寶貴的大氣層
1961年5月4日,馬爾科姆·羅斯和維克·普拉瑟乘坐氣球上升至海拔34.6公里。對羅斯來説,當時刷新的記錄意義不大。但他輕輕拉起百葉簾之後,首次從吊籃望出外面,四周的景象卻叫他歎為觀止。
他回想説:“我們在3萬零500米的高空所看見的簡直是美麗絶倫之景。”大氣各層的顔色使羅斯感到驚奇。最低的一層是“鮮藍帶白”的對流層,距離地球表面大約16公里。接着是深藍色的平流層,顔色逐漸加深,最後是漆黑的外太空。羅斯在《全國地理雜誌》寫道:“我們默默凝眸遠望,天上的雄偉氣勢實在教人懍然生畏。”
的確,神奇的大氣層是值得我們仔細思量的。
維持生命
大氣層實際是個圍繞地球的氣圈,高度為80公里左右,重量逾5000萬億噸。大氣層在海平面的壓力相當於每平方厘米1.03千克。要是沒有大氣壓力,我們就不能生存,因為大氣壓力防止我們的體液蒸發。高層大氣缺乏足够的氣壓去維持人類的生命。有鑑於此,羅斯和普拉瑟需要穿上增壓的太空衣。羅斯解釋説:“要是缺少人造氣壓,我們的血液就會沸騰,所有血管和器官都會破裂。”
當然,我們也需要這個氣圈去維持生命氣息。可是,由於我們不能看見大氣層,大部分人因此將其視作理所當然。古代一位虔誠的男子滿懷感激地説:“[上帝]將生命、氣息、萬物,賜給萬人。”——使徒行傳17:24,25。
假如沒有大氣層,塵埃就不能存在於大氣中;由於塵埃是雨點的核心,雨點也無法形成。要不是有大氣層,我們早在日間就給太陽的直接輻射燒焦了,或在晚上凍死。值得慶幸的是,大氣層像毯子一樣覆蓋地球,把太陽所發出的部分熱能保存起來,使晚間不致過於寒冷。
此外,大氣層也發揮保護作用,使地上居民免受流星襲擊。赫伯特·里爾在《大氣層簡介》一書中解釋説:“每日進入外層大氣的外太空固體物質,據估計重量共達數千噸。”可是,大多數流星尚未抵達地面已在大氣層中碎裂。
大氣層為我們的生活增添不少樂趣,使我們能够欣賞萬里碧空、茫茫白雲、清新雨露,以及絢爛的朝日晚霞。此外,要是沒有大氣層,我們就不能聽見心愛親友的聲音,也不能欣賞自己最喜愛的音樂。為甚麽呢?原因是,音波需要通過媒質才能傳播開去。空氣是傳播聲音的理想媒質,可是外太空卻萬籟俱寂。
奇妙的混合物
古人認為大氣層是由一種物質構成的。後來,科學家在18世紀末葉發現大氣層主要是由兩種相輔相成的氣體——氮和氧——混合成的。大氣層含有不同氣體,氮佔百分之78,氧佔百分之21;剩餘的百分之1是由氬、水蒸氣、二氧化碳、氖、氦、氪、氫、氙,以及臭氧等氣體混合成的。
當然,氧是維持生命的氣體,身體通過呼吸就可以獲得所需的氧。對地上生物來説,大氣層的氧氣量是最適中的。要是氧氣的成分驟降,我們就會變得昏昏欲睡,最後甚至失去知覺。如果氧氣的成分激增,即使森林的嫩枝和青草是濕潤的,也會變成高度易燃。
氮不單是氧的理想稀釋劑,對於維持生命,氮也擔任相當重要的角色。所有生物都須要靠氮來維持生命。植物藉助閃電作用和一種特别細菌而獲得大氣層的氮。我們則從食物汲取身體所需的氮。
氧和氮在大氣層所佔的比例經常保持適中簡直是個奇迹。由於微生物所發揮的有益作用,氮得以返回大氣層。氧又怎樣?焚燒燃料消耗巨量的氧;為了維持生命,人和動物也吸入大量的氧。然而,氧在大氣層所佔的比例始終保持在百分之21的水平上。怎會這樣呢?就是藉着綠色植物和海藻的光合作用,這個化學過程每天為大氣層提供逾十億噸的氧。
雖然二氧化碳是大氣層的微量氣體,僅佔百分之0.03,但如果缺少二氧化碳,光合作用就不能進行了。除了倚靠光之外,植物還需要二氧化碳才能生長,然後産生果實、果仁、穀物和蔬菜。此外,二氧化碳也把熱能反射回地球,使我們的行星得以保持暖和。可是,如果二氧化碳的水平上升,這可能是由於消耗過量的木材、煤、天然氣和石油等燃料的緣故,地球氣温最終會變得灼熱,地上生物也不能存活。在另一方面,要是二氧化碳的成分大大減少,光合作用就會停止,我們也終會餓死。
臭氧是地上生物賴以生存的另一種微量氣體。高層大氣(也稱為平流層)所含的臭氧把來自太陽的紫外線輻射吸收了,藉此保護我們免受紫外線輻射所傷害。
的確,我們對大氣層的認識越深,就越有理由感到驚訝。氮、氧和其他微量氣體在大氣層所佔的比例正恰到好處。地球的體積也剛好適中,使大氣層的氣體能够保持均衡。要是地球的體積較小,或重量稍減,萬有引力的強度就大大削弱了,以致大部分的大氣會漏到外太空。
《生態環境》這本科學教科書聲稱,“在另一方面,要是地球的體積比現存的為大,引力的強度就會增加,使更大量的氣體保留下來。……大氣層各氣體之間的微妙均衡因而受到干擾。”
很可悲,現代人類的生活方式正擾亂大氣層的“微妙均衡”。情況有多嚴重?我們有希望挽救寶貴的大氣層,使它不致遭受破壞嗎?
[第5頁的附欄]
絢爛多彩的日落
大氣層把太陽的光線反射出來,給萬里長空塗上宜人的蔚藍。夕陽西下,斜暉要穿過更多的大氣,於是把天幕染成萬紫千紅,這麽鮮艷的色彩也許是城市居民從未見過的。
在工業城市所看見的日落,除了顯出深淺不同的紅色之外,通常都是色彩暗淡的。《新科學家》週刊指出,要是地區遭受嚴重污染,居民“就只能看見一輪晦暗的紅日,還未西下已在空中消失了”。
上述週刊解釋説:“如果大氣層是異常清澈、毫無污染的話,斜陽的色彩就顯得尤其鮮艷奪目。落日粲然放出耀眼的金光,使天空呈現深淺不同的橙與黃。隨着夕陽沉到地平線之下,天上的色彩也漸漸改變,由橙轉為藍。即使太陽已消失蹤影,天上的低雲仍繼續把落日的光芒反射出來。”
試想像一下,在一個毫無污染的世界裏,你可以欣賞到無數絢爛多彩的日落!——啟示錄21:3-5。