南极在世界地图上哪个位置(北极在地图上的哪个位置)

一群国家在地理上被控制，专注于探索终极世界。

在这个星球上

没有比南极更特殊的地方了。

(地球，图片来自@NASA)

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我们的祖先

从我离开非洲的那一刻起

致力于占领整个星球。

包括每一个大陆。

每一片海洋

南极是唯一的例外。

(早期人类迁徙路线图，制图@糖人/行星研究所，据《走向全球:人类如何征服世界》/新科学家)

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1959

经过反复磋商，美、英、法等国

最终在华盛顿达成协议。

冻结所有对南极洲的领土要求

禁止在南极洲进行任何军事活动。

这就是著名的

南极条约

(南极条约组织旗帜)

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该条约最大限度地

将人类的贪婪限制在南极之外

使南极成为世界上最大的南极

最纯净的冰雪世界

(南极视角下的地球，图片来自@摄影师的选择/VCG)

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冰雪

是另一种完全不同于人类文明的繁荣。

包括世界上最独特的生态系统。

世界上数量最多，繁殖最成功的动物。

他们在极其贫瘠和寒冷的自然条件下无休止地生活着。

全部

都需要从南极的形成说起。

这是一场持续了3000多万年的战争。

“风”和“流”的往事

ⅰ浪漫双煞

两亿多年前

地球上的陆地主要由两部分组成。

老古卢占据了北半球。

今天的南极洲、非洲、南美洲、印度等地

然后结合在一起。

一起构成了南方大陆。

冈瓦纳；冈瓦纳大陆

(联合古陆，制图学@赵云鹏/行星研究所)

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虽然它也位于高纬度地区

但此时，南极远没有今天这么冷。

蕨类植物、苏铁和其他植物繁茂生长。

森林绵延，郁郁葱葱。

各种远古野兽在其中繁衍。

物种繁盛，万物更新。

(2亿年前，南极大陆的代表动物——水龙兽及其生存环境得以恢复。它的体长从0.6米到2.5米不等，上下颚的前端可能有一个喙状的嘴，用于切碎植物。两颗獠牙是它的突出标志。图片来自@国家地理/VCG)

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如果事态发展下去。

也许我们今天看到的南极

和欧亚大陆不会有太大区别。

但是

一亿多年前

一个关键的转折点已经出现。

冈瓦纳开始分裂。

非洲、澳大利亚和其他大陆向北漂移。

印度次大陆就像一支箭。

迅速坠入欧亚大陆。

只有南极大陆独自留在极地地区。

(1.4亿年前至今的板块运动示意图，视频制作@Christopher Scotese)

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当时间来到3400万年前

与南美南极大陆的最后联系。

它也被板块运动的野性力量无情地切断了。

海水涌入。

形成了900公里宽的

德雷克海峡

这两个大陆隔着海峡相望。

试图勾搭的“手指”恋恋不舍。

(德雷克海峡，制图@糖人/行星研究所，底图来自@NASA)

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因此

一个以南极为中心。

被大海包围，与其他大陆隔绝

南极大陆

出生

(以南极大陆为中心的地图是用Pearce梅花投影制作的，可以更好的显示南极与其他大陆的关系。同心闭合的白色曲线为纬度，其他为经度。Draw @丹尼尔·r·斯特雷贝/维基百科)

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它占地1400万平方公里。

比中国陆地面积大46%。

(南极大陆与中国面积对比，制图@赵云鹏/行星研究所)

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大陆周围没有其他陆地或山脉。

海面上没有任何遮蔽物或屏障。

“风”在先。

它自西向东环绕南极。

风力往往高达7级以上。

被称为咆哮的西风带

(咆哮的五十年代/尖叫的六十年代)

(咆哮的西风带，来自@ mattowens/NOAA；西风带的形成与地球自西向东自转有关，南极洲与其他大陆的分离大大加强了风)

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强风吹动海面，形成波浪。

海浪还推动深层海水形成更强的洋流。

洋流环绕着南极。

事实也是如此。

流速越来越快，规模越来越大。

最后，它形成了600-2000公里宽。

深达2-4公里的超级洋流

南极环极流

(南极环极流)

这是世界上最大的洋流系统。

流量超过全球所有河流总径流量的100倍。

(南极环极流，视频来自@ NASA南极绕极流在不同位置的通量不同，所以以德雷克海峡为准。南极环极流也是地球自转造成的)

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现在

“浪漫双煞”都出现过。

在狭窄的德雷克海峡

风起云涌，波涛汹涌。

成为那些试图进入南极洲的人的噩梦。

(船只通过德雷克海峡，图片来自@VCG)

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更重要的是

“双邪灵”形成了两道屏障。

包裹整个南极。

来自北方的暖流很难进入。

里面的寒流也很难扩散到外面。

内外热交换受阻。

南极洲几乎被“封”在里面了。

(南极大陆被“密封”示意图，制图@赵云鹏/行星研究所)

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当一个大陆被“封闭”时

会有什么后果？

ⅱ寒冷的末日

后果是

对于最初生活在南极大陆的生命来说

末日已经来临。

第一，天冷。

与不“封闭”的北极相比

无论是最低温度还是年平均温度

南极冷20度左右。

2013年记录的最低温度甚至达到了-93.2℃。

对于地球的“冷极”

在极度寒冷中

雪和冰正在落下。

巨大的冰川生长在山上。

大幅切割南极洲的山峰。

(埃尔斯沃思山脉，其中文森山海拔4892米，是南极洲的最高峰。图片来自@国家地理/VCG)

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当冰雪堆积超过一千万年时

南极洲98%的土地

被巨大的冰川覆盖。

它被称为冰原。

(南极冰盖，合成自卫星图片，冰盖反射阳光，呈现出令人兴奋的珍珠光泽，图片来自@NASA)

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原本是一座高耸的山峰

只能暴露出尖锐的峰。

就像白色海洋上的一座岛屿。

它叫努那塔克。

(瑟斯顿岛的冰原岛山峰，图片来自@ NASA/约翰·松塔格)

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甚至那些不平静的火山。

也不能幸免。

(南极火山群摄自Tai 空，下面最突出的火山口是西德利火山，海拔4,285m，是南极最高的火山；照片看起来像一个狭窄的陨石坑，实际宽度超过5公里；图片来自@NASA)

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南极冰盖集中了世界上70%的淡水。

如果融化足以使全球海平面上升超过60米

中国沿海和华北平原将被泽国覆盖。

冰盖的平均厚度高达2300米。

最厚处可达4700米。

相当于把泰山海拔的冰雪叠加起来。

巨大的重量压迫土地下沉。

甚至严重低于海平面。

(冰川去除后的南极陆地示意图，一半在海平面以下。图片来自@NASA)

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另一方面

南极冰盖就像一顶帽子，中间高，外围低。

由于寒冷，帽子顶部的空气体密度增加。

急速滑下帽子的斜坡。

形成下沉风。

(katabatic风形成示意图，制图@糖人/行星研究所)

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下沉风卷起表面的雪粒。

(指茂密的森林或沙尘暴)遮蔽天空和太阳

目前，地球上已知的最大风速在南极。

是名副其实的“风向标”

(一名科研人员在南极维加岛的风暴中行进。图片来自@VCG)

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下沉风正迅速肆虐。

你所到之处，一切都崩溃了。

它咆哮着冲向岸边。

横扫海洋

(飞机拍摄的是南极菲尔克纳冰架附近的海面，下沉风吹起的积雪在海面上留下了清晰的痕迹。摄影师@Linette Boisvert/NASA)

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海洋也陷入了寒冷。

表面的海水冻结成冰。

从Tai 空俯瞰

白色的海冰正在向四面八方扩散。

看来蓝色星球要被改变了。

(2015年9月21日南极海冰范围，图片来自@VCG)

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这些海冰厚达2米。

老化的冰层可达5米。

他们互相挤压和摩擦。

连续短促的尖利声

即使是最强大的破冰者，也只能选择合适的时机。

(一艘美国破冰船正在南极海域航行。图片来自@VCG)

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寒冷，冰雪，强风

曾经生机勃勃的动物和植物

大多数鱼类，包括陆生动物，都已灭绝。

南极已经从一个绿色的世界完全转变了。

进入一个万物冰冷的世界。

这是人生的终点吗？

(化石喙翼龙，一亿多年前生活在南极洲。图片来自@ M0ty/Wikipedia)

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不

因为一部新的生活剧。

在寒冷中成长。

ⅲ冰雪活力

南极冰盖不是静止的。

但是会从高到低流动。

形成冰流

(南极冰流示意图，视频来自@NASA)

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当冰流到达海岸时

一座巨大的“冰墙”将沿着海岸竖立起来。

(帆船和海岸上的“冰墙”，摄影师@周三哥)

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冰流还在继续。

延伸到海面以上

将会形成冰架。

冰架破裂了，漂浮在海面上。

这是一座冰山。

(冰架冰山形成示意图，制图@赵云鹏&蓝泽宇/行星研究所；冰山是陆地上的冰川形成的，而海冰是海水直接冻结形成的)

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南极大陆边缘74%的海域

被冰架覆盖。

(2004年3月拍摄的拉森冰架，摄影师@吉姆·罗斯/NASA)

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从海上看

像一望无际的冰雪长城。

(请横着看手机，摄影师@ The Lancet)

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当这个冰架的前沿断裂时

形成的冰山通常呈桌状。

(南极桌冰山，图片来自@VCG)

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可以达到几百米。

(注意冰上的企鹅，图片来自@VCG)

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在海浪和强风的不断侵蚀下

变成各种形式。

(请横着看手机，图片来自@Michael Leggero/VCG)

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然而，再大的冰山。

在汹涌的海浪下

注定要分崩离析。

大量冰架和冰山正在融化。

给海洋带来富含氧气的冷水

加上强烈的洋流

将深海中的营养物质搅拌到表面。

在冰架和冰山周围

形成了一股氧气和营养丰富的水流。

所有的生命都登上了舞台。

但是它们如何抵御无情的寒冷呢？

(上升流和下降流示意图，制图@糖人/星球研究所；相比之下，北极水域的营养物质不如南极丰富，而赤道水域的含氧量则低于南极。冰山融水带来的铁元素也是生命繁衍的关键。详情请参考“铁限制假说”)

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①

首先，这是

硅藻为代表的浮游植物

它们非常小，只能用微米来测量。

(硅藻，图片来自@NASA)

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就是这么小的生命。

拥有异常丰富的人口

将海水和浮冰“染成”绿色

(海水是绿色的，因为里面充满了藻类。图片来自@NOAA)

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②

就在…之后

以藻类为食的南极磷虾出现了。

为了度过漫长而寒冷的冬天

他们可以忍受200多天的饥饿。

甚至会出现负增长。

所以一般2-3年不会长到5cm左右。

(南极磷虾，图片来自@维基百科)

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然而

就是超强的耐力。

让这个卑微的小生命

成为地球上最大的数量

最成功的繁殖动物之一。

据估计，保守总量超过5亿吨。

相比之下

人类的总重量只有4亿多吨。

他们喜欢集体活动。

找到食物的个体会将信息传递给其他个体。

然后一拥而上抢食。

每立方水体可以聚集几千到几万。

然后被洋流和浮冰推动。

云来去无踪

(太平洋磷虾群，仅供参考，图片来自@VCG)

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③

如此庞大的磷虾数量

构成了整个南极生态系统的基石。

可以支撑的生物链远远超出人们的想象

鱼就是其中之一。

最有代表性的就是南极冰鱼。

它有很强的“抗冻”能力。

一种来自循环系统的糖蛋白。

能有效防止血液冻结。

类似于人类在汽车中使用的防冻液。

(一条南极冰鱼，图片来自@ marra bio 2/维基百科)

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因为南极水域富含氧气。

一些南极冰鱼仍在进化。

简单的扔掉携带氧气的血红蛋白。

所以血液看起来是白色的。

(一种小型南极冰鱼，透明，图片来自@Uwe kils/ Wikipedia)

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④

鸟类也在南极洲的边缘。

以及周围的岛屿。

多达2亿。

(信天翁，摄影师@林忠啸箭)

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他们在南极海域的风浪中搏击。

以南极磷虾、鱼类、鱿鱼等为食。

(灰背信天翁，摄影师@彼得)

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优雅的流浪信天翁格外引人注目。

它的翼展可长达3.7米。

它是现存翼展最长的鸟。

(流浪的信天翁，图片来自@澳大利亚南极事务部)

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但是

真正的鸟不是信天翁。

但是失去飞行能力的企鹅。

几千万年前

企鹅的祖先放弃了天空空

他们专注于游泳。

为了在海洋中获取更多的磷虾、鱼类和其他食物。

在它们光滑的羽毛中保留一层空气。

不仅可以增加浮力

它也有助于隔离南极洲的冰水。

耳朵、脚和其他部位变小。

以减少热量损失。

(3700万年前的巨型企鹅与现在的人类和帝企鹅对比，制图@糖人/星球研究所)

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现在

企鹅家族多达19个。

有8种生活在南极和亚南极地区。

(请横着看手机；企鹅家族地图，物种数量仍有争议，制图@糖人/星球研究所)

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来自绅士的帝企鹅

(帝企鹅，比帝企鹅略矮，但颜色较亮，嘴较长，耳后有橙红色的海豹。图片来自@VCG)

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到“充满戏剧性”的帽衫企鹅

(戴帽子乐队的企鹅，摄影师@汉斯)

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然后是红嘴金企鹅。

(金企鹅，摄影师@陈晓林)

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和高大坚定的帝企鹅

抗寒能力最强。

它是所有企鹅中体重最大的。

相对表面积和热损失减少。

帝企鹅还能控制流向四肢的血液。

防止肢体冻伤

(帝企鹅，图片来自@VCG)

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并且抱团取暖。

而且是在零下几十度的低温环境下。

让体温升到38℃。

同时，他们会不断变换位置。

确保每一只帝企鹅都有机会进入最温暖的中心区域。

(帝企鹅幼崽抱团取暖，图片来自@VCG)

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⑤

大型海洋哺乳动物也很繁荣。

海豹、海狮和海象以它们厚厚的皮毛而闻名。

它具有优异的防寒和防水性能。

在…之中

一只长着小耳朵的海豹

它是海狮科的一个亚科。

(印章，图片来自@VCG)

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一只臃肿的象海豹

男性体长可达6.5米。

重约4吨。

“年轻”已经是大胖子了。

(象海豹幼崽，图片来自@VCG)

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喜欢挖洞的威德尔海豹。

经常从冰洞里伸出一个小圆头。

尽情呼吸。

(威德尔海豹，图片来自@VCG)

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胃口极大的鲸鱼

它也经常出没于南极水域。

体重200吨的蓝鲸靠吃磷虾为生

到经常以优雅姿势跃出水面的座头鲸。

顶级掠食者虎鲸。

它们有一层厚厚的脂肪

可以提供足够的能量御寒。

(座头鲸，图片来自@VCG)

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好了

“浪漫双煞”封印了南极。

但是创造了一个独特的生态系统。

从单细胞硅藻到成群的磷虾。

从优雅的信天翁到最引人注目的企鹅

从许多种类的海豹到数百吨的鲸鱼。

万物竞争，生机勃勃。

(南极生态系统示意图，制图@糖人/行星研究所)

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对人类来说，

这仍然是一个困难的禁区。

毕竟没有防水的皮草。

没有厚厚的脂肪。

没有蓬松的羽毛。

没有永远不会冻结的血液。

在世界上最寒冷的地方生存。

只能依靠足够专业的技术和设备。

P.S .主要参考:刘晓寒《南极大陆的进化与科学探索》、陈良标《南极鱼——冰海中进化的奇迹》、/张《南极鸟兽四季》。

...结束了...