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世界科技全景百卷书: 环境变迁与文明兴衰
环境变迁对文明的影响 自公元前3000年，古文明在尼罗河、幼发拉底河、印度河和黄河之滨相继勃兴以来，人类走过了艰难曲折的道路，地球上差不多每一个地区的居民在经济和文化的发展上都曾创造过光辉灿烂的业绩，但他们几乎毫无例外地也都有过黑暗沉沦的悲惨时光。多少金碧辉煌的宫殿废弃在荒烟蔓草之中，多少繁华鼎沸的城市掩埋在黑土黄沙之下。当考古学家把早已被遗忘的古文明史一页页再现出来时，人们既为前人的丰功伟绩而赞叹，同时也莫不对一个个古文明的相继淹没而扼腕叹息。 是什么原因导致这些曾经盛极一时的古文明绝灭的呢？这无疑是一个非常复杂的问题，但地球环境变迁是其中一个重要因素。 大约距今1万年前，更新世冰期结束，气温大幅度回升。距今8000～5000年，地球进入了少见的暖湿期。当时，世界上沙漠范围很小，连撒哈拉也是一片水草丰盛的草原。良好的自然条件促成了人口的迅速增长，由此迎来了新石器时代文化的全盛时期。 距今5000多年前，地球上的气候最适期结束，从地中海到印度的广大地区由湿润转向干燥，沙漠化范围迅速扩大，撒哈拉也开始由肥美草原演变为荒漠。很多学者都认为，正是气候的干燥化促成了古文明的诞生。正如日本著名学者安田喜宪指出的：“5000年前发生了从湿润到干燥的转变，因此，人们集中到大河之滨，这就成了诞生古代文明的开端。”在此后这一段长时期内，气候明显好转，埃及、美索不达米亚、印度、中国和米诺斯5大古文明均由此进入了鼎盛之期。 大约在距今4000年前后，地球上许多地方的自然环境又一次发生重大变化，人类文明发展因此受到了极大影响。原先的石器时代文化系统大体上都是相互连贯的，而此时均出现了明显的文化断层现象。如江浙地区，在较早的良渚文化与较晚的马桥文化之间竟出现了长达500年的空白。两上文化层之间都夹有一层淤土或泥炭，表明洪水曾经淹没了广大地区。除此之外，在黄河流域、江汉地区、甘青地区以及燕辽地区，考古文化也都出现了大断层。在国外，盛极一时的埃及古王国时代终结，随之进入一段长达140年的黑暗混乱时期，被称为“第一中间期”。文明发展受到如此挫折的原因，在于4000年前有过一次被称为“夏禹宇宙期”的自然灾害集中爆发的异常期，严寒、大地震和特大水旱灾害竟连连发生。 面对这场闻所未闻的天灾奇祸，先民们进行了英勇的争斗，但是，他们的力量毕竟是微弱的，人类文明发展就这样不可避免地遭受到一次大挫折。对于这段过程，日本学者铃木秀夫曾做了一个总结：“五大人类古文明几乎同时于3500年前消亡了。”“古文明起始于气候变干又结束于严重的干 距今3500～3100年，地球又趋于暖湿，文明发展也进入了又一个高潮。商文化昂扬于中国，迈锡尼文化勃兴于希腊，埃及同赫梯在中东双雄并峙，南亚则迅速迈向铁器时代。 然而就从距今3100年起，与前一次相似的自然灾害群发期再度来临，年平均气温竟陡降4℃，并出现长时期的严重干旱，文明发展又受到了一次重大的挫折。迈锡尼文化灭亡了，希腊就此进入长达数百年的“黑暗时期”。在埃及，衰朽混乱的“第三中间期”持续了更长时间，古文明在这里终于走到了尽头。在中国，大自然亦明显反常，商纣王时“峣山崩，三川涸”，并出现“河竭”，终于促成周伐商的大变动。 距今2800～1800年，是一段长达1000年以上的相对暖湿期，同时也是人类文明的又一个兴旺发达期。期间中国经历了春秋战国时期，随后建立起秦、汉大一统皇朝。在地中海地区，希腊和罗马两大文明如日中天，发出经久不息的光芒。在从西亚到南亚的广阔土地上，也相继建立起一个个强盛的国家。 然而。“花无百日红”，就在距今1700～1400年间，气候又转为干冷多灾，生产力发展因而蒙受到严重的不利影响。在400年中，地球上的人口数仅增长了微不足道的 6％，发展速度比远古的新石器时代也差之甚远。在中国，曾经非常强盛的汉朝颠覆，随之进入三国两晋南北朝时代，这是中国历史上一段最黑暗、最混乱的时期。在西方，希腊和罗马文明相继衰亡，欧洲就此进入又一个“黑暗时期”。而在西亚和南亚，古文明也失去了昔日的光芒。 总之，人类文明在几千年的漫长历史进程中经历了多次兴衰沉浮，而每一次同地球环境变迁都有着密切的关系。 南极臭氧洞与人类 自本世纪70年代中期以来，在南极的大气观测中发现，南极地区上空10～20公里处的平流层中下层，春季 （9月、10月）的臭氧（O）含量在逐 3年减少，到1985年仅为正常值的60％～70％。雨云7号极轨卫星探测的臭氧总量资料表明，臭氧减少的区域位于南极点附近，呈椭圆形，其范围有逐年扩大的趋势，1985年已相当于美国的面积。这一现象被称为南极臭氧洞。南极臭氧洞的出现及其不断扩大和“加深”，已引起学者们的广泛注意，同时也使一些科学家产生忧虑。 地球上空平流层中下层的臭氧层，是地球上人类及其他生物，免遭太阳紫外线伤害的“保护伞”。地球上的高级生物是在这一臭氧层形成之后才出现的。虽然臭氧在地球大气中含量极少，其平均浓度按体积比仅为3％左右，但它能强烈吸收太阳辐射中的紫外线，从而使到达地面的紫外辐射，少到使生物体能够承受的程度。如果这一“保护伞”由于某种原因受到破坏，太阳紫外辐射就会长驱直入，严重危及地面上的人类和生物的正常生长。从我国南极长城站考察归来的一些队员发现，虽然南极的日照时间不长，但他们的皮肤却明显地被晒黑许多，并常常脱皮，有疼痛的感觉。有些人头发、胡子变黄变白。这些现象是否与臭氧减少，紫外线辐射强烈有关，被作为疑问提了出来。 要将南极臭氧减少的原因弄个水落石出并非易事，大气科学工作者正在为此而努力。目前他们从动力和光化学两方面，试图对臭氧洞的形成作出解释。动力观点认为，在南极极夜期间，因中低纬向南极的热量输送效率很低，控制在南极上空的极地涡漩内部，形成了异常低温的环境。当极夜结束，太阳重新跃出地平线时，因集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收，这一范围内的大气被加热，于是在该层出现上升运动。这一上升运动引起的抽吸作用，将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层，替代了原来平流层臭氧含量高的气体。这样，整层的臭氧总量就会明显减少。还有一些学者从光化学的角度，提出南极臭氧减少的原因。这种观点认为，因近代工业的发展，氟里昂 （一种用于冰箱等制冷设备中的制冷剂）等大量化学试剂的使用等人为因素以及诸如火山喷发等自然因素，使大气中氯氟烃等微量元素的含量一直在增加。这些元素在初春阳光照射下，可以与臭氧进行光化学反应，使大量臭氧被破坏，与这些微量元素结合成其他物质。许多人指出，南极的低温环境，冬末春初极地平流层云的大量存在都有利于这样的光化学反应。所以，南极的臭氧含量会在极夜结束后大量减少。 目前这两种解释都还没有找到充分可靠的证据。在南极臭氧减少的过程中，这两种原因可能都产生作用。综合这两种观点也许能得到南极臭氧减少的更完整的解释。 不管怎样，人类到了应该充分认识自己的某些活动对大气环境造成严重影响的时候了。南极臭氧洞的出现，再一次告诫人们，地球大气系统是相当复杂的，对它的任何不良作用的长期积累，都可能出现意想不到的严重后果。人类要在地球上正常生活，必须爱惜和保护赖以生存的大气层，这是避免任何因大气变化导致悲剧的最好办法。 |
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