大地的演奏速度是多少？

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游戏载入速度真的变快了 ??!! 实测 1.0.3 新版本读取时间 | 更新内容 & 制作人公告 | 新情报消息 #3 【 牧场物语 橄榄镇与希望的大地 】

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2017年，在董钟林教授诞辰一百一十周年（）之际，我们在科学网博客上（）发表了三篇纪念博文，披露了董钟林教授在大地测量和相对论研究工作中的科研成果，引起了读者的兴趣。欣慰的是这些被长期遗忘隐埋的研究成果经过我们多年艰苦曲折的查询收集，已经基本整理完毕。然而在目前科研成果论文发表出版的生态环境下，要将这些研究成果在国内外科学期刊上发表还是困难重重。首先，面对高昂的出版费用，如果没有基金资助，单凭个人的一己之力是无法承受的。其次，在理论物理研究领域，相对论特别是狭义相对论已经淡出研究工作前沿，被归档入“落伍”的经典理论范畴。相对论虽然对发掘核能起过点火作用，但是在以量子论为主导的现代科学技术日益发展的进程中，它却一直处在停滞状态，未曾也未必还可以设想插进五花八门的现代物理学和现代科学的工作行列里。多年来相对论研究论文都不再进入主流物理学杂志编辑们的视野，几乎所有的主流物理学杂志都不会把专门的相对论研究论文作为刊登发表的选项。为了扭转这个局面，唤醒从事理论物理学研究的学者，特别是对目前相对论理论现状不甚满意并对其充满期待的人对相对论的关注，我们除了向国内外有关杂志刊物投稿送审外，还将通过一系列的博文介绍有关研究内容，希望得到社会大众的鼎力相助，欢迎业内专家学者的评论，欢迎有兴趣的朋友加为好友展开讨论。

人们如果没有深刻理解和掌握相对论的理论精髓，一定会认为相对论和大地测量是两门截然不同的学科，很难理解董钟林教授在跨度如此大的两个学科领域中做学问，为什么都能够取得成果而有所建树。作为晚辈，我曾有幸于1967年当面请教董钟林教授：“为什么学测量也要学相对论？”他十分认真地向我讲述了从高斯（Gauss）到黎曼（Riemann），再到庞加莱（Poincarè）和爱因斯坦（Einstein）这条理论发展线索，强调指出相对论是大地测量理论中不可缺少的基础理论。并告知手头正在完成一个搁置近三十年的用相对论处理大地测量实际问题的研究工作。

高斯（Gauss）做过德国大地测量局局长，由于实用上的推动，发展出曲线坐标的曲面几何学。黎曼（Riemann）进而深入推演两套n个曲线坐标间依函数定义的n维微分几何学，在以“距离”为基本“标量”的基础上，使一切标量、矢量、张量、高阶张量等随坐标变换协变而具备“几何实体”意义。二十世纪初，庞加莱（Poincarè）稍先，爱因斯坦（Einstein）稍后，论证了统摄全部经典电磁学的麦克斯韦方程式组在真空内随任何惯性坐标系协变的“相对论先天性”，因而奠定了物理学上的狭义相对论。接着，爱因斯坦依  n=4 的黎曼几何学，计划将空、时四维空间脱离惯性的限制来推演广义相对论，虽然，广义相对论中物理学定律的数学形式在四维黎曼几何的层层数学楼阁中有了十分对称好看的协变形式；但是，其解算运用以至利用却是十分困难的事。爱因斯坦的着眼点放在“惯性”和“引力场存在”的根本区别上，全力以赴地探索两者的空间时间结构在黎曼几何表达式上的应有区别，将真正应称为广义相对论的内容无法控制地转化为对引力场和引力场方程的研究，终其一生无大实用性进展，远未达到其原先的设想目标，只有“三大验证”和“宇宙论”相关研究之类成果，也使高斯这条线上的演变难以再回到现实使用的全面联系上来。

产生于大地测量实践活动的黎曼几何从而催生出的广义相对论能否反过来全面为用于大地测量的实际情况？

董钟林教授于1934年7月获第二届中英庚款公费留学，指定赴英国伦敦大学帝国学院土木工程系攻读测量学，1935年7月取得英国皇家特许工程师文凭后又赴美国康奈尔大学继续深造，1937年夏获博士学位后在华盛顿坎拿大天文台及土地局工作一年多，渊博深厚的数学物理理论基础和丰富的大地测量实践经历，对他研究解决多年深刻思考的大面积大地测量中的方位扭转问题起了推动作用。他不仅深信不疑地认为相对论是大地测量理论中不可缺少的基础理论，而且相信运用广义相对论研究解决大面积大地测量中遇到的方位扭转问题，可以使由高斯、黎曼、爱因斯坦发展下来的这条人类智慧线索，经过一个多世纪后，得以完成其首尾衔接的生动壮丽场面，而且每一环节又都是事情本质上无可代替的自然发展。甚至，说不出任何其他科技事例能如此密切和广义相对论全面配合得上。

“方位扭转”（The Azimuth Twist）,是美国海岸大地测量局（United States Coast And Geodetic Survey）上世纪早年的出版物中曾出现过的新鲜名词，从事三角测量计算的人员皆知其意。即：例如，一串长的自西向东而稍偏北或偏南伸展的 “三角锁”，经过一切大地测量学上应有的“改正”和“平差”处理之后，东头三角边依西头起始边逐节伸展算得的方位，和实测得的天文方位比较，或闭塞在一个已决定好方位的相邻三角锁的边上，还是有相当大的不应有的不一致；“不应有”是对已掌握好的测角精度和已运用到的理论处理言。多条三角锁的实测实算结果，这个不应有的误差还有明显的一边倒的“系统性”。于是七嘴八舌，大家都称其为“方位扭转”（The Azimuth Twist）。当年加拿大将国家测量归化到统一的“北美大地原点”上时，在加拿大和美国交界的沿苏必利尔（Superior）湖地带东西头参用美国测量最后决定的大地方位，都有过“闭塞差”在10"左右的不能容忍的经验。这显然不是野外作业的问题；不是拉普拉斯控制点（Laplace Control Point）的多少问题；也不能随便说是“参考椭面”和“大地原点”（Geodetic Datum）等大地测量决策上的问题。董钟林教授曾提到，他似乎隐约记得，欧洲人初到北美做测量，起初并不认为应细致考虑运用理论上的拉普拉斯控制；后来用这控制从新处理已做好的测量和继续做以后的测量，这系统性方位扭转依然存在。拉普拉斯控制不过解决同一测点上由于“垂线偏差”而生的两套差别不大的经度和方位数值在球三角上的矛盾；而这个系统性方位扭转程度和是否用拉普拉斯控制，不会有多大关系。

很显然，这个方位扭转不是做过德国大地测量局长的多方面专家高斯先生和其后各国国家测量局里的专家，主要当然是数学家，曾经处理过的问题。这个系统性方位扭转的存在是完全独立的，它并不因大地测量传统理论上的细致处理方法如何做得更好而消灭；但是反过来，它的存在的系统性倒是容易引人错误地想到，可能是大地测量传统理论决策上不够完善的后果，如，“大地原点”和“参考椭面”的选用等。从未有人想到它是由于地球的自转而产生的，而本质上应是二十世纪初才诞生的广义相对论应处理的问题。因而有必要从严肃的通俗认识上，使大家了解这方位扭转的独立存在问题；并进而申论必须从广义相对论的全面基础理论上来认识，才能解释并计算出这系统性的方位扭转数值。在此正确认识的基础上对大地测量数据，先运用这算得的方位扭转数值作改正后，必能使传统大地测量方法的全盘结果减少好多“捉襟见肘”的地方，并使决定“大地原点”和“地球形状大小”这总问题更单纯化和做得更理想。这也是广义相对论最具体而又最全面的现实验证。因而，它的确是由大地测量，经高斯、黎曼、爱因斯坦一直下来，而急待补充完成的，深有兴趣而又必有成效的，搁置过一个多世纪的平凡课题。这样，由高斯的大地测量局长经历到高斯和黎曼的曲面微分几何学，再发展到爱因斯坦的广义相对论的空、时四维黎曼几何学的基础，最后又回到大地测量的实践上来全面验证。充分表明，自古埃及文明以来一直到今天的几何学，毕竟还是由于实测实算的推动来发展。

可以通俗地解释一下方位扭转的产生。尼罗河三角洲的田亩丈量发展了古埃及文明时代的“欧氏几何学”；当时的事情是在一个被认为静止的地面上做测量。高斯的曲面几何学可以面对几何模型在课堂上讲解。但是，众所周知，地球总是围绕着它的轴在旋转。在一个广大面积土地上做测量，如果要做得十分细致，就必须考虑测站和几十公里外被测点之间，因高低纬度不同引出地面在空间的转动速度差别，光线是依一定“扭转方位”进入观测仪器。假设北半球地面上有一条从A点向东北伸展到B点的相当长的直线，或称“大地线”，由于地面绕地轴自转，在任何瞬时都是A点在空间向东移动的速度大于B点向东移动的速度。由北顺时针而东而南而西定义“方位”，则测定方位和上述A、B二点的偏南偏北以及光的行进速度都有关系。当从被测点B传来的光到达A点仪器时，观测仪器所在的A点也在空间行进了一段相当距离而到达A'点，因此由北而南顺时针方向定义的AB的方位已作了逆时针的扭转减少（见图.1）；同理，当光从A点传到B点时，BA的方位却作了顺时针的扭转增加（见图.2）。但由于距离BB’总是小于AA’，

所以BA的增加方位总是小于AB减小的方位；取A、B两头测得的平均值为据，所有这类AB，或BA，线的方位都因扭转而有系统性的减少。地面上测量人员无法控制野外作业去测一个不扭转的方位数值；因为光速不是无限大，无法“同时”测出AB线的方位准确数值，如在一个无自转曲面上可以慢慢细测的那样准确。这实际是将一个有规律自转的“二维曲面空间”凭借光“安装”在包围着它的现实三维欧氏几何空间内的高度严格的“几何学行为”。这行为就必然会引出这个自转曲面的一些“非欧几何性质”，其系统性累积表现可使“纯欧观点”几何上无法了解的“方位扭转”数值高达10"。也就是说，高斯、黎曼发展出来的无自转的曲面（如球面）几何学，如果用在一个有自转的曲面上，就无法表达自转曲面上几何学家基于“安装”在外围空间的扭转而决定这自转曲面的一种另外特殊的“非欧几何性质”。方位扭转显示出一个旋转曲面上的特殊的“非欧几何”性质，自转曲面上的几何学家无法不经过大面积测量而能简单体会出这点“真实”存在的“非欧几何”性质；说“真实”，是因为几何空间和其中次空间的几何关系本质必须包括现实“几何学行为”能测定的关系。将这旋转二维曲面“安装”在它外部的一个静态的三维欧式空间中，由设想停留在三维现实空间了解这曲面自转的几何学家的“纯欧几何”观点，运用几何学上的“协变理论”来分析，就十分明确具体。

古往今来的实用几何学家当然都从整个空间的“纯欧几何”观点来处理由于地球自转而引出的实用问题；尧时羲氏、和氏的天文学到今天的球面天文学，以及天文台上的观测仪器和编印的天文历无不如是。所以，地面上大地测量学家也必须依整个空间的“纯欧几何”观点建立这个有特殊“非欧几何”性质的自转曲面上的黎曼几何学，使这个实测实算得的“非欧几何”性质得因协变而自动改正过来。决不是倒过来保存这个“非欧几何”性质，而设计一套另外也具备同样“非欧几何”性质的实用数学和实用天文学来配合。

问题的本质已经联系到曲面稳定的自转，自转曲面上各点在外围的现实空间位置必和时间有关，所以考虑的对象必然是空、时四维空间。狭义相对论里所运用的相互正交的惯性坐标系统 （Xμ ）=（X1，X2，X3，X4 = CT）就完全建立在这个空、时四维空间的“纯欧几何”观点上，因为它完全是欧氏平面几何和立体几何学的推广。少于四维而略具备“非欧几何”性质的空间（如自转曲面）正好 “安装”在这（Xμ ）的“纯欧几何”观点的四维空间里。一个自传曲面是明显的现实二维空间；由于自转面上各点依不同纬度而有不同的（Xμ ）中的空间速度，这就等于这现实二维空间中有相当于连续变动的离心力存在，也即相当于与地轴垂直方向上有依地轴方向连续变动的引力场存在。因而运用在这二维旋转曲面上的三维空、时坐标系统就不是传统意义上的“惯性”系统。另一方面，光速是上述“方位扭转”数值的主要关键。为了配合地面紧靠外围空间内一切测量行为所运用的几何、三角的“纯欧几何”本质，必使光速在外围“纯欧几何空间”的表达式协变为相当于引力场内的表达式；故问题的本质是由狭义转进到广义相对论；也就是由狭义进入广义相对论要求一切标量、矢量等表达式的协变问题。即：由“纯欧几何”观点从换标函数Xμ= fμ(xν)所表达的“自转”关系，而且随时随处依据（Xμ ）中体会自转曲面上任一个“微分面元”的瞬时速度为零（即瞬时无自转之意）的条件，来推演这自转曲面上用（xμ ）=（x1，x2，x4 ct）定坐标的空、时三维黎曼几何学。所以，只有这样运用广义相对论的坐标变换关系推演它们之间的几何学关系和定理，才能够从理论上计算出方位扭转数值。当然，必须遵守狭义相对论以为这“纯欧几何观点”的空、时四维空间的黎曼几何学的换标推演根据。这正好和上面论述方位扭转数值必依光速为据紧紧配合；而“微分面元”的瞬时不动看法是将自转曲面上实测实算的“非欧几何”本质作局部和瞬时的随外围空间的静态“纯欧几何”本质协变的唯一可行办法。也就是上一段提出的要自动改正那点“非欧几何”性质的唯一办法。这实在比电磁学上论证麦克斯韦方程式组随相对论里的换标协变更易被人亲切体会。天下总是最平凡的道理最不为人注意。可以肯定，爱因斯坦终其生未曾有机会想到：相对论对大面积测量有如此“充分”而又是“必须”的作用。“高深”和“平凡”之间的渊源关系总是隐晦的；高斯未能进到“高深”的广义相对论，而爱因斯坦显然不曾“发大宏愿”去注意“平凡”的测量工作。

后面就要阐述如何运用广义相对论推算大面积测量中的方位扭转数值，并对所得结果作进一步的说明。（未完待续）

海蚀地貌是如何形成的？

国际日期变更线是如何规定的？

四川大熊猫和秦岭大熊猫的区别在哪？

格聂之眼是如何形成与补给的？

红色加粗是重点，蓝色链接是延伸阅读

文末还有2020年往期地理君小课堂的链接

波浪裹挟着砂砾对基岩进行冲蚀、磨蚀和掏蚀

在岩石节理或抗蚀力较弱的部位形成凹坑或凹槽

一般宽度大于深度者称海蚀穴

深度大于宽度者称海蚀洞

冲入洞中的海流继续侵蚀

海蚀洞顶部被蚀穿，就形成了海蚀窗

如果洞顶大部分都崩塌了，只余残部相连

则为海蚀拱桥（海蚀穹）

海蚀拱桥的“拱”发生崩落后

残留于海中的柱状岩石，即为海蚀柱

微微向海倾斜且被海水磨蚀得较为平坦的平台

图自《中国国家地理》 2020年01期（绘图／刘春田）

黑龙江漠河是中国最北的地方

也是一般人认为在中国最有可能看到极光的地方

但其实漠河的纬度虽然在52～53度

但它的磁纬度并不高，只有40多度

想要看到极光并不是那么容易

在漠河有时会看到一种“人造极光”

即由人为向空中投射强光

强光打在烟雾或云层上，显现出缥缈的色彩来

福建漳平的茶园或大理无量山樱花谷

地球的影子分为“本影”和“半影”

月亮运行时，如果进入地球的本影（2）

这个影子会遮住投射到月面上的全部阳光

月亮会显得很昏暗，几乎看不见

但如果只穿过半影（1、3）

这个半影只能遮住投射到月面的一部分阳光

这时我们就会看到月亮比原来灰暗一些

而不至于全部看不见，这就是半影月食

半影月食不会造成月面有缺角

月亮依旧圆圆的，但月面会有一个

从亮到暗，再从暗恢复到亮的过程

西风漂流是指在盛行西风的吹送下

海水自西向东大规模流动所形成的洋流

特别是在南纬40°至60°的广阔区间

所以南半球的西风漂流由于没有陆地的阻挡

形成了一个环绕地球的“洋流圈”

而整个西风漂流带围绕着

世界上最冷的南极大陆旋转

最终断裂掉落形成大洋中的冰山

这些数量众多的巨大冰山

降低了西风漂流带的海水温度

此外，南极高压向外形成的极地东风带

使得高纬度的海水往低纬度流动

雨幡洞云，指天空云层中出现的

直径约数百公尺的圆形或者椭圆形的云洞

卷积云或高积云的云层中一般会存在一种东西

称为“过冷水滴”或“超冷水滴”

“过冷水滴”的神奇之处在于

它虽然低于0℃却仍处于液态

这些“过冷水滴”需要一个内核才能结冰

而这个内核形成的关键就是要有飞机经过


在一定条件下，飞机穿过高空云层时

飞机的螺旋桨叶片和机翼周围的空气迅速膨胀冷却

“过冷水滴”开始渐渐冷却凝结

当飞机飞过后，这些冰晶便会如雪花般纷纷落下

其坠落地方的云层往往会裂开一个圆形的云洞

图自《中国国家地理》 2020年08期 摄影：于云天

地影，又称地球阴影或暗段

是地球本身投射在大气层上的影子

事实上从某种意义上说，地球背向太阳的一面

换句话说，黑夜就是地球的影子

只不过就地球上一个固定位置的观测者来说

和山影一样，我们一天中所能看到的地影

也出现在日出或日落前后

与太阳相反的另一侧天空上，呈暗蓝色的带状

总会在另一方向的大气层里投下影子

这意味着每天我们都有两次欣赏地影的机会

图自《中国国家地理》 2020年08期 制图／章佳杰

是因为阳光投射的地球影子

和我们看到的地平线有一个小小的夹角

（该现象恰好说明地球是球形的）

这样我们就可观察到出现在地平线上方的部分地影

如果从地球侧面看就更清楚了

这个阴影是一个狭长的楔形区域

在飞机上也可以看到这条长长的楔形地影

矗立在美国的怀俄明州的“魔鬼塔”

这里原本覆盖着厚厚的沉积岩

几千万年前地下的岩浆涌动到地表附近

而在火山锥的“喉管”里凝固下来

覆盖在石柱外层的松软沉积岩

在漫长的岁月里逐渐被侵蚀、剥离

相对坚硬得多的岩浆柱则留存了下来

形成了如今拔地参天的魔鬼塔

它由无数根规整的石柱叠成造型

全身遍布直上直下的沟槽像是一摞钢筋

这是因为在迅速冷凝的过程中

玄武岩冷缩形成了蜂窝式的六棱结构

地质学家称之为“柱状节理”

900多公里的江苏海岸是极富特点的

有几十公里的基岩海岸和砂质海岸

93%都是粉砂淤泥质海岸

则是至今仍保有着绵长而连续的淤泥质自然岸线

图自《中国国家地理》 2020年10期 摄影：杨国美

淤泥质海岸线的潮间带底质基本为粉沙淤泥

长期在潮汐、径流等动力作用下形成的开阔岸线

有大量细颗粒泥沙输入的大河入海口沿岸

淤泥质海岸地势平坦开阔，海滩宽达几千米

甚至十几千米，是滨海滩涂湿地的主要集中分布区

淤泥质海岸带上贝类丰富，草滩辽阔

比基岩海岸更利于多种生物的生存

海水浅、港汊多，浮游生物众多

两大潮波系统的汇合也促进水体交融和上下翻动

为海洋生物的繁殖和生长

提供了充足饵料与优越环境

图自《中国国家地理》 2020年10期 摄影：孙华金

这里观测的是“总云量”（各类云都要统计）

图自《中国国家地理》 2020年11期 摄影：田捷砚

地表松散的物质不断被刨蚀、搬运，形成负地形

而坚硬的基岩无法被运走形成堤坎

就会存积地表水或是降水，形成高山冰蚀湖

图自《中国国家地理》 2014年10期 摄影：李国平

冰碛（qì）湖是指冰川消融时其挟带的堆积物

刚好“摆放”成了一个洼地

或堵塞部分河床，导致积水成湖

海浪是发生在海洋中的一种波动现象

是由风产生的波动，其周期为0.5~25秒

波长为几十厘米到几百米

海啸波是一种特殊的重力波

其最大特点是波长极长，可达数百公里

由于波浪的能量损失与其波长成反比

所以海啸波远距离移动时所损失的能量十分有限

而一旦其接近海岸，水深变浅

传播速度骤然降低，前进受阻，波高便会大增

再加上后面高速海水的推挤叠加

仿佛有无数重型卡车发生了连续追尾

便会掀起携带巨大能量的惊涛骇浪，扑向陆地

地表水通过岩层中的裂隙不断

下渗、溶蚀、扩大裂隙空间、形成落水洞

在地下汇聚，最终形成地下河

图自《中国国家地理》 2018年02期 摄影：李晋

根据近年来的国土资源大调查

桂、滇、黔、湘、鄂、粤、川、渝岩溶区

共发现流量在50升/秒以上的地下河2500多条

还记得《八十天环游地球》里主人公

环游结束后发现比打赌的日期提前了一天吗

实际上这就是由于他们是自西向东环游地球

当年麦哲伦船队环球航行回到始发港后

也发现了这个奇怪的现象

岸上的日期比航行日志记载的日期“多”了一天

这是因为当船舶往西行进时

视太阳时正午的物理时刻逐日推迟

使得每天都在推迟中午的到来

通过计算，绕行地球一周就要减少一天的时间

1884年国际经度会议规定了一条国际日期变更线

这条变更线位于太平洋中的180°经线上

作为地球上“今天”和“昨天”的分界线

因此称为“国际日期变更线”

黑戈壁是指跨越内蒙古、甘肃、新疆

东起额济纳河，西抵天山东部

北抵中蒙界山，南临河西走廊

一个大约20万平方公里的区域

图自《中国国家地理》 2007年10期 摄影：马宏杰

黑色是因为这些石子在长期干旱与大风的环境中

表面因不断地风化和氧化

蒙上了一层黑褐色的铁锰质薄膜

被称为“沙漠漆”或“戈壁漆”

会发现里面的颜色与外面的这层漆皮并不一样

里面才是岩石本身的颜色

2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器

在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆

为什么我国的航天器大都降落在四子王旗？

首先，位于内蒙古中部的四子王旗

海拔1000米到1200米，属沙质草原

地势平坦开阔，没有大的河流湖泊

 主着陆场“阿木古郎”位于草原纵深地带

地旷人稀，无树、无铁路、无高压电杆

其次，这里空气属中温带大陆性气候

全年干燥少雨，空气能见度高

就是位于巴丹吉林沙漠和戈壁带的

2016年长征七号运载火箭搭载升空的

就是在东风着陆场西南戈壁区安全着陆的

雪线是冰雪的积累与消融平衡了的地方的连线

就是说在这条线上每年落下多少积雪

在此之上，冰雪逐年积累

在此之下，冰雪全部融化，不能留存

图自《中国国家地理》2011年08期

有时候我们看到的从山顶向下覆盖积雪的下限

所勾勒出的那条曲曲折折的线

就是画出黑白两个世界的那条线

并不是严格意义上的雪线

向下流淌的冰川的末端连线勾画的

冰川的末端往往要超出雪线

在雪线附近还未来得及融化，冰川就流下去了

冰川流动的速度与融化的速度相等的地方

因此冰川的末端显然不是雪线

堆积在大陆架边缘的沉积物

在暴风浪、地震等因素的诱发下发生崩塌

迅速与海水混合形成泥沙混杂的“水下泥石流”

因此能以极快的流速沿着大陆坡下滑

其巨大的能量可切割陆坡形成陡峭的峡谷

进而在峡谷口平缓地带堆积成扇形的“浊积扇”

深海浊流对海底建筑物会造成很强的破坏作用

大西洋海底电缆突然被切断而被发现的

1173年比萨大教堂的钟塔开始建造之时

但几年后建到第4层时，整个建筑居然偏离了垂线

中世纪的工匠感到大惑不解，工程只好暂停

实际上塔不是人建斜的，问题出在地基上

比萨斜塔所在的这片小冲积平原

几层沙土垫着同样松软的粉质黏土

而且这么高的塔只挖掘了3米的浅地基

就注定是东倒西歪，无法挺立的

尽管1272年起，就开始逐步修正倾斜

屋顶的几何中心点还是偏离底层圆心5米

科学家用现代工程技术加固了它脚下的泥土

四川省和云南省、陕西省的部分地区

属古地中海的一部分，在干旱气候环境下，

出现规模较大的咸化海域，称为上扬子蒸发海

由于海水进退频繁，使得海底的膏盐沉积增多

中三叠纪时期，四川盆地东部抬升

从今天长江沿线的巫山-重庆-泸州一线

逐步向川中、川西地区运动，形成盐的沉积区域

三叠纪末四川结束了海侵历史

东部转为内陆湖盆环境，湖盆面积约20万平方公里

几乎占据今四川盆地全境

东部内陆湖盆被地质学家命名为“巴蜀湖”

巴蜀湖面积逐渐缩小为原来的十分之一

随着紫色砂岩的厚度沉积

在盆地南部的今重庆市綦江县以西

四川省合江县、泸州市、自贡市以南形成了

面积近2万平方公里的巴湖

巴湖在干旱气候强烈蒸发作用下

出现含盐沉积，积聚于侏罗纪岩层中

蜀湖沉降中心在今雅安市-峨眉山市一带

盐矿形成与四川盆地沉积环境密切相关

一是海洋中盐类物质在干燥气候条件下

二是古构造凹陷盆地范围大，地形沉降幅度大

封闭性好，沉积稳定，咸化时间长

四川大熊猫与陕西秦岭大熊猫不只是老家不同

四川大熊猫头比较大，且头型偏长，更像熊

而陕西秦岭大熊猫，头圆嘴短

胸部毛色表现出棕色，长得更像猫

虽说是近亲，但DNA研究显示

四川大熊猫和秦岭大熊猫其实并不太熟

已经30万年没有过来往了

该山脉南坡中段海拔1500～3100m的

而四川大熊猫栖息地主要位于中国四川省境内

包括卧龙、四姑娘山和夹金山脉

是全球最大、最完整的大熊猫栖息地

格聂之眼并不是一个孤立的高山湖泊

在它附近还分布着很多高山海子

这些海子虽形状各异，但位置特殊

它们就像一排巨大的脚印

成串珠状延伸向格聂神山的方向

而格聂之眼正好位于串珠上的最后一个
格聂之眼的形成大致有两种可能

第一种是当广阔的山前冰水堆积平原形成时

格聂之眼的下方就存在一个冰核

经过多次 的冻胀作用后变得越来越大

后来当环境温度升高以后

冰块融化，地面下沉，形成了近似圆形的坑

还有一种可能是与沙土沉积有关

格聂之眼所在平原在形成之初沉积了较多沙土

沙土的渗透性会比周边的粉土强很多

地下水到达这里时就会顺着沙土渗漏

同时把周边细腻的粉土带向地下深处

久而久之形成了圆形的负地形

赛里木湖在冰封之前会形成大大小小的冰块

所以无法形成连续的、大面积的冰面

随着水流的继续运动，这些薄冰会被推动上岸

这种现象每年都会出现，大概持续一到两周左右

大地控制网简称大地网，是水平控制网和高程控制网的总称。中国在研究和建立国家大地控制网的过程中，先后建立了国家天文大地网和国家大地原点；国家水准网和国家水准原点；国家重力基本网。

国家天文大地网又称“国家水平 (平面) 控制网”。是在全国领土范围内，由相互连结的三角点、天文点、导线点构成的网。各点的水平位置是按国家统一的大地测量规范测定，并设有固定标志以便长期保存。当推算各点的大地坐标时，还必须有一个起算点即大地原点(也称大地基准点)，其确定方法通常是在国家天文大地网中选择一个比较适中的三角点作为原点，以高精度测定其天文经、纬度和到另一三角点的天文方位角，根据参考椭球定位求得该原点的大地经纬度、大地高和到另一点的大地方位角，这些数据称为大地基准数据。中国以设在陕西西安附近泾阳县境内的国家大地原点为起算点，根据该原点推算而得的坐标称为“1980年大地坐标系”，下图）。

国家水准网是在全国范围内按国家统一的大地测量规范，测定一系列统一而精确高程的地面点所构成的网。主要用水准测量方法建立，又称“国家高程控制网”。经精确测定高程的地面点称为水准点，均设有固定标志，以便长期保存。各水准点的高程，由几个等级的水准测量来测定。

国家重力基本网是确定我国重力加速度数值的坐标体系。重力成果在研究地球形状、精确处理大地测量观测数据、发展空间技术、地球物理、地质勘探、 地震、天文、计量和高能物理等方面有着广泛的应用。目前提供使用的2000国家重力基本网包括21个重力基准点和126个重力基本点。

皖西大裂谷地处大别山的北麓

集峡谷地貌和洞穴景观于一体

裂谷长约1500米，宽数十米、高十余米

是由流水沿断裂构造长期侵蚀下切所形成的

流水沿岩石构造软弱部位选择性溶蚀所致

图自《中国国家地理》 2014年10期 摄影：谢罡

 “山谷风”是垂直厚度大

并有一定范围的局地昼夜环流系统

其规模与谷地形态、位置有关

河谷中温度的昼日变化会导致山谷风的昼夜环流

山坡上的空气受热大于河谷底层的大气

谷底空气沿坡地上升便形成了谷风

山坡上部的冷空气下沉至谷地便是山风

当局地强烈向上的谷地气流与坡地上升气流

相汇合并升至两侧山地的一定高度时

而下降气流的增温减湿则会增强谷底的干旱程度

18世纪初，五大连池地区喷发形成了两座火山：

当年这两座火山喷出的玄武岩浆

犹如汹涌澎湃的“潮水”

而后凝固成了波澜壮阔的熔岩“海洋”

同时造就了千姿百态的熔岩形态

图自《中国国家地理》 2008年10期 摄影：周海翔

而长白山天池那样的火口湖

创造一个可以用来盛水的火山口或者破火山口

如果这天然的“承露台”恰巧身处降水偏多的地带

又有一定的地下水补给，就会积水成湖

赤道流、大洋流、极地流、沿岸流四种

赤道流：分布于赤道附近海区

大洋流：分布于大洋中心

极地流：分布于极地海域

沿岸流：分布于沿海海域，受陆地影响大


我国渤海、黄海、东海的海流

主要是由黑潮暖流和沿岸流两个流系组成

其中黑潮流系是由黑潮主干及其分支组成

辽南沿岸流、辽东沿岸流、

渤海沿岸流、苏北沿岸流和闽浙沿岸流

云瀑就是瀑布状的地形云

地形云是潮湿气团被谷风、季风、信风等动力

吹送至地形起伏变化的地方

气团抬升、遇冷、凝结，形成云雾

之后云雾顺着风向翻过山岭

由于重力因素跌落，就像瀑布一样

因此将这个景观命名为“云瀑”

云瀑一般发生在地形起伏的地方：

一是山区，二是高原边缘

至于云体为什么会从高处向低处倾泻

云体流经的地形经历了从高到低的一种急剧变化

如云体越过陡峭的山脊线 从上向下倾泻

这种垂直方向的运动主要是受重力的作用

因为下泻的云体温度低、密度大，相对较重

还有一个重要的因素是风的驱动

无论是低温高密气体的聚集

还是其朝某一方向的运动，都需要风的驱动

而且只要条件具备，风就催生了云

当气温急降，湖泊会结冻

但并不是所有冻上的湖都能出现冰泡景观

一是要有可在水中释放气体的源头

二是湖泊当地温度急速降到冰点以下

冰封的速度要快过湖底气泡冲向水面的速度

这样气泡才能被“锁”在冰层之中

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