灭绝。一些专家推测一颗超新星爆炸或许导致了大灭绝。

　　想象一下一场火山爆发之后火山灰覆盖了大部分的大陆。圣希伦斯山万倍数量的岩浆被抛向数百英里的高空。这是一个科幻小说的场景吗？不幸的是它不是，超级火山爆发是地球历史的一部分。地球上最大的火山爆发被认为是大约74000年前的苏门答腊多巴湖喷发。这次爆发被认为是导致地球上的所有生命接近灭绝的力量，其中也包括人类。

　　但是这种事会再次发生吗？没有证据显示会发生一场超级火山喷发，目前地球上存在大约十二个超级火山。甚至黄石国家公园也是一个超级火山点，黄石国家公园位于一片地下熔岩之上，这个区域非常大所以被认为是地球上最大的超级火山之一。它的火山喷口有1500平方英里。专家认为黄石国家公园火山的上一次喷发是在64万年以前，向空中喷发了圣希伦斯山8000倍数量的火山灰和岩浆。

　　黑洞被认为是大质量恒星燃尽后形成的。万有引力迫使它塌陷，阻止所有的光线从中心逃离。如果你掉进一个黑洞，万有引力将摧毁你的身体。正如一位数学家推测，你会被从多个方向挤压而且拉伸的非常细长，换句话说你会被拉伸成一根意大利面条。但是如果你不经常在太空中旅行你就是安全的，是吗？只是除了一种情况：黑洞穿过了太空。幸运的是黑洞不太可能在近期的任何时候袭击地球。美国宇航局向我们保证没有黑洞近到能够对地球造成问题，而且我们的太阳的大小也不足以创造一个黑洞。（过客/编译）

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科学家认为，地下岩浆流形成隧道，而隧道倒塌形成这些独特地貌。

地形图显示了火星表面独特地貌的高度。

科学家发现，这些明显地形紧挨着火星表面上的巨大火山。

研究显示，这些倒塌的隧道里面可能依然存在一些地下区域，为微生物提供了一个避难所。

　　北京时间4月10日消息，科学家近日称，在火星地下，流动的岩浆创造出一些通道，而死寂多时的火山下面形成一个隧道网，这里很可能有生命存在。

　　火星表面与众不同的“坑链”围绕在这颗“红色星球”的塔尔西斯火山周围，迹象表明隧道和腔体在岩浆流停止运动后坍塌。但科学家现在认为，剩下的隧道在百万年历史中很可能有活水流动，它们将是科学家在这颗行星上搜索微生物的一个非常诱人的目标。

　　火星的稀薄大气意味着这颗行星上的辐射比地球高250倍，所以生命根本无法在地表上生存。但免遭致命射线攻击的地下隧道可能为生命提供了一个“避难所”。如果里面有流动水，这种可能性就更大。

　　火星登陆器测量了表面辐射水平，结果显示它比地球高出约250倍，比宇航员在国际空间站遭受的辐射高两倍多。任何和坑链联系在一起的洞穴将来都能为宇航员提供一个躲避强烈的地表辐射的潜在避难所。

　　这些显示火星地下隧道的图像来自欧洲航天局火星“快车”号探测器，它们显示太阳系最大火山群的两翼有一连串坑链。这些照片拍自2011年6月22日，显示了火星塔尔西斯地区阿卡迪亚“塔拉克图斯链”的地形情况。该地区拥有许多巨大火山，包括由三座相连火山组成的塔尔西斯火山群等。在这些火山群的北部，坐落着亚拔山。无论从面积还是体积上来说，它都是太阳系中最大的火山群。

　　坑链可能由火山喷发而成。从火山流出的岩浆在地表凝固，地下流动的岩浆则创造出一条岩溶隧道。火山活动一旦停止，这条隧道就会变空，留下一个地下腔体。随着时间推移，这个腔体的顶部就会塌陷，从而在地表形成一些环形洼地。

　　科学家指出，现在在夏威夷基拉韦厄火山两翼可以看到这些例证。与此同时，他们认为1971年“阿波罗15”号登陆的月球哈德利溪早在数十亿年前就出现相同地貌。造成这些与众不同地形的另一个因素很可能是地下水。

　　在地球上，喀斯特地区也有类似的地形结构，它的名字来自一个德国人，从斯洛文尼亚延伸到意大利。科学家最先研究了这种现象。地球上最著名的例证要数墨西哥尤卡坦半岛的地下暗河网。地表石灰岩塌陷，形成这些很深的天然地坑，地下水露在外面。

　　从在火星上搜寻微生物的角度来说，探索坑链的起源可能是最有吸引力的。如果这些地坑内有像洞穴一样的结构，微生物就能生存，避开强烈的地表辐射。(孝文)

　　据美国国家地理网站报道，这组照片展示了闪电、火山喷发、地震以及飓风等自然现象。一幅幅令人震撼的照片彰显出大自然惊人而可怕的力量。

　　1.闪电

闪电

　　美国犹他州峡谷地国家公园，壮观的闪电弧在空中舞动。闪电是我们最熟悉的大自然“力量秀”。据估计，地球每秒钟被闪电击中的次数达到45次。美国国家海洋与大气管理局的闪电专家堂-麦克格曼表示，闪电是一种大气放电现象，所释放的能量在100兆焦到3万兆焦之间，通常在1000兆焦到5000兆焦之间。

　　在科幻影片《回到未来》中，埃米特-布朗博士利用闪电驱动他发明的时间旅行汽车，将主人公送到过去。在现实世界，闪电虽无法帮助我们实现时间旅行的梦想，但所产生的能量足以让一辆美国普通乘用车行驶大约180到910英里(约合290到1450公里)，相当于8到38加仑(约合30到144公升)汽油产生的能量。

　　影片中，布朗博士称闪电的电量可达到“1.21 jigawatt”，实际上应该在280到1390千瓦时之间，足以满足普通美国家庭大约9天到1个月的用电需求。闪电能量范围如此之大的原因在于其自身的复杂性。闪电最初在云层中形成，而后通过一个通道袭击地面，与地面接触时发生闪电回击，浪涌电流沿通道返回。在此过程中，绝大多数能量被转移到地面。人眼看到的一道闪电实际上由多道闪电构成，足以持续近半秒钟。如果每道闪电间的缝隙足够大，闪电会出现闪烁。

　　虽然较为短暂，但闪电的电压强度极高，可迅速将空气加热到接近5万华氏度(约合3万摄氏度)。相比之下，太阳的表面温度在大约1万华氏度(约合5500摄氏度)左右。温度升高的气体快速膨胀，形成冲击波，也就是我们听到的雷声。

　　虽然被闪电击中具有致命性，但与足以夷平整座城市和摧毁海岸线的其他自然灾害相比，闪电的能量显得微不足道。2011年3月11日，日本东北部发生9级大地震并引发海啸，是大自然展示力量的一个令人恐怖的例子。目前，科学家正想办法测量火山、野火、飓风以及海啸的能量。与这些自然灾害相比，人类利用的地热能、风能和太阳能简直不值一提，只是大自然能量中极少的一部分。

　　2.飓风

飓风

　　2005年8月29日，美国路易斯安那州肯纳，一家饭馆的屋顶被卡特里娜飓风掀开并吹到半空。我们可以将飓风理解为一个发动机，收集温暖湿润的热带海域的能量，而后以旋风的方式释放这些能量，能够造成惊人的破坏。

　　在2005年8月登陆路易斯安那州前大约17个小时，卡特里娜飓风达到峰值，强风从中央延伸的距离达到105英里(约合169公里)，速度达到每小时175英里(约合每小时282公里)。根据麻省理工学院大气学教授克里-伊曼纽尔的计算，卡特里娜飓风产生的能量大约相当于20万亿瓦电量，是路易斯安那州所有发电站夏季用电高峰时总发电量的近1000倍，后者为2.6万兆瓦。

　　计算飓风能量不仅仅是一种学术研究。目前，美国联邦政府的科学家正在研发一个新的评级系统，进一步测量飓风的破坏力。这个新系统将对飓风的动能进行更广泛的测量。新评级系统的支持者表示，这一系统能够进一步预测风暴潮。风暴潮是指飓风导致的水位暴涨，袭击沿岸地区。发生飓风灾难时，风暴潮造成的死亡人数最多。以卡特里娜飓风为例，风暴潮共夺去了近1000人的生命。

　　3.火山喷发

火山喷发

　　2010年4月16日，冰岛南部的埃亚菲亚德拉冰盖火山正在喷发，喷涌而出的火山灰云遮住了天空。火山喷发标志着地球内部的热量逃逸。目前，地热成为一种越发受人关注的能源。在冰岛，几乎所有建筑和热水设施都利用地热能，地热能的发电量在冰岛总发电量中的比重达到大约三分之一。

　　地热能也会以火山喷发的方式从地表冒出，但没有人知道如何安全利用这种形式的地热能。美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的火山学家阿什利-戴维斯表示，2010年3月，埃亚菲亚德拉冰盖火山最初两次喷发产生的热辐射迅速飙升到10亿瓦特，而后又提升到60亿瓦特这一峰值。10亿瓦特相当于一座大型发电站的装机容量，例如美国的哈德逊河发电站。这座发电站利用煤炭、天然气和石油发电，可满足75万户家庭的用电需求。60亿瓦特超过除大古力水电站以外任何一座美国发电站的装机容量。

　　实际上，60亿瓦特只占埃亚菲亚德拉冰盖火山2010年释放的总热量很小的一部分，并不涵盖伴随火山喷发出现的地震和爆炸释放的机械能或者所喷出的溶岩的热量。借助于卫星图像，美国宇航局对这座火山释放的热量进行了测算。此外，这种方式也用于观测太阳系其他星球上的火山。戴维斯指出，与其他一些星球上的火山相比，地球上的火山只能是小巫见大巫。以木卫一“伊奥”上的一座火山为例，这座火山于2001年喷发，所释放的热量达到惊人的78太瓦，是美国所有发电站装机容量的78倍。其一小时内释放的能量相当于大约4600万桶原油，达到全球每天总消耗量的一半左右。

　　2010年4月，冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山上演了规模更大的喷发，此次喷发在冰盖下方发生，所产生的能量在很大程度上躲避了宇航局卫星的观测。不过，卫星观测到的辐射能仍达到60兆瓦。一小时内观测到的能量释放相当于1648加仑(约合6238公升)汽油，可让一辆每年行驶1万英里(约合1.6万公里)的美国普通汽车使用4年。戴维斯表示，此次喷发中，溶岩与冰结合成形成蒸汽云和火山灰云，导致欧洲很多航班停飞。他说：“羽状火山灰云吞噬了欧洲。”

　　4.地震

地震

　　2011年3月14日，日本北部岩手县的野田村，身穿橙色制服的救援人员正在废墟中寻找遇难者遗体。据美国地质调查局的科学家估计，为了引发足以摧毁岩手县以及日本东岸的海啸，3天前发生在太平洋东北部的地震至少需要产生相当于475兆吨TNT的能量。这一能量相当于3.26亿桶原油，可满足全球4天的用油需求。

　　借助于仪器，科学家只对少数自然现象释放的能量进行测量，其中就包括地震。地震仪获取的数据能够帮助科学家评估地震释放的能量——可怕的能量撕裂地表，同时撼动附近和远处的建筑。不过，仪器并不能描绘出完整的地震能量图像，部分能量通过摩擦产生的热量的方式消散。日本2011年发生的地震震级达到9级，是日本发生的最严重的地震之一，同时也是有史以来进行测量的最大地震之一。

　　5.龙卷风的力量

龙卷风的力量

　　一名男子正在美国伊利诺斯州哈里斯堡查看已故岳母的住宅废墟。这座被毁的住宅遭受了龙卷风袭击，这是上周从美国中西部和南部地区经过的几十场龙卷风中的一场。这场龙卷风导致5个州至少39人丧生。速度高达每小时180英里(290公里)的这场龙卷风直径大约275码(250米)，在哈德斯堡着陆时强度是4级，藤田级数的强度一共5级。总部设在俄克拉荷马州纽曼美国国家海洋和大气管理局暴风雨预测中心的名誉退休主管约瑟夫-谢尔费博士称，它包含的能量相当于16万千瓦时。这是美国5000户普通家庭一天消耗的电量。

　　龙卷风能够产生更具破坏性的能量。2011年5月22日那场摧毁密苏里州乔普林的异乎寻常的5级龙卷风，可能风速高达每小时200英里(320公里)。谢尔费表示，据估计它蕴含的能量可能是袭击哈里斯堡的那场龙卷风的2倍。龙卷风的强度与它的直径有关。暴风雨预测中心的格雷格-卡尔斌说，过去20年间发生的龙卷风，其平均直径只有100码(91米)。其中一个例子是1999年在德克萨斯州坦比科郊外着陆的一场龙卷风。这场龙卷风未造成任何伤亡，也未造成经济损失。与之相比，典型龙卷风的直径通常有300英里(483公里)。

　　6.巨型海啸

巨型海啸

　　2011年3月11日，巨大的水墙推进到日本岩手县东北地区的宫古。在距离日本仙台这座城市东部大约80英里(129公里)处发生的大地震引发的巨型海啸，彻底摧毁了这个岛国东部沿海的很多城市。二战结束时在日本上空爆炸的原子弹的破坏性根本无法与之相比，尤其是海啸引发的大洪水摧毁了日本福岛第一核电站的备用制冷系统，引发级别仅次于1986年乌克兰发生的切尔诺贝利核事故的核危机。

　　据地质流体动力学专家、伊利诺斯大学的地质学家苏珊-基弗儿说，这场海啸释放的能量事实上远远超过了1945年轰炸广岛和长崎的原子弹的破坏力。这次海啸蕴含的能量可能也超过了一兆吨黄色炸药发生爆炸释放的能量，大约相当于两颗轰炸日本的原子弹的总能量的28倍。不过基弗儿称，也许它的破坏性更加强大，可能是10兆吨或者相当于两颗原子弹释放能量的280倍。这种差异主要取决于海啸持续的时间长短，据她估计，海啸持续的时间在100秒到1000秒之间。

　　在最上限时，海啸蕴含的能量相当于690万桶原油，或者相当于日本每天消耗的总石油的50%。这种评估结果还考虑了波浪的速度，据基弗儿估计，海浪的速度大约是每秒220米，30分钟抵达海岸线。她利用海浪估计开阔海域的浪高是7米，并估计波浪的长度大约是800英里(1300公里)，或者相当于本州岛海岸线长度的一半。
 

　　7.有力的海浪

有力的海浪

　　美国电力研究所(EPRI)的一项分析发现，不断冲击阿拉斯加州太平洋海岸大陆架的波浪每年蕴含1360太瓦时能量。这相当于日本每年的电流总产量的40%，大约相当于美国电流需求量的三分之一。阿拉斯加州的太平洋海岸线拥有的可利用波能比美国所有其他海岸线的总和更多。这是因为它是美国最大的海岸线，从阿留申群岛一直延伸到威尔士王子岛及其狭长地带。但是除此以外阿拉斯加近海还能获得能量，因为这片海域被海洋学家称之为“浪区”，海风在开阔水域形成的波浪不断拍击这个美国最后边疆(last frontier)。美国电力研究所用来研究波浪强度的浮标得出的数字是阿拉斯加州近海每米平均高5.2万瓦特，大约是美国南大西洋近海最大读数的7倍。

　　当然，要想捕获所有能量并非易事。独立的非营利组织美国电力研究所根据当前的设计学状况，分析了从技术上来说能够捕获多少能量。波浪发电这项商业技术目前还未被广泛应用，不过已经有一些商用波浪能转化装置原型机被采用。他们通过漂浮或者浮标系统进行的这项研究工作，利用大洋涌浪的升、降驱动液压泵。如果波浪太过剧烈，或者是太微弱，这些装置就将无法工作，而且它们需要被布置在最合理的位置。也就是说，在阿拉斯加州近海能够发挥最大作用的波浪能转化器，将与在乔治亚近海工作效率最高的装置不太一样。

　　考虑到这项技术的局限性，美国电力研究所的科学家得出结论，最终只有大约29%的阿拉斯加州大陆架外缘波浪能和46%的内部大陆架的波浪能能够被人类捕获到。与之相比，美国东海岸南部地区大约有67%的内部大陆架波浪能和78%的大陆架外缘波浪能可以利用当前技术捕获到。即便如此，阿拉斯加州的波浪资源仍非常庞大，从技术上来说可以捕获的能量比大西洋南部近海的多15倍。

　　但是美国电力研究所的水力项目经理保罗-雅各布森指出，从技术上来说能够捕获的能量并不一定就是“实际”可捕获能量。很多地区可能都是未来波浪能项目禁止入内的区域，这是因为它们不是海洋航路、渔区，就是因为环境非常脆弱，或者该海域的海洋生命会被波浪能收集装置抑或它们的系泊处摧毁。如何淹没和安装输电线，把从海洋收集到的能量输送出去，为人所用的问题也很重要。

　　8.难以控制的野火

难以控制的野火

　　1988年，美国黄石国家公园里浓烟滚滚、火光四起。大量较小的火苗导致大约80万公顷土地被烧或者部分被烧，该公园超过三分之一受到影响。罗彻斯特理工学院的副教授鲍勃-克莱门斯从事野火研究，据他说，大部分破坏涉及到巨大的能量——野火持续71天，这期间产生大约779亿兆焦能量。这是2200兆瓦时，相当于加利福尼亚州和俄勒冈州在一个月内产生的电能之和。克莱门斯与美国农业部林务局研究与发展部的米苏拉消防科学实验室合作，该部已经为计算森林大火的蔓延速度和能量释放率提供了数据和公式。

　　该实验室研究并绘制了美国荒地、它们的生态、它们与野火的关系，以及它们的燃烧潜能的图表。这个机构的项目经理科林-哈代说，科学家还利用世界上最大的控制风洞和燃烧室进行实验，研究不同类型的植被和其他燃料燃烧产生的能量。这些数据有助于引导“野火行为分析师”评估野火燃烧的速度和方向，以及哪些资源存在被烧危险。相同的数据对预警系统做出了巨大贡献，它通过烟熏熊标志(Smokey Bear sign)和从绿(低)到红(高)的颜色，提醒土地管理者和游客哪些区域存在发生森林大火的风险。(孝文)

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黄石公园表面迅速隆起

黄石公园火山或将喷发？

　　科学网(kexue.com)讯 看过电影《2012》的朋友可能还记得，影片里的所有灾难都是从美国黄石国家公园的超级火山喷发开始的，这这样可怕的场景或许要变成现实。

　　据香港《文汇报》报道，美国黄石国家公园一座沉睡了64万年的超级火山，于过去7年来以破纪录速度隆起，恐怕会发生史上第4次爆发。若真的爆发，厚达30厘米的火山灰将笼罩1600平方公里的区域，届时美国将有2/3地区无法居住，航空交通瘫痪，数百万计居民无家可归，植物也可能消失殆尽。

　　黄石公园位于美国怀俄明州，报道指，该座超级火山在过去210万年中，总共爆发过3次。科学家自1923年起，开始纪录火山隆起速度，单是过去3年每年就上升了7.6厘米，前所未见。由于数据不够全面，研究人员暂不敢断言第4次爆发何时发生，不过若爆发，影响将比去年4月爆发的冰岛火山还要大。

　　(科学网kexue.com 瑞恩)

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　　据国外媒体报道，环绕灶神星进行观测的美国宇航局黎明号探测器最新拍摄图像显示，这颗小行星表面拥有高大的山脉，其高度接近太阳系内最高山峰，远超过地球上的最高峰珠穆朗玛峰。

　　自7月中旬，美国宇航局黎明号探测器就开始环绕位于火星和木星之间小行星带的灶神星运行，迄今为止，该探测器已传送大量令人惊异的观测图像，这颗表面遍布陨坑的小行星充满着秘密，其中一张显示灶神星南半球存在一个巨大的山脉。黎明号探测器首席调查员克里斯-拉塞尔(Chris Russell)说：“我们在灶神星上获得了许多惊人发现，这是最小的一颗类地岩石星体，像地球、火星、金星和水星一样，灶神星表面拥有远古玄武熔岩和一个巨大的铁核。目前发现的南极巨大山脉远大于夏威夷大岛，这是地球上最大的山脉，部分山脉底基位于海底。同时，这个南极巨大山脉的高度也与太阳系最高峰——火星奥林帕斯盾状火山十分接近。”

　　火星奥林帕斯盾状火山是太阳系内最高山峰，在火山表面其高度为24公里，大约是珠穆朗玛峰的3倍。在地球上最大的火山是夏威夷岛的莫纳罗亚火山，它的总高度达到9公里，其中部分火山延伸在海底。珠穆朗玛峰是海平面以上最高的山峰，高度达到8.85公里。

　　同时，黎明号探测器还发现灶神星表面比小行星带多数小行星更加粗糙，此外，初步估计灶神星南半球表面陨坑的形成年代要晚于北半球，其中一些陨坑仅有10-20亿年的历史。这项最新研究发表在法国南斯市召开的2011年度欧洲行星科学大会和行星科学部联合会议上。

　　斥资4.66亿美元建造的黎明号探测器于7月15日进入灶神星轨道，开始为期一年的轨道飞行研究这颗神秘的小行星。一年之后，黎明号探测器将朝向谷神星驶去，这是太阳系内最大的小行星。

　　灶神星的直径为530公里，是太阳系小行星带内第二大小行星，也是最明亮的小行星。灶神星的表面结构为科学家提供了研究这颗岩石小行星远古历史的重要线索，自7月以来，黎明号近距离运行至灶神星上空，在极地轨道区域进行扫描拍摄小行星表面，8月中旬，该探测器在可见光和红外线下拍摄到灶神星完整的阳光照射表面。

　　黎明号探测器副首席调查员卡罗-雷蒙德(Carol Raymond)称，随后黎明号向低轨道区域移动，在未来几个月的时间里以不同分辨率拍摄小行星阳光照射表面。目前，科学家对灶神星的陨坑、山脊和丘陵进行细致研究，希望在今年年底绘制完成该小行星阳光照射表面区域。

　　黎明号探测器的分幅摄影机装配了七种色彩的过滤镜，可收集各种光谱信息，确保能向科学家呈现伪色彩表面绘图，伪色彩表面绘图可呈现不同波长一定比率的光强度，可适应于不同表面物质。

　　该探测器观测显示在陨坑周围的表面成份具有特殊的差异性。意大利天体物理学国家学会的玛丽亚-克里斯汀娜-德桑斯蒂克(Maria Cristina de Sanctis)负责控制黎明号探测器可见光和红外绘图光谱仪(VIR)，他说：“不同波长的观测数据结合不同类型物质分析，可见光和红外绘图光谱仪可显示表面矿物质的色差变化性。”

稀土资源珍贵

　　科学网(kexue.com)讯 地球上矿场资源一直是最宝贵的财富，金银这些金属已经不足为奇，众所周知，稀土是目前极为稀少的矿场之一，而近日，科学家们竟然发现了阿富汗火山口藏有丰富的稀土资源。

　　美国地质勘探局(USGS)据报在阿富汗西南部一个死火山底下，发现可能是世上历来最大的稀土矿藏，包括镧、铈和钕等，估计藏量足够供全球10年所需，总值或达530亿英镑(约6,393亿港元)。由于尚有更深地层未被勘探，实际蕴藏量或将远远超出估计，势必引起各国及矿业巨擘垂涎。

　　该稀土矿位于赫尔曼德省克汗奈欣死火山，USGS团队目前已勘探火山表面330尺、共约13亿吨岩石，估计在这之下还有更多矿藏。钕可制造强力磁铁，是电动车等重要原材料，市价每磅135英镑(约1,628港元)。

　　不过想采集这样的样本也十分危险，主要是因为赫尔曼德省是塔利班根据地，科学家工作时都要小心翼翼。他们乘直升机到火山口，采集样本时有海军陆战队保护。

　　稀土介绍

　　稀土一词是历史遗留下来名称。稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土；把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。

　　稀土是中国最丰富的战略资源，它是很多高精尖产业所必不可少原料，中国有不少战略资源如铁矿等贫乏，但稀土资源却非常丰富。

　　(科学网kexue.com 乔尔)

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