地球的年龄是怎样知道的？石头为什么能浮在水面上？石灰岩溶洞是怎样形成的？雨水为什么不能喝？鸣沙为什么会发出响声？雷电为什么喜欢袭击孤立高耸的物体？为什么森林地区多雨？为什么高山会发生雪崩？……想多了解些地球的知识吗？那就请看本书。

《21世纪十万个为什么》系列丛书，努力向青少年传播当代各学科科学研究的新见解、新知识，文章通俗易懂。本书为该系列丛书之一，主要介绍了地球的知识，包括：行星地球、地球内部力量、地貌塑造、地球上的水、大气过程、地球气候、生态系统、人与自然8个部分。

PART ONE行星地球

 ◎地球的年龄是怎样知道的？

 ◎地球内部的圈层结构是怎样被发现的？

 ◎为什么说人类历史和地球历史相比是极其短暂的？

 ◎地壳为什么不“安稳”？

 ◎大西洋两岸的陆地为什么可以拼起来？

 ◎地壳的板块构造是怎样被发现的？

 ◎大河人海处为什么往往有三角洲？

 ◎山上的圆石头是怎样形成的？

 ◎两极地区为什么出现迷人的极光？

 ◎二十四节气是怎么来的？

 ◎为什么“冷在三九”、“热在三伏”？

 ◎我国北方为什么冬夏长、春秋短？

 ◎拉萨为什么有“日光城”之称？

 ◎南极洲为什么降水稀少？

 ◎华北地区为什么春旱？

 ◎为什么冬冷夏热？

 ◎“热极”为什么在北半球副热带？

 ◎南极洲为什么是世界最冷的地方？

 ◎“春城”为什么总是春天？

 ◎陨石雨是怎样形成的？

 ◎海水的颜色为什么是蓝色？

PART TWO地球内部力量

 ◎石头为什么能浮在水面上？

 ◎石头为什么会生锈？

 ◎南京雨花石是从哪里来的？

 ◎波浪岩是怎样形成的？

 ◎太湖石是怎样形成的？

 ◎英石是怎样形成的？

 ◎青藏高原为什么会成为世界上最高的高原？

 ◎喜马拉雅山为什么被称为“地球之巅”？

 ◎为什么说雅鲁藏布大峡谷是世界最大的峡谷？

 ◎火山与地震是怎样发生的？

 ◎火山爆发为什么会导致气候异常？

 ◎“天然灯塔”是怎样形成的？

 ◎长白山天池为什么成为我国火山口湖之最？

 ◎“天然汽水”是怎样形成的？

 ◎“毒泉”的“毒”是怎么来的？

 ◎神奇的“药泉”为什么能治病？

 ◎为什么地震多发生在夜间？

 ◎日本为什么频繁发生地震？

 ◎地热是怎样形成的？

 ◎冰岛首都为什么能荣获“无烟城市”的美誉？

 ◎太平洋为什么不太平？

 ◎大西洋为什么有纵贯中部的“海底山岭”？

 ◎为什么会有间歇泉？

 ◎雪峰之下为什么有热泉？

 ◎红海的海水为什么温度最高？

 ◎台湾岛是怎样从海底升起来的？

 ◎海南岛是怎样和大陆分开的？

 ◎亚洲东部邻海为什么有一系列岛弧？

 ◎为什么智力能成为“铜矿之国”？

PART THRE地貌塑造

 ◎石灰岩溶洞是怎样形成的？

 ◎“天坑”是怎样形成的？

 ◎圆湖和圆谷是怎样形成的？

 ◎格陵兰为什么是个大“盆地”？

 ◎东非大裂谷是怎样形成的？

 ◎挪威峡湾是怎样形成的？

 ◎石林是怎样形成的？

 ◎黄山的奇峰怪石是怎样形成的？¨

 ◎造型奇特的土林是怎样形成的？

 ◎“魔鬼城”是怎样形成的？

 ◎黄土高原的黄土是从哪里来的？

 ◎为什么沙漠中会有绿洲？

 ◎平原是怎样形成的？

 ◎亚马孙平原为什么能够成为世界上最大的低地平原？

 ◎丘陵是怎样形成的？

 ◎黄龙的钙华(碳酸钙)景观是怎样形成的？

 ◎“泉城”为什么泉特别多？

 ◎山旺“万卷书”是怎样“写”成的？

 ◎石蘑菇是谁“雕”成的？

 ◎新疆天池是怎样形成的？

 ◎北美五大湖是怎样形成的？

 ◎柴达木盆地为什么有许多盐湖？

 ◎“千湖之国”的湖泊是怎样形成的？

PART FOUR地球上的水

 ◎为什么说水是大自然的“雕塑家”？

 ◎水资源是取之不尽、用之不竭的吗？

 ◎雨水为什么不能喝？

 ◎大自然的水是如何循环的？

 ◎为什么长兴岛能成为“上海橘乡”？

 ◎为什么说冰川是大自然的“推土机”？

 ◎南极冰盖为什么会移动？

 ◎黄河水为什么是黄色的？

 ◎倒淌河为什么“倒淌”？

 ◎雅鲁藏布江为什么有个马蹄形大拐弯？

 ◎万里长江为什么在石鼓镇急转弯？

 ◎盐湖的盐是从哪里来的？

 ◎死海为什么会“死”？

 ◎敦煌月牙泉为什么永不干涸？

 ◎蝴蝶泉为什么彩蝶云集？

 ◎黄果树大瀑布是怎样形成的？

 ◎黄河壶口瀑布为什么会“走”？

 ◎九寨沟的“层湖叠瀑”是怎样形成的？

 ◎黑海的黑色是怎样形成的？

 ◎为什么成海正在消失？

PART FIVE大气过程

 ◎鸣沙为什么会发出响声？

 ◎气压是怎么回事？

 ◎为什么会刮风？

 ◎秋冬季节的早晨湖面为什么冒“热气”？

 ◎云是从哪里来的？

 ◎天空中的云为什么不掉下来？

 ◎云为什么有多种颜色？

 ◎云为什么有不同形状？

 ◎云为什么会时有时无？

 ◎海滨地带为什么白天吹海风，夜间吹陆风？

 ◎焚风是怎么形成的？

 ◎台风是怎样形成的？

 ◎台风为什么既能造成灾难，又能带来好处？

 ◎台风移动路径为什么有规律？

 ◎为什么根据风向能判断台风中心的方位？

 ◎台风的“危险半圈”是怎么回事？

 ◎台风眼区为什么没有风？

 ◎龙卷风是怎样形成的？

 ◎美国为什么龙卷风最多？

 ◎山区的山谷风是怎样形成的？

 ◎寒潮是怎么回事？

 ◎为什么寒潮到来之前，总要热上一两天？

 ◎西北风为什么那么冷？

PART SIX地球气候

 ◎雷电为什么喜欢袭击孤立高耸的物体？

 ◎避雷针为什么能避雷？

 ◎气象站的百叶箱为什么涂成白色？

 ◎为什么说“一场春雨一场暖”，“一场秋雨一场寒”？

 ◎为什么说“燕子低飞蛇过道，大雨不久就来到”？

 ◎“朝霞不出门，晚霞行千里”是怎么回事？

 ◎为什么“天上钩钩云，地上雨淋淋”？

 ◎为什么雷雨前天气非常闷热？

 ◎雾是怎样形成的？

 ◎雾凇奇观为什么能久驻吉林市区？

 ◎为什么说“十雾九晴天”？

 ◎冻雨是怎样形成的？

 ◎“黑霜”是怎么回事？

 ◎我国夏天为什么多雨？

 ◎南极冰盖为什么能记录气温变化？

 ◎“赤道之国”为什么不热？

 ◎为什么海滨会成为避暑的好去处？

 ◎城市里的气温为什么比城外高？

 ◎为什么我国冬季北方白雪皑皑，南方却郁郁葱葱？

 ◎长江中下游地区为什么有伏旱？

 ◎气候为什么会塑造人种特征？

 ◎为什么新疆有“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象？

 ◎为什么四川盆地没有严寒，只有酷暑？

 ◎江淮地区为什么有“黄梅天”？

 ◎江淮一带为什么会有“雨夹雪，不停歇”的现象？

PART SEVEN生态系统

 ◎为什么森林地区多雨？

 ◎为什么称森林为“地球之肺”？

 ◎森林为什么有“绿色宝库”之称？

 ◎森林为什么能净化废水？

 ◎树木为什么能保护环境？

 ◎火山口为什么有“地下森林”？

 ◎黄石公园为什么有“石化森林”之称？

 ◎将军戈壁的硅化木是怎样形成的？

 ◎蛇岛那么多蛇为什么都是毒蛇？

 ◎蛇岛近邻海猫岛为什么没有一条毒蛇？

 ◎“海火”是怎样形成的？

 ◎加拉帕戈斯群岛为什么奇异？

 ◎为什么珊瑚礁被誉为大洋中的“热带雨林”？

 ◎珊瑚礁为什么主要分布在大洋西部？

 ◎红树林为什么荣获“海岸卫士”誉称？

 ◎西沙东岛为什么成为“鸟天下”？

 ◎地球上的物种为什么会急剧减少？

 ◎为什么要保护生物的多样性？

 ◎“克隆”技术能防止物种灭绝吗？

 ◎世界各国为什么竞相建立自然保护区？

 ◎河中土墩是怎样变成“小鸟天堂”的？

 ◎青海湖鸟岛为什么鸟多？

PART EIGHT人与自然

 ◎洞庭湖为什么失掉了我国第一大淡水湖的桂冠？

 ◎“拉尼娜”是怎么回事？

 ◎大洋锰结核是怎样形成的？

 ◎为什么说大陆架是“水下平原”？

 ◎海底为什么有古城遗迹？

 ◎岛屿会消失吗？

 ◎海岸线为什么会发生变化？

 ◎百慕大三角海域为什么成为“死亡之海”？

 ◎“臭氧空洞”是怎样形成的？

 ◎为什么会出现“温室效应”？

 ◎为什么高山会发生雪崩？

 ◎城市居民为什么不宜在早晨进行体育锻炼？

 ◎故宫的大理石为什么有腐蚀斑点？

 ◎大城市为什么“繁星闪烁”现象不明显？

 ◎全球变暖会给人类带来什么麻烦？

 ◎赤潮是怎样形成的？

 ◎草原为什么变成了沙漠？

 ◎沙尘暴是怎么回事？

 ◎为什么建设“三北防护林工程”？

 ◎滔滔黄河怎么会断流？

 ◎雾都伦敦为什么会出现“烟雾事件”？

两极地区为什么出现迷人的极光？

在南北极的夜空中，人们常常会看到一些巨大的绚丽光彩的光带——极光。在自然界的奇观里，恐怕没有什么能比极光更多姿多彩、更迷人的了。

1950年的一个夜晚，苏联的首都莫斯科曾经出现过罕见的极光。那闪亮的光弧呈现淡紫色、红色，在北方的夜空闪耀，持续了好几个小时。

1958年2月11日的夜晚，中国、日本、加拿大、美国等一些地方的天空，也都出现了极光。据当时的人说，天色刚擦黑，在天空中就出现了一片红色的光幕，在光幕上闪现出一条条自上而下的美丽光带。不久，光带的亮度明显增强，就好似一条黄色的绸带飘扬在空中，从出现到消失一共经历了4个小时。

极光给人的印象是神秘莫测，变化多端的。有的极光在天空中只是一闪就消失得无影无踪：有的极光则可以在天空中闪耀好几个小时：有的极光色彩斑斓，一亮一暗地不停地闪动；有的极光呈银白色，在天空中凝结不动；有的极光亮丽无比，连月亮的光辉都能掩盖住：有的极光却极为清淡，宛如缕缕丝云；有的极光结构简单，只是一个弯弯的弧光；有的极光则好像无数彩绸抛向天空，或像是高悬在空中的光幕，美丽迷人。

这种大自然的奇观是从何而来的呢？科学家们经过研究解释说，这是由于地球本身就是一个大的磁场，而它的两个磁极恰好就在地球的南北极附近。当特别强大的太阳风带着电子流；中向地球磁场时，就会在地球的高空同地球大气中的气体分子相遇，从而激发出极光。由于带电电子流同大气层中不同分子的作用，如氧、氮、氩、氖等，就会呈现出不同的颜色，所以就出现了前面人们所看到的变化奇幻，绚丽多姿的极光了。

二十四节气是怎么来的？

远古时期，华夏民族对于四季变化已有了很深的了解，早就知道根据季节变化来安排农事活动，有规律地进行春种、夏耘、秋收、冬藏。二十四节气就是千百年来留下的宝贵经验。

二十四节气的划分起源于黄河流域。远在春秋时期，已运用圭表测日影的方法定出春分、夏至、秋分、冬至四大节气：以后，通过农业生产活动，又逐渐加以完善；至秦汉时期，二十四节气已完全确立，成为农事活动的主要依据。

确立的二十四节气是：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。为了记忆方便，编成了《二十四节气歌》：“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。上半年是六廿一，下半年是八廿三，每月两节日期定，有差不过一二天”。

二十四节气是根据地球在环绕太阳运行的轨道上的位置确定的。地球绕太阳一周是3600，从0°开始定为春分日。以后，每隔15°定为一个节气，这样，共有二十四个节气。

二十四节气是我国古代劳动人民智慧的结晶。随着中国历法的外传，二十四节气已流传到世界许多地方。

为什么“冷在三九"、“热在三伏”？

“三九”是指冬至以后的第三个九天，约在1月12日到20日前后。“三伏”是指初伏、中伏和末伏，一般从夏至后第三个庚日算起。

冬至是一年中北半球白昼最短、黑夜最长的一天，所以这一天地面获得太阳光照最少。但冬至不是气温最低的一天，冬至以后，尽管太阳光照时间开始增加，但地面热量支出仍大于收入。所以，地面气温继续降低，到了地面吸收到的太阳辐射的热量等于地面散发的热量时，天气才达到最冷的时候。这个时间大约在1月中下旬(三九)，所以说“冷在三九”。由于同样原因，夏至这天是一年中我国大部分地区白昼最长、正午太阳高度最高、太阳辐射最强的一天。地面收入的热量仍大于支出的热量，热量还在继续缓慢上升，到了7月下旬前后，大气的热量收入与支出处于相等状态，我国大部分地区气温即出现最高，所以有“热在三伏”之说。

我国北方为什么冬夏长、春秋短？

我国北方，主要是指东部季风区，秦岭一淮河以北的广大地区，主要包括东北和华北。在气候统计工作上，冬季主要指12月、1月和2月；春季是3月、4月、5月：夏季是6月、7月、8月；秋季是9月、10月、儿月。但冷暖变化并不是这样。在北方，以气温衡量，冬季和夏季稍长，而春秋两季稍短，四季并不等长。这是为什么呢？

原来，每年3月初，太阳直射点虽向北移，北方地区从太阳获得的热量逐渐增加，白昼时间加长，地面冰雪开始融化，但气温仍然较低，回升缓慢，因此常有北方春季“冻人不冻地”之说。因而，人们仍然感觉天气寒冷。等到四五月气温回升很快，尤其华北地区5月气温猛增到20℃左右。再加上雨季还没有到来，使天气十分燥热。人们已有夏天的感觉了。

9月初以后，尽管获得太阳光热逐渐减少，但白天气温仍然较高，这时天气晴朗，昼夜温差大。到了每年11月份，北方地区受太阳斜射厉害，获得的光热越来越少，气温下降迅速。同时，在其北部的蒙古、西伯利亚一带冷空气已然形成，并南下影响我国北方，常常造成降温天气，加剧寒冷。这时，人们又开始穿上棉衣，准备过冬了。

拉萨为什么有“日光城"之称？

位于我国西部青藏高原上的西藏自治区首府拉萨，年平均日照时数约为3010小时，略逊于宁夏首府银川，但这里每年每平方厘米获得的太阳热量相当于30克煤炭燃烧时产生的热量，为全国省会城市之最。这些能量比东部平原地区多60％，比四川盆地多了一倍半。这里为什么会获得如此多的太阳能量呢？

原来，拉萨纬度较低，太阳光照较多，太阳辐射较强。同时，拉萨位于世界屋脊上，海拔较高，约3658米。这里大气稀薄，水汽尘埃含量也少，透明度好。当阳光透过大气层时，能量损失少，因而成为全国太阳辐射最多的地区。所以人们称它为“日光城”。

“日光城”还具有与其他城市不一样的气候特点：头顶上是最炽热炎炎的太阳，而身旁却是冷风飕飕的气流。难怪人们常说拉萨是：“日晒胸前暖，风吹背后寒”呢！

充足的日光就是太阳能资源。太阳能是一种新能源，可用来发电、取暖、发展温室等。拉萨有如此丰富的太阳能资源，在世界也是罕见的。因此，这里有很大的开发潜力，前景广阔。

相信不久的将来，我国将会提高利用太阳能的技术水平，把“日光城”变成“能源城”，这一天指日可待。

P9-12

20世纪是科学发现和技术发明日新月异的世纪。飞机的发明、汽车的大规模工业化生产和高速公路的修建，极大地缩小了地域和国家间的距离；青霉素的发明、多种疫苗的普及接种，使人们摆脱了千百年来严重威胁人类生命的传染性疾病；空调机、洗衣机、电冰箱、电视机的发明和普及，方便和改善了人们的物质生活；光纤通信和移动电话的发明，互联网的出现，使“海内存知己，天涯若比邻”不再仅仅是人们的美好愿望；而人类基因组工程的完成和克隆技术的出现，拓展了人类对生命更深层次的认识；航天飞机的升空，国际空间站的建立，使人类的视线看到了宇宙的更深处……所有这一切，不仅改变了人们的生产方式、经济结构和生活方式，也改变了人类对客观世界的认识，建立起了全新的科学理念。从某种意义上说，20世纪百年的科技发展和规模生产，超过了人类有文字历史以来的几千年发展的总和，但同时也带来了生态破坏、生物物种灭绝和环境恶化等一系列灾难性的后果。人们终于意识到，对大自然的掠夺性开发和无止境的索取是要受到自然的惩罚的。只有与自然和谐相处，才能达到既不危及自然和环境，也不危及人类自身的生存和子孙后代发展的可持续发展的目的。

21世纪将是科学技术继续飞速发展和知识经济全球化的世纪。作为高新科技基础和前沿的信息技术、生命科学和基因工程等将有新的突破和发展。中国在经历了20多年的改革开放之后，科学技术、经济规模和综合国力都有了巨大的改观和进步，取得了令全世界瞩目和惊叹的成就。但与世界发达国家相比还有相当的差距。教育救国，科教兴国，赶上并超过世界发达国家，站在世界高新科技的前沿和世界强国之列，这是每一个中国人都为之神往和奋斗的理想与事业。而理想的实现和事业的发展，不但要靠我们这一代人的继续努力，而且更是下一代人的重任，他们才是中国和世界21世纪的真正主人。从这个意义上说，在青少年中引导和培养学科学、爱科学的兴趣和志向，普及科学技术的新知识，培养科学精神，掌握科学方法就不仅仅是学校教育的重要内容和任务，也是全社会，包括科学界、出版界应该给予充分重视的一件事。

现代科学技术的迅猛发展，对现代教育提出了更高的要求。现代教育的目的，不仅是要传授人们工作和生活所需要的知识和技能，更重要的是要使人们具备科学的理念和科学的精神，掌握和运用科学的方法。为了更全面深入地探索和认识已知与未知的世界，人们需要有更宽泛更多方面的科学知识。正是基于对此的认识，党中央提出要彻底改变应试教育的积习弊端，加强青少年的素质教育，这是新世纪来临之际具有战略意义和深远意义的英明决策。实施科教兴国战略，普及科学知识，提高青少年和全民的科技文化素质和民主法制观念，是中华民族实现民主、文明、富民强国的发展基础。

有鉴于此，作为出版工作者，也应该宣传新的科学文化知识，对青少年进行科学启蒙和科学教育，为青少年的素质教育多做有益的工作和贡献，为青少年提供更多更好的出版物。《21世纪十万个为什么》一书，努力向青少年传播当代各学科科学研究的新见解、新知识，文章通俗易懂，相信会博得青少年读者的喜爱。作为一名科技工作者，我对此书的出版表示诚挚的祝贺。