材料一:
雪花是六瓣的这一事实是什么人最先在文献上发表的呢?是中国人,西汉人韩婴在《韩诗外传》中就指出“几草木花多五出,雪花独六出”。这比西方早了1000多年。可是在其后的古文献中,却没有人去研究雪花为何是六瓣的。开普物出于对几何、对称的兴趣,写了一本小书专门来研究雪花为何是六瓣的,尽管他当时所掌握的知识是不足以解释其成因的,但是,他这个方向是很有意思的。
(摘编自杨振宁《对称与物理》)
材料二:
17世纪初,雪花吸引了德国天文学家开普勒的眼光。当穿过布拉格的一座大桥时,他注意到落在衣服上的一片雪花,并因此思考它六角形的几何形状。开普勒认为雪花呈六角形的原因不能通过“材质”寻找,因为水汽是无形且流动的,原因只能存在于某种机制中。进而,他猜想这个机制可能是冰“球”的有序堆积过程。显微镜发明之后,雪花成了大受欢迎的观察对象。英国物理学家罗伯特·胡克在1665年出版的《显微术》一书中,展现了他借助显微镜画出的雪花图片,并对雪花晶体结构进行了阐述,这被看作是人类首次具体记录雪花的形态。
(摘编自尹传红《由雪引发的科学实验》)
材料三:
雪晶会根据其形成的云层中的温度和过饱和度的不同而生成不同的形状,在一些温度范围内雪晶呈柱状,在另一些温度范围内则呈板状。随着过饱和度的升高,雪晶变得越来越大,形状也越来越复杂。雪晶的基本形状主要取决于温度:在-2℃左右时呈板状,在-5℃左右时呈柱状,在-15℃左右时又呈板状,在低于-25℃时呈柱状或板状。雪晶的结构更多地取决于过饱和度,即取决于生成速度:当湿度高时,快速生成的柱状晶体会变成轻软的针状晶体,而六角形板状晶体会变成星状的枝蔓晶体。随着温度的下降,雪晶的形状会在板状和柱状之间来回变化好几次,而且变化很大:在几度温差范围内,雪晶会从又细又长的针状晶体(-5℃)变为薄而平的板状晶体(-15℃)。
雪晶形态图
(摘编自肯尼思·利布雷希特《冰的形态发生:雪晶中的物理学》)
开普勒关于雪花的思考对科学研究有什么意义?给我们带来哪些启示?请简要说明。
呼伦贝尔草原牧草以禾本科牧草为主,伴生优质豆科牧草,两类牧草对生长空间的竞争激烈。这里土壤氮素含量低,限制了禾本科牧草的生长,但对豆科牧草的生长影响较弱。21世纪初,在草原公路两侧几千米甚至十几千米的范围内,汽车尾气导致的氮化物沉降,增加了土壤氮素含量,影响牧草生长。
说明汽车尾气导致的氮沉降对呼伦贝尔草原公路两侧牧草的影响。
在旅游景区,观景台被称为“凝视景点的窗口”“站在风景上看风景的平台”。而观景台有时也像广告牌,告诉甚至“规定”旅游者从这里能看到的典型景色。
评价观景台对旅游者欣赏风景的影响。
影响海岸线位置的因素,既有全球尺度因素,如海平面升降,又有区域尺度因素,如泥沙沉积、地壳运动、人类活动等导致的陆面升降。最新研究表明,冰盖消融形成的消融区内,冰盖重力导致的岩层形变缓慢恢复,持续影响着该范围的海岸线位置。距今约1.8万年,北美冰盖开始消融,形成广大消融区。图7显示甲(位于太平洋北岸阿拉斯加的基岩海岸区)、乙(位于墨西哥湾密西西比河的河口三角洲)两站监测的海平面的相对变化。海平面的相对变化是陆面和海平面共同变化的结果。
分析甲站区域与乙站区域海岸线水平变化的方向和幅度的差异。
影响海岸线位置的因素,既有全球尺度因素,如海平面升降,又有区域尺度因素,如泥沙沉积、地壳运动、人类活动等导致的陆面升降。最新研究表明,冰盖消融形成的消融区内,冰盖重力导致的岩层形变缓慢恢复,持续影响着该范围的海岸线位置。距今约1.8万年,北美冰盖开始消融,形成广大消融区。图7显示甲(位于太平洋北岸阿拉斯加的基岩海岸区)、乙(位于墨西哥湾密西西比河的河口三角洲)两站监测的海平面的相对变化。海平面的相对变化是陆面和海平面共同变化的结果。
说明导致乙站所在区域海岸线变化的主要人为影响方式。
影响海岸线位置的因素,既有全球尺度因素,如海平面升降,又有区域尺度因素,如泥沙沉积、地壳运动、人类活动等导致的陆面升降。最新研究表明,冰盖消融形成的消融区内,冰盖重力导致的岩层形变缓慢恢复,持续影响着该范围的海岸线位置。距今约1.8万年,北美冰盖开始消融,形成广大消融区。图7显示甲(位于太平洋北岸阿拉斯加的基岩海岸区)、乙(位于墨西哥湾密西西比河的河口三角洲)两站监测的海平面的相对变化。海平面的相对变化是陆面和海平面共同变化的结果。
根据地理位置,分析甲站陆面垂直变化的原因。
影响海岸线位置的因素,既有全球尺度因素,如海平面升降,又有区域尺度因素,如泥沙沉积、地壳运动、人类活动等导致的陆面升降。最新研究表明,冰盖消融形成的消融区内,冰盖重力导致的岩层形变缓慢恢复,持续影响着该范围的海岸线位置。距今约1.8万年,北美冰盖开始消融,形成广大消融区。图7显示甲(位于太平洋北岸阿拉斯加的基岩海岸区)、乙(位于墨西哥湾密西西比河的河口三角洲)两站监测的海平面的相对变化。海平面的相对变化是陆面和海平面共同变化的结果。
分别指出冰盖消融导致的海平面、消融区陆面的垂直变化,并说明两者共同导致的海岸线水平变化方向。
为缓解淡水资源短缺问题,以色列政府从2001年开始推行海水淡化计划,鼓励企业实行“电水联产”模式,即企业在建设海水淡化厂时,兴建以地中海丰富的天然气为能源的发电厂,且并入国家电网(由进口煤炭发电支撑,成本较高)。目前地中海沿岸地区已建成5家这样的海水淡化厂,每年生产的淡水相当于全国淡水用量的1/3,且被统一纳入国家供水网络优先利用。以色列政府于2022年启动淡化水反注太巴列湖工程,打造淡水“蓄水库”,以缓解最大水源地太巴列湖水位迅速下降的状况。图6示意以色列地中海沿岸地区海水淡化厂及供水网络的分布。
分析以色列打造淡水“蓄水库”对海水淡化产业发展的积极影响。
为缓解淡水资源短缺问题,以色列政府从2001年开始推行海水淡化计划,鼓励企业实行“电水联产”模式,即企业在建设海水淡化厂时,兴建以地中海丰富的天然气为能源的发电厂,且并入国家电网(由进口煤炭发电支撑,成本较高)。目前地中海沿岸地区已建成5家这样的海水淡化厂,每年生产的淡水相当于全国淡水用量的1/3,且被统一纳入国家供水网络优先利用。以色列政府于2022年启动淡化水反注太巴列湖工程,打造淡水“蓄水库”,以缓解最大水源地太巴列湖水位迅速下降的状况。图6示意以色列地中海沿岸地区海水淡化厂及供水网络的分布。
指出以色列将海水淡化水纳入国家供水网络的目的。