第四章 自然地理能量基础

大气不停地运动,河川不息的奔流,生物的生长和繁衍,地球表部物质的风化、迁移和堆积、大规模的地壳运动、地震与火山等⋯⋯,这些随处可见的自然现象说明:自然地理面中各个要素,处于不停顿的运动之中。

在夏天,要形成一堆中等强度的积云,如果用人工的能量去创造,就需耍 1,160 万度电;冬天,从北方南下的冷空气,在二百公里的一段距离内, 为了使前锋的风速维持在每秒 20 米达两三个小时,就需要消耗一亿万度电。这些能量从目前工业发展水平来看,也不是一件轻而易举的事情。可是在自然界,象这类寻常的例子却是成千上万,屡见不鲜。

我们可以再举出这样一个事实:全球陆地的平均高度为 875 米,而每年在陆地上的河川迳流总量约为 37,000 立方公里。假定全部迳流量下降这 800 多米的海拔高度而入海,那么水力所做的机械功,可以粗略的计算出来,这个数字将超过 120 亿马力。这个数字有多大呢?假若用它去侵蚀陆地,那么

其侵蚀强度就相当于一匹马拉刮土机,在不到 20 亩的土地上日夜不停地工作所引起土壤侵蚀的程度。这种强度的侵蚀力作用于全球陆地表面,而且始终持续地进行,那将是相当惊人的。但如从整个自然界来看,也只不过代表了其中总能量的一个不大的部分。那么,作用于地表的能量究竟来自何处?它们在自然地理面中又是如何分配并且保持平衡的呢?

对于自然地理面这个特定的对象来说,它的能量来源可以归纳为两大类:一是以太阳辐射能为代表的“外来能”,一是地球内部所产生的“内生能”。这两大类能源比较起来,内生能对于自然地理面的作用和影响,更多的是通过间接的途径和方式来表现的;而外来能则是自然地理过程发生发展的直接动力和最基本的条件。这两大类能源的存在,并在自然地理面中发生交锋和重叠,为自然地理各要素的互相作用、互相制约和互相渗透提供了动力基础,从而推动着整个自然地理过程的发展,决定了演化的强度和方向, 使得自然地理面貌千姿百态。从这种杂乱多变的表象中,可以发现它们遵循着能量在地球表面的时空分布规律,表征着能量在形式上互相转换的特性。因此,能量和能量平衡就成为研究自然地理过程的基础之一。