南极大陆是世界上积雪最多的地方,那里的积雪被很多人称做“万年雪”。也就是说,南极许多地方的积雪年龄超过了万年大关。根据地球物理勘探资料,南极大陆上冰雪层最厚的地方,有4200米之深。当然,这么厚的冰雪层,其中大部分积雪早就变成为透明美丽的冰川了,只是在冰雪层的最上部,保持着雪的形态。但这最上部的雪层,也往往厚达数百米。
南极洲是世界上最干燥的大陆,年平均降水量不足55毫米,极点附近年降水量只有3毫米,比撒哈拉大沙漠中心的降水量还要少2毫米。那么,这样少的降水量又是怎样积聚成那么深厚的积雪呢?原来,南极大陆也是世界上最寒冷的大陆,年平均气温低到-25℃,极点附近最新记录到的绝对最低气温是-94.5℃。在这样低的温度里,积雪很难融化,蒸发量也极少,天长日久,积聚了那么多的雪和冰。
在这块由冰雪掩覆的大陆上,由于太阳光在积雪面上的反射,经常引起一种神异的“白光”。南极的白光曾使不少勇敢的探险家丧失生命。据有的文章透露,当人们看到这种强烈的白光时,眼睛就什么也看不见了。结果使疾驰着的滑雪者因失明而摔倒在雪面上,车辆或飞机的驾驶员每每造成事故,甚至车覆机毁。
1958年,在南极埃尔斯沃斯基地上空,一架直升飞机的驾驶员突然遇到这种白光,眼睛顿时失明,飞机失去控制,坠毁在雪原上。智利的南极探险家卡阿雷.罗达尔,有一次外出工作,不慎没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动,先是玫瑰红的,接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了,仿佛有人往他眼里撒了一把石灰,接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他,把他带回基地。过了三天视力才恢复过来。
在高山冰川积雪地区活动的登山运动员和科学考察队员,稍不注意,忘记了戴墨镜,也时常被积雪的反光刺痛眼睛,甚至暂时失明。医学上把这种现象叫做“雪盲症”。
雪盲是人眼的视网膜受到强光刺激后而临时失明的一种疾病。一般休息数天后,视力会自已恢复。得过雪盲的人,不注意会再次得雪盲。再次雪盲症状会更严重,所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱,引起长期眼疾,严重时甚至永远失明。
那么,雪盲症的罪魁祸首到庇是谁呢?
原来就是积雪对太阳光的很高的反射率。所谓反射率,是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%,这意思是说,此物体表面所接受到的太阳辐射中,有4S%被反射了出去。雪的反射率极高,纯洁新雪面的反射率能高到95%,换句话说,太阳辅射的95%被雪面重新反射出去了。这时候的雪面,光亮程度几乎要接近太阳光了,肉眼的视网膜怎么能经受得住这样强光的刺激呢?在南极辽阔无垠的雪原上,有些地方的积雪表面,微微下洼,好象探照灯的凹面。在这样的地方,就有可能出现白光。出现白光的雪面,当然要比普通雪面所反射的阳光更集中更强烈了。在一般请况下,雪面并不象镜子那样直接把太阳光反射到人的眼睛里;而是通过雪面的散射刺激眼睛的。人眼在较长时间受到这种散射光的刺激后,也会得雪盲症。因此,有时侯即使是在阴天,不戴墨镜在积雪地上活动久了的人,也会眠睛暂时失明。
纯结的新雪,是地球上自然物体中反射率最大的物体。冰面曲质射率也较大,有60%。干燥公路路面的反射率是32%,干燥沙土是29%,青草面是26%,干草面是19%,干燥黄沙是15%,收割后的田野是10%,煤粉最小,是5%。积雪的反射率最高,所以它能自我保护,不致因吸收太阳辐射太多而迅速融化,有助于稳定积雪的形成。但是,积雪的反射率本身差异比较大。尽管纯洁新雪的反射率可以达到95%,甚至在帕米尔的费德钦科冰川粒雪盆里,测到过绝对最大值为98%的惊人数据,然而,在大城市附近,由于雪中含有煤粒尘埃,新雪的反射率仅能达到30%左右。积聚时间比较长久的老雪,反射率甚至达不到80%。至于污化了的积雪和正在融化着的湿雪,反射率就更低了。
利用污化积雪可以降低反射率这一特性,在积雪面上撒黑土黑粉,人工污化雪面,就能迅速降低积雪面的反射率,促使积雪消融,增加融水。根据试验结果,积雪表面撒黑粉后,反射率能降低20~30%。
各国劳动人民,很早以前就知道黑化雪面能促进积雪消融。欧洲阿尔卑斯山的农民,在田野积雪上撒黑土,加速了雪面融化,可以提前耕作期10~15天。解放前到祁连山去淘金的工人,在缺水季节,就到积雪山坡上污化雪面,河水很块就上涨起来。天山北麓和河西走廊的农民,在春水不足的年份,也经常成群结队,到天山和祁连山里去污化积雪,以解决春灌不足的困难。