第4章 初见冰山
乘客登船不久，庞洛邮轮就启航了。经过一夜航行，庞洛邮轮已经驶入了德雷克海峡。
德雷克海峡位于火地岛群岛与南设得兰群岛之间，以它的发现者即十六世纪的一位英国私掠船船长的名字命名。但是，据说德雷克只是发现了这条海峡，从未在这条海峡上进行过航行。另外，德雷克也不是这条海峡的第一个发现者。早在德雷克发现这条海峡之前，就已经有人发现了这条海峡并为它命名，只是当时很少有人知道此事，没有得到广泛流传。德雷克海峡具有三个重要特点。第一，它是世界上最宽的海峡。最大宽度为九百七十公里，平均宽度为九百公里。第二，它是世界上最深的海峡。最大深度为五千二百四十八米，平均深度为三千四百米。第三，它是世界上风浪最大的海峡。这里不分一年四季，每日都有风力高达八级以上的大风，经常出现高达十米的巨浪，有时甚至出现高达二十米的巨浪，曾经使无数船只在此倾覆海底，被人们称为魔鬼海峡和死亡走廊。前两个特点与海底地形有关，没有什么好说的。第三个特点不仅与海底地形有关，而且与大气环流有关，必须好好说一下。
大家都知道，太阳系共有八大行星。这八大行星就是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。其中，水星、金星、地球、火星等四颗行星又称类地行星，木星、土星、天王星、海王星等四颗行星又称类木行星。类地行星具有固体表面，化学组成以重物质为主。类木行星不具有固体表面，化学组成以轻物质为主。从类地行星来看，只有水星没有行星大气，金星、火星和地球都有行星大气。但是，地球大气又与金星大气和火星大气有所不同。金星大气和火星大气的主要成分都是二氧化碳。在金星大气中，二氧化碳占大气成分百分之九十七。在火星大气中，二氧化碳占大气成分百分之九十五。而地球大气的主要成分则是氮气和氧气。氮气占大气成分百分之七十八，氧气占大气成分百分之二十一，两者加起来占大气成分百分之九十九。地球大气的这一特点，与地球在太阳系的位置及地球的演化过程具有密切联系。从地球在太阳系的位置来看，如果地球距离太阳像水星那么近，无论地球大气具有什么样的大气成分，都会被强劲的太阳风吹得一干二净。如果地球距离太阳像金星那么近，即使可以形成自己的行星大气，大气中的水汽也不可能变成液态水。如果地球距离太阳像火星那么远，即使大气中的水汽可以变成液态水，这种液态水也不可能在地球表面长期存在。从地球的演化过程来看，地球形成初期是没有任何行星大气的。因为，在地球形成过程中产生的原始大气，早已在太阳风的不断吹拂下散逸到星际空间中去了。后来，地球又通过火山喷发释放出吸附在地壳里的气体，逐渐形成了以二氧化碳作为主要成分的次生大气。这种次生大气与现在的金星大气和火星大气并无区别。但是，由于地球上存在着有利于形成生物进化的液态水，所以通过原始生物的光合作用及排泄腐烂作用，逐渐将次生大气改变成了以氮气和氧气作为主要成分的现代大气。地球大气不仅是生物进化的必然产物，而且是生物进化的重要保障。因为，高空中的氧气可以通过太阳辐射的光化学作用变成臭氧。臭氧对太阳的紫外辐射具有强烈的吸收作用，这就为水生生物向陆生生物的进化创造了有利条件。除此之外，地球大气还是导致气候变化的一个重要因素，气候变化对于生物进化也具有十分重要的影响作用。人类的产生和发展，就与第四纪冰期的气候变化具有密切联系。
从地球大气的垂直结构来看，可以将地球大气称为大气层。从下垫面到距离下垫面十二公里左右的大气层叫做对流层。对流层在大气层中的空气密度和水汽含量最高，集中了地球大气百分之七十五以上的质量和百分之九十以上的水汽。这里的地球大气具有三个主要特点：一是气温随高度增加而降低，二是垂直气流运动强烈，三是气象要素分布不均。因此，云雾雨雪等主要天气现象都发生在这里。从对流层顶到距离下垫面五十五公里左右的大气层叫做平流层。平流层水汽含量和微粒含量很少，大气透明度很高，很少有云层出现。不过，有时会在高纬度地区形成可以在早晚看到的贝母云。由于平流层存在大量臭氧，吸收太阳辐射较多，下半部气温随高度增加保持不变或缓慢上升，上半部气温则随高度增加而迅速上升，气流运动以水平气流运动为主，垂直气流运动不强烈。从平流层顶到距离下垫面八十五公里左右的大气层叫做中间层。中间层水汽含量和微粒含量极少，大气透明度更高，几乎没有云层出现。不过，偶尔会在高纬度地区形成只能在夏季夜晚看到的夜光云。由于中间层几乎没有臭氧，吸收太阳辐射较少，不仅气温随高度增加而迅速下降，而且存在强烈的垂直气流运动，所以又称高空对流层。从中间层顶到距离下垫面一千公里左右的大气层叫做热层。热层的气温极高，虽然空气密度极为稀薄，但是太阳辐射的光化学作用十分强烈，不仅使构成地球大气的气体原子处于电离状态，而且使带电粒子在地球磁场的作用下移向极地上空形成极光。因此，这里又称电离层。热层以上三千公里左右的大气层叫做散逸层。散逸层是大气层的外层，是大气层和星际空间的过渡地带。由于这里温度极高气体粒子运动速度极快，又由于这里远离下垫面受引力作用影响较小，所以地球大气可以从这里向外散逸。
大气环流主要发生在对流层。这是一种具有全球性的气流运动。这种气流运动有两个产生原因：一个产生原因是太阳辐射，另一个产生原因是地球自转。首先，由于下垫面的太阳辐射量等于垂直辐射量乘以太阳高度角，又由于低纬度下垫面的太阳高度角高于高纬度下垫面的太阳高度角，所以低纬度下垫面的太阳辐射量必然会多于高纬度下垫面的太阳辐射量。这样一来，在下垫面上就形成了一个由赤道自上而下指向极地的气温梯度。这个由赤道自上而下指向极地的气温梯度，不仅可以使位于赤道的对流层产生热空气上升气流，而且可以使位于极地的对流层产生冷空气下降气流，这样一来，在下垫面上就形成了一个由极地自上而下指向赤道的气压梯度。这个由极地自上而下指向赤道的气压梯度，不仅可以使聚集在赤道对流层顶部的热空气不断流向极地，而且可以使聚集在极地对流层底部的冷空气不断流向赤道。其次，当聚集在赤道对流层顶部的热空气不断流向极地的时候，来自于地球自转的地转偏转力会随着纬度的增加而不断增加。当这些热空气到达纬度二十至三十度的对流层顶部的时候，地转偏转力和气压梯度力会逐渐进入平衡状态。由于地转偏转力和气压梯度力大小相等方向相反，所以这些热空气的流动方向就会逐渐向东偏转，并从经圈气流逐渐变成纬圈气流。当这些热空气的流动方向逐渐向东偏转的时候，来源于赤道对流层顶部的热空气仍然会不断到达这里，使聚集在这里的热空气不断增加，并在这里形成副热带高压带。在副热带高压带附近纬度三十至四十度之间，热空气会分别向赤道和极地流去。流向赤道的热空气在地转偏转力的作用下会逐渐向西偏转，分别形成北半球的东北信风和南半球的东南信风。这两支信风将在赤道附近会合以补偿赤道流失的空气质量，由此形成了一个闭合的低纬度环流圈。流向极地的热空气在地转偏转力的作用下会逐渐向东偏转，并在纬度六十度附近的对流层与来自极地的冷空气相遇。这些热空气与来自极地的冷空气相遇之后，会在锋面作用的推动下越过冷空气继续向极地流动，并在极地上空遇冷下沉以补偿极地流失的空气质量，由此形成了一个闭合的高纬度环流圈。中纬度对流层上部和下部都盛行偏西风，上部偏西风具有指向赤道的风速分量，下部偏西风具有指向极地的风速分量，由此形成了一个闭合的中纬度环流圈。从大气环流的形成过程来看，大气环流是由三风四带构成的。三风是指极地东风、盛行西风、赤道信风等三个行星风系。四带是指赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压带等四个行星气压带。
大气环流不仅对气流运动有重要影响，而且对洋流运动也有重要影响。赤道信风和盛行西风会推动洋流在纬度三十度附近形成一个高压水堆，在北半球使到达这里的洋流顺时针旋转，在南半球使到达这里的洋流逆时针旋转。极地东风和盛行西风会推动洋流在纬度六十度附近形成一个低压水洼，在北半球使到达这里的洋流逆时针旋转，在南半球使到达这里的洋流顺时针旋转。东北信风和东南信风会推动洋流在赤道附近形成一个低压水洼，使到达这里的北半球洋流顺时针旋转，使到达这里的南半球洋流逆时针旋转。由于德雷克海峡坐落在南半球极地高压带和副极地低压带之间，所以德雷克海峡又坐落在盛行西风的南半球地区。由于盛行西风的南半球地区坐落在冷热海水交汇的南极辐合带上，所以盛行西风的南半球地区又坐落在南大洋上。因此，盛行西风必然会与南极环流在德雷克海峡相遇。南极环流是一种在极地东风推动下形成的风海流，自东向西围绕南极大陆流动。其流动方向不仅与地球自转方向相反，而且与盛行西风风向相反。这样一来，一边是顺流而来、逆风而去的南极环流，另一边是乘风而去、逆流而来的盛行西风，两者狭路相逢各显神威，前者在后者脚下掀起了万顷巨浪，后者在前者头顶卷起了万里狂风。在知道了这些情况之后，德雷克海峡的风高浪急就不能不在人们的意料之中了。
中国南极科学考察队在穿越南大洋的西风带时，曾经编了一个十分形象的晕船顺口溜：一声不吭，两眼无神，三餐不思，四肢无力，五脏翻腾，六神无主，七上八下，久卧不起，实在难受。我们对此深有体会。不过，在我们全家人中间，只有妈妈完全达到了晕船顺口溜的标准，我和爸爸还没有完全达到晕船顺口溜的标准。我和爸爸还能按时吃饭和下地活动，妈妈已经不能按时吃饭和下地活动了。船身以二三十度的幅度左右晃动着，以四五米的高度上下颠簸着。坐在二楼餐厅吃饭，一个巨浪袭来，所有舷窗都被淹没在海水之中。躺在床上睡觉，就像躺在一辆过山车上一样，有一种随时都会掉下来的感觉。摆在桌子上的茶具，常常会失去重心，像踏着一只顺坡而下的滑板一样，飞速地滑落到地毯上。经过两天的航行，风浪渐渐地小了，海面也变得越来越平静了。这时突然接到船长通知：前方发现了一座冰山！我们急忙跑上船头，只见远处有一座巨大的冰山正在迎面而来。这是一座看起来像半条邮轮大小的长方形冰山，有棱有角的洁白冰面泛着淡蓝色的光彩，美丽极了！看到它，我激动地又喊又跳。