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標題: 10大自然奇蹟現象 [打印本頁]

作者: frandyni 時間: 2011-10-31 12:03 標題: 10大自然奇蹟現象

1. Aurora Borealis (北極光)

北極光，自地球大氣層形成之日起就在天空中飛舞。關於北極光，流傳著許多神秘的故事，很多傳說表明古人懼怕這種光。美洲印地安人相信只要對著北極光吹口哨就可以招來鬼靈命令它們做事。北歐神話提到復仇心重的精靈會殺掉任何嘲笑北極光的人。對那些老祖先來說，明暗度強的極光是惡疫、災難與死亡的前兆。

北極光可以在世界各地出現，特別是被稱作「曙光神之腰帶」或「曙光神之橢圓環」的地區。1881年，瑞士物理學家佛利茲（Herman Fritz）在其著作「極光」中表示：「北極光奇觀最耀眼之處位於北方近67度的天際」。挪威科學家斯托摩（Carl Stormer）在1910年則昭告世界說北極光通常出現在100到 120 公里的夜空上。

極光的產生是因為太陽表面爆炸時釋放出大量的太陽粒子。太陽粒子就會以高速（每秒數千英哩）穿過太空。如果這種粒子雲接近地球磁場，地球就會抓住他們並將之推向地球磁場的南極與北極，於是太陽粒子就會與地球大氣層中的氣體分子（氧與氮）發生碰撞產生北極光。這樣的機制可以保護地球免於因為太陽粒子的破壞，也保護了地球上的生命。

地球衛星照片顯示極光是持續不斷的，但是一般不會強到讓肉眼就能看到。若碰撞的強度夠，在晴朗的黑夜裡可以看到極光。最耀眼的極光出現在早春或晚秋。午夜正是觀賞極光的最佳時刻，行家會選在午夜前後的各兩個小時觀賞極光

極光之美在於它像是夜空中的煙火。它們看起來像是多彩的絲帶飄在微風中。通常北方開始微亮，然後紅、綠、青或紫的光焰像座拱門般劃過天際。北極光會因為地球磁場與太陽風之間的互動而持續地移動。

加拿大Churchill北極光攝影之旅的導遊查理‧戴（Richard Day）說：「在2003年一次觀測，天空上演數小時多彩炫目的光之舞，勝過我所見過的任何人造煙火表演。」

觀賞北極光的最佳地區為挪威的北半部（Svalbard是全球唯一白天可以見到極光之處），瑞典、格陵蘭、丹麥、阿拉斯加、加拿大與俄國。

[1]由於從太陽射來的電子接近地磁場之偏轉，及繞磁極集中成螺旋狀所引起之輻合效應。為通過極稀薄而最冷之高氣層之放電，造成大氣中的瑰麗發光現象。形狀有拱弧，長條與薄霧等，所呈狀態從跳動，閃爍到爆炸都有。極光顏色通常是白中帶綠，帶紅，帶黃，帶藍，帶紫或粉紅，持續時間從數小時至數日不等

(2)為什麼極光只出現於地球兩極地區？原來地球有著強大的磁場，來自太陽的帶電粒子受到地球磁場的影響，由於磁力線輻合的效應，這些電子與正離子所構成的氣體(我們稱他為電漿)會在沿地球磁場線方向產生一個向上的電場，於是電漿中的電子就被此電場加速，打入高緯度之電離層，所以只有射向兩極地區的帶電粒子才能進入高層大氣產生極光。

(3)地磁北極在加拿大(地磁北極距地理北極約1200km之遠。兩者以地心相交約11.5o。)，故在加拿大南部和美國北部常見到極光，西伯利亞之低磁緯度較少見到。平時越高磁緯度地區才能看見北極光，但逢太陽風暴之激烈程度於稍低磁緯度地區也能看到。

科學家已能正確預測十一年為週期之太陽風暴，大量的從太陽風暴中的帶電粒子衝向地球，與地磁場之交互作用產生絢爛景致的北極光。公元二千年正逢十一年週期高峰，於稍低磁緯度地區也能看到。。

(4)位在北極的稱為北極光，位在南極的稱為南極光，就如同天使頭上的光環一般，套在地球南北極的夜空中。北極光與南極光有時可如同鏡中影像般成對出現。

2. Mammatus Clouds (乳狀積雲)

在積雨雲的底部，當下降中較冷的空氣與上升中較暖的空氣相遇就會形成像一個個小袋的乳狀雲。薄薄的幞狀雲則會在積雨雲膨脹時於其頂部形成。

諺曰：『雲如懸球，有雷有颱』。這種雲學名叫『乳狀雲』。

3. Red Tides (紅潮)

紅潮多發生在海水，也有可能發生在淡水，目前國內對紅潮的研究以淡水為主，但由於台灣發生紅潮的次數並不多，所以資料上仍較為貧乏;世界上的紅潮現象則較常發生在海水，故以海水的研究資料較多。本文主要亦針對海水情況來加以探討。

二、紅潮的定義

紅潮(red tide)，或紅水(red water)之名稱早在舊約聖經的摩西時代(約在公元前1500年)就已有記載，但其定義尚未明確。紅潮最早有科學的紀錄是在1820年;但最重要的是1839年達爾文(Charis Darwin)乘獵犬號(Beagle)探險世界的航行，於智利近海發現有藍藻(Trichodesmium sp.)大量繁殖，一般人始對紅潮現象開始注意。1884年美國佛羅里達州沿海曾發生鞭毛藻(Gymnodiniium Breve)之大量繁殖而使海水變色，導致魚類大量死亡;1889年日人西川藤吉在靜岡縣中江浦中發現夜光藻(Noctiluca)之紅潮，同年又在三重縣鳥羽島港內發現鞭毛藻(Gonyaulax)之紅潮。自此之後，紅潮狀況與組成才逐漸被世人所了解。

『紅潮Red Tide』一詞乃西方慣用的說法，其所指涉包含多種不同的「水華現象(blooming)」:浮游性的藻類在適合的環境條件下(通常是水體優氧化的結果)會大量繁殖，因藻體光合色素的存在，加以細胞密度高而造成有色水的現象均稱之，並不僅限於有害或紅色的藻類。中文另有『赤潮』一詞的說法。

三、紅潮的發生

(一)紅潮與藻類

地球上已知現存的藻類種類約在19000~25000種之間，大部分的藻類均生活在有水的環境中，包括淡水、鹹淡水及海洋等水域，或潮濕的樹幹、樹皮、岩石、土壤表面等。不同的藻類細胞可於寒冰地帶、溫帶、亞熱帶、熱帶等不同的氣候條件下生長，提供了地球上所需的氧氣以及作為食物鏈中的基礎初級生產者。浮游生物藻類會造成水華現象，此往往使得水體中的其他生物死亡，甚至嚴重威脅到人類的健康。有的浮游生物或附著生藻類對生長環境的改變特別敏感，會因環境因子的改變而迅速死亡或能忍受而存活下來，因此可作為生物指標來判定水質的等級。

能引起紅潮的甲藻有20多種(如表一)，其一，以夜光藻、裸甲藻和膝溝藻最為常見。由於紅潮生物種類及其數量的不同，發生紅潮的海水顏色也有所差異。例如:夜光藻產生的紅潮海水呈桃紅色，而大多數甲藻產生的紅潮呈褐色或黃色;通常這些海水為黏稠性並具有臭味。有時海水之變色是物理現象或化學性質所形成的，這些都不能稱為紅潮。

甲藻的種類多、分類廣，幾乎遍及世界各個海域，但以在熱帶海的種類為多，其中又以多甲藻屬、角藻屬和膝溝藻屬及夜光藻較為重要。溫度和鹽度是影響甲藻平面分布的主要因素。在南大西洋，16℃等溫線可以作為一個界線;在90種甲藻中，出現於16℃等溫線以北水域有68種(暖水種)，出現於16℃以南水域有17種(冷水種)，而南北水域共有的只有5種。在高鹽度和低磷酸鹽水域中會出現更高的種類多樣性。甲藻的種類組成及其數量具有明顯的季節變化。

表一引起紅潮的甲藻類

種類名稱

出現的海區

危害情形

Noctiluca scientillans

南非、印度、日本

機械阻塞、影響呼吸

Gymnodinium breve

(美)佛羅里達

有毒素

G.splendeus

(美)佛羅里達

有毒素

G.nelsoni

G.veneficum

G.mikimotai

G.sanguineum

日本Gokasho灣

Goniaulax polyedra

(美)加利福尼亞灣

有毒素

G.catenella

(美)加利福尼亞灣

劇毒

G.monialata

(美)佛羅里達

有毒素

G.minima

(美)佛羅里達

有毒素

G.famerensis

(美)佛羅里達

有毒素

G.polygramma

日本

Glenodinium rubrum

澳洲、日本

神經毒素

Glenodinium phoneus

(美)加利福尼亞灣

Amphidinium fusiforme

(美)特拉華灣

Prorocentrum micant

(美)加利福尼亞灣、黑海

P.minimum

日本沿岸

Exuviaella baltica

日本沿岸

Eutreptiella sp.

日本沿岸

Cochlodinium calaenatum

(美)佛羅里達

Polykrikos sp.

Peridinium triquenteum

挪威、芬蘭灣

Ceratium tripos

日本沿岸

C.furca

(美)佛羅里達

(二)氣象因素

紅潮之發生受氣候因素影響頗大，此現象多出現於悶熱、風平浪靜的夏季，並多分布在島嶼沿岸及港灣。例如，在印度沿岸的紅潮常發生於東北與西南季風的熱季的晴天。通常這種紅潮的發生是由於降雨使得海水呈層次狀態(Ocean stratification)，緊接著在大雨後由河川帶出大量有機物質急速流入河口，使上下水層發生垂直混合而使浮游生物迅速繁殖起來。

(三)化學因素

除了海上的物理因素(溫度)之外，海水的化學因子變化也是紅潮生物大量繁殖的原因之一。一方面，由於逕流及城市生活污水大量注入海中，營養鹽含量驟升，引起硅藻的大量繁殖，提供了夜光藻的豐富餌料，促使後者的急速增加，從而形成了紅潮。另一方面，由於硅藻的大量繁殖，耗盡了海水中的無機營養鹽，而某些甲藻卻仍能在磷、氮等營養鹽貧乏的條件下生長繁殖。另有些有機物質也會促使紅潮生物急遽地增加;如果海上發生了有機物質的污染，也很可能會引起甲藻的紅潮出現。

(四)生態因素

紅潮有其適當的生態要素，如在適當之水溫、鹽度、pH值及營養值、光照等因素才會發生。通常紅潮之發生均在降雨後又繼續日照所發生。海水鹽度下降會使浮游生物異常繁殖，此乃由於物理性刺激所起。浮游生物pH值之適當通常會隨種類而不同，通常好高鹽度種類都是喜好低pH值，而好低鹽度種類喜好高pH值。營養鹽中如硝酸鹽、磷酸鹽等均為植物性浮游生物生長的要素，但其濃度必須要適當才能大量繁殖。

四、藻毒與毒藻

藻毒，乃水域中部分藻類所生成之代謝物，由於具高度的生物活性，如神經傳導之刺激與麻痺作用，常使水中其它動物遭受其害，更有藉著食物鏈的傳遞與其生物累積，在不具徵候之情況下造成較高層次生物(如人類)食用水產品而中毒的現象。絕大多數的藻獨會儲存於藻體內，只有當藻細胞老化死亡或遭逢外力破壞細胞膜時，方才釋出於水中。這些產毒的藻類，絕大多數為海洋性渦鞭毛藻類。在正常的生態環境下，高歧異度與低密度的藻類族群，並不會因毒藻的存在而造成嚴重的問題，倒是因為能行光合作用，又佔據著地球表面積75%以上的水體，所以能為地球提供絕大多數的基礎生產力。然過去二十年來，有毒的浮游藻類隨著人類活動力(污染與航運的頻繁)的增加而大量繁殖，其所造成的水華或紅潮的現象，無論在頻度、範圍與地理上的分布，均呈現出快速增加的趨勢。

渦鞭毛藻類的毒素中的紅潮毒素(red tide toxins)和紅潮的發生有很重要的關係存在。渦鞭毛藻在全球海洋中的分布相當廣，種類亦繁多，它們在基礎生產者的角色中，與矽藻共同擔任著最重要的部分，而全球極大部分的紅潮現象亦因其而起。當紅潮發生時，大量魚類及其他水中生物因而死亡，雖可能由於水中溶氧的降低、及藻體阻塞鰓葉引起之物理性窒息，或藻細胞分解所產生硫化氫及細菌感染而造成死亡，但因死於藻類本身所生成之毒素亦有許多例子，此類稱為紅潮毒素。

五、紅潮的危害現象

紅潮水中之生物主要有鞭毛藻、纖毛蟲、橈腳類、介水藻類、藍藻類、矽藻類、紅色細菌等。當這些生物急速增加到最高密度後反有減少的傾向，會使得環境之水質一起急速變化。生物受害情形是隨紅潮種類而異，對漁類的危害也非常地大，大致可分為兩大類:

(一)紅潮使海水缺氧，或使呼吸器官發生堵塞，而導致生物死亡，夜光藻紅潮即屬於這種類型。當發生夜光藻紅潮時，藻體會大量黏附在魚鰓上，阻礙呼吸而引起魚類的大量死亡。

(二)某些甲藻分泌毒素，毒害生物。這方面又有多種不同的情況:

1.紅潮生物在海水中釋放毒素，使魚、蝦、貝類大量死亡。例如，佛羅里達沿岸發生紅藻的短裸甲藻和薄甲藻能分泌神經毒素，而這種毒素不能被濾去，故會直接殺死魚類和其他經濟海產動物，甚至連在養殖池中的鯊魚也不能倖免。

2.紅潮生物死亡後產生的毒素。例如，美國加利福尼亞州南部沿岸水域的多甲膝溝藻死亡後仍能產生毒素。因此，這一水域魚類的大量死亡往往出現於紅潮的後期，並延到紅潮消失後一段時間。

3.有些膝溝藻分泌的毒素，雖不會引起經濟海產動物的大量死亡，但可聚積在貝類的水管或消化管內。如果人或動物吃了這些貝類，就會受到麻痺病毒，嚴重時甚至死亡。

4.紅潮發生時，除了造成魚類大量死亡外，尚會引起沿岸居民之氣喘等呼吸道過敏現象。

六、紅潮發生的防止對策

(一)富營養鹽化的抑制:隨著工業的發達，過量的污水和工業廢水中含大量的營養鹽，會造成藻類的大量繁殖，對於紅潮的發生有很大決定性的影響，也對人民的生命財產及經濟利益造成很大的威脅。所以不論政府、廠商或居民都應做好環保認知與嚴格要求，避免災難的日益擴大。

(二)預察紅潮的發生:對於紅潮的預防要早，注意發生的時期、水域、規模、出現種、被害的可能程度。注意氣象條件、海(湖)象條件、灣的形狀、水深的程度和水域的形態、無機態和有機態、重金屬類的水質條件、紅潮生物自體的營養要求性、走光性、他種植物的競合關係…。從水的顏色觀察是最容易發現的了。預察法可分為長期預察和短期預察兩種，都需要政府與人民的互相配合。

4. Penitentes雪形成密集的刀片面

Penitentes是雪形成發現高海拔地區。它們採取的形式是高薄刀片硬化在雪地或冰上密集的刀片面向大方向的陽光。

5. Sailing Stones (漂移的石頭)

地球許多奇異古怪的自然現象不僅轉眼即逝，而且許多奇跡般的自然現象都發生在人類難以抵達的地區。

1. 會漂移的石頭 (Sailing Stones)
在美國死亡谷有一種奇特的現象，神秘的石頭會在充滿泥濘的荒灘沙漠上「漂移」，這一現象在科學界已爭辯了數十年。數百磅重的石頭也能夠漂移至數百米遠，許多科學家認為這可能是強風和沙漠表面的冰層結合作用下促進石頭出現移動。然而，這種解釋並站不住腳，它無法解釋為什麼不同大小的石頭會並排以不同速率和截然不同的方向移動。此外，物理學計算也不支持以上的解釋，這需要至少數百英里每小時的風速才能將沙漠上的石頭移動，也許強烈的風會吹到一些小石塊，但數百磅重的石塊是通過什麼神秘力量移動的呢？

6. Supercells (超級雷暴)

雷暴是一種產生閃電及雷聲的自然天氣現象。它通常伴隨著滂沱大雨或冰雹，而在冬季時甚至會隨暴風雪而來。

雷暴可以在世界任何地方發生，甚至發生在兩極地帶，但通常在熱帶雨林地區會較頻繁地發生。在溫帶地區，雷暴則通常會在夏季發生。除了在烏干達及印尼為全世界有雷暴發生的最頻繁地方外，在美國中西部及南部州份會發生威力最強烈的雷暴，因為這些雷暴會與冰雹或龍捲風一起發生的。

雷暴會在大氣不穩定時發生，並且會製造大量的雨水或冰晶。通常其發生有三種特定情況︰地球大氣層低空帶的濕度很高，這可以由露點溫度觀察得到；高空與低空的溫度差異極大，亦即是氣溫遞減率極大；冷鋒受到外力的逼迫而匯聚。

在古老的文明裡，雷暴有著極大的影響力。不論是中國古代、古羅馬或美洲古文明皆有與雷暴相關的神話。

雷暴共分為三種，分別為單細胞雷暴、多細胞雷暴及超級細胞雷暴三種。而分辨它們的方法是根據大氣的不穩定性及不同層次裡的相對風速而定。

單細胞雷暴(Single cell storms)是在大氣不穩定，但只有少量甚至沒有風切變時發生。這些雷暴通常較為短暫，不會持續超過1小時。在平日亦有很多機會看到這種雷暴，因此亦被稱為陣雷。

多細胞雷暴(Multicell storms)由多個單細胞雷暴所組成，是單細胞雷暴的進一步發展而成的。這時會因為氣流的流動而形成陣風帶，這個陣風帶可以延綿數里，如果風速加快、大氣壓力加大及溫度下降，這個陣風帶會越來越大，並且吹襲更大的區域。

超級細胞雷暴(Supercell storms)是在風切變極大時發生的，並由各種不同程度的雷暴組成。這種雷暴的破壞力最大，並且有30%可能性會產生龍捲風。

大雷雨為風速每小時90公里以上的雷暴。這些雷暴同樣可以有閃電及傍沱大雨，但更易造成洪水氾濫，陣風及龍捲風，但定義隨不同國家而有所改變。

大雷雨可能會與超級細胞雷暴及其他雷暴同時發生。

7. Fire Whirls (火龍捲)

但凡大氣渦旋的形成，都和幅合氣流有關。在一個有相當渦度(不論是正或負渦度)的背景場合，如果有幅合，渦旋就會形成。一般在渦度方程中，幅合效應是影響渦度變化的最大因素。

在這個例子中，火的熱力令空氣上升，周圍的空氣從四方八面湧入，形成幅合，火旋風便形成了。有說在日本關東大地震，火災處處，都發生了好幾起的火災旋風。

8. Ice Circles (冰圈)

國德文郡的冰面上近日首次出現罕見的「冰圈」現象，堪稱大自然鬼斧神工之作。覺得非常神奇，水能將冰塊切斷，而造成如此奇觀。
覺得冰圈真的好圓，雪白的冰圈也相當美。

據英國《每日郵報》報導，德文郡居民羅伊‧傑弗裡斯(Roy Jefferies)上週外出溜狗時，在霍尼頓附近的奧特河冰面上發現了這個直徑約為10英呎(約合3米)的完美圓形冰圈，
這是英國境內首次發現這種奇特的自然現象。

「冰圈」現象在全球非常罕見，之前，
北極、斯堪的納維亞半島和加拿大等地區的冰面上曾發現過「冰圈」奇觀。

「冰圈」現象一般出現在河流的拐彎處，湍急的水會在此處產生一種稱為
「旋轉剪切」(rotational shear)的力量，將冰塊切斷，然後冰塊緩慢旋轉。
被切斷的冰塊和周圍的冰塊相互摩擦，最終形成一個正圓形。

有人認為，水下漩渦造成的渦流可以解釋這種自然現象，
以及不同的水溫也可能會影響冰的結構。
然而，有一些罕見的例子有更複雜的幾何模式，
無法以簡單的漩渦系統來做唯一的解釋。

9. Gravity Waves (重力波雲)

我們知道，向東方向的流動將受到赤道方向的科氏力的作用，這將引起垂直方向上帶有水氣的大氣流動（要說明是，高層大氣的水氣不一定直接來至地面，有可能是由於甲烷的光分解形成的）。因為只有夏季時高緯度的平流層才允許相速度東向的重力波傳入中間層（冬季季風方向相反，因而東向的動量不能傳入中間層），這樣，處於夏季的半球的中間層溫會因動量的流失而降低（相應地冬季半球的中間層溫度會升高），從而導致了中間層的降溫現象。實際上，在整個極地地區的夏天，衛星能夠觀察到大片的中間層雲團，但是注意了，緯度太高的地區在夏季處於極晝，因而夜光雲是不易被發現的。在這種條件下，夜光雲就只能在夏季的某些高緯度地區被觀察到了。

10. 海洋藍洞 (Blue Holes)

之所以被稱為藍洞，是因為洞外陽光經過海水折射入洞內，
從洞內看，整片的海水就像寶石一樣地，隨著水波蕩漾著藍光。

我看了比較著名的就是

１．加勒比海、貝里斯海岸附近（也就是你看到的那個）

大藍洞（Great Blue Hole）是全世界最大的水下洞穴，位於貝里斯外海約60哩（96.5公里）處，鄰近燈塔礁（Lighthouse Reef）。大藍洞外觀呈圓形，直徑約1000呎（304公尺），深約400呎（122公尺）。大藍洞為一石灰岩洞，形成於海平面較低的冰河時期，後來因為海水上升，洞頂隨之塌陷，遂變成水下洞穴。

現今的大藍洞是一個名聞遐邇的潛水勝地，世界著名的水肺潛水專家雅各-伊夫·庫斯托
（Jacques-Yves Cousteau）將大藍洞評為世界十大潛水寶地之一，並於1971年進行探勘測繪。

２．南義的拿波里附近，卡不里島

【藍洞】
千年海水侵蝕形成的懸崖藍洞，是卡不里島上最令人驚歎的熱門景點。那真不

愧是世界奇景，美到令人忘記置身何處。提起藍洞的美，是要歸功於其洞內彷彿藍寶石般色澤的海水，它的色調其實是因為光線從洞口射進來，在由海水發生折射作用照映在洞壁上，就行程藍色神秘之光，藍洞的美也絕非照片所能表現。對當地人來說，藍洞不過是在島四周十數個岩洞中的一個，它原是羅馬帝國時代一個和宗教有關的崖洞，後來海水淹沒了洞口而沉沒海中，直到 19 世紀才由島民發現，才成為必遊之地。通常進去之後全身都會濕透，但終於進入夢幻似的藍洞！這裡真是別有洞天，海水靛藍，太奇妙了，彷彿跌入奇妙的藍色

３．加勒比海巴哈馬群島中的最大島嶼～安德羅斯島
（這是我剛才po的第二個文,我看到網頁是貝里斯的藍洞圖,不過他”據說”的那一段話卻是在講安德羅斯島的藍洞= =不好意思～所以有點錯誤在這補充）

在該島的東側，一條稱為”大洋之舌”的深長水繞過海岸。沿著這條水道的一些地方，分佈著淺灘和珊瑚礁，然後突然間出現了一些幽深的洞口。這些洞口就是神秘的藍洞——世界上最驚人的水下洞穴和通道的入口。
　　
　　流水較易侵蝕石灰岩，形成洞穴和地下通道。巴哈馬的石灰岩是世界上已知的最厚的石灰岩，伸入海下8千米。珊瑚礁生成在石灰岩上，隨著石灰岩開始下沉（平均每100年約1釐米），珊瑚便生長起來。所形成的洞穴和地上通道，據知有些出現在3050多米的深度，長度超過2300米。

　　巴哈馬人稱藍洞為沸騰洞或噴水洞，這是因為有洶湧的潮流在洞口出入的緣故。漲潮時，洞口的水開始圍繞著一個旋渦飛速旋動，能把任何東西吸入；落潮時，洞內噴出蘑菇形的水團。
　　
　　探測這種洞穴是非常危險的。由於水流非常急，潛水員只能在”憩流”時（漲、落潮交替之際——譯注）才能入洞，這個平靜期僅持續20分鐘，已有幾位潛水員因耗盡了氧氣而喪生於洞內。

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