[科普中国]-热水湖

热水湖位于南极冰原的“绿洲”（泛指南极长年覆盖冰雪的2%的土地），湖面上有一层清澈明亮的淡水。

简介范达湖极其有名，原因是这个藏身于南极无雪干谷区的湖是一个热水湖。在68.6米深的湖底部，水温高达25℃。素有“白色大陆”之称的南极是地球上最冷的地区，那里终年冰雪茫茫，95%的大陆被厚达2000米的冰层覆盖，平均气温低达零下几十度。然而，这个在南极干谷区发现的湖，却以其难以置信的温度，深藏在莽莽冰原之中。这引起了科学家的极大兴趣，也带来一系列难解的谜团。

主要特征范达湖最深处近70米，湖面上有一层4米厚的冰层，冰层下的湖内水温是0℃左右，水温在15～16米深的地方升到7.7℃，到了40米以下，水温缓慢升高。至50米，升高的幅度突然加剧，至68.6米的湖底，水温竟高达25℃，与东海地区夏季表面海水的温度相当。它深度越大，水温越高，湖水上淡下咸。湖表面冻结着一层4米厚的冰，冰下湖水清澈，浮游生物极少，湖水含盐量随深度增加而增加，形成分层现象。湖底水的含盐量往往可以高出海水的10倍，氯化钙的含量更高得吓人，是海水的18倍。

成因研究这些奇异的现象一经披露遂引起科学家们的极大兴趣。一些固执己见的科学家觉得这事简直不可思议，认为或许是观测错误造成的，或者是某种偶然的因素使然。为了验证上述观察是否可靠，科学家们又进行了多次观测，都得到了相同的结果。这给了偶然论和观测错误论者有力的一击。

事实既已肯定，重要的问题便在于解释这种事实。为此，新西兰、美国、日本和英国等国的南极考察队从各个不同的角度予以说明，争论不休。其中，有两种观点颇得人们的赞同，一是太阳辐射说，一是地热活动说。

太阳辐射说太阳辐射说认为，南极夏季日照时间长，湖面接受的太阳辐射能多，致使湖面水温升高。而湖面水由于冬季结冰盐度增高，因而密度变大。因此，即使夏季水温升高时，表面水的密度仍维持较大的数值，导致温暖的表面水下沉，从而使底层的水温变高。反对者认为，南极夏季日照时间长，但天气终日阴沉，到达地面的太阳辐射仍很弱，况且冰面又反射了90%以上的辐射能，到达地面的辐射能就更少了，不可能使表面水温升得很高。再说，暖水下沉后，必然使整个水层的水温升高，而不可能仅仅使底层的水温增高。这样，太阳辐射说便很难成立，因而地热说渐渐占了上风。1

地热活动说地热活动说认为，范达湖距罗斯海50公里，而罗斯海附近有活动的默尔本火山和当前仍在喷发的埃里伯斯活火山，表明这一带地底岩浆活动剧烈，岩浆上涌现象严重，受地热的影响，湖水的温度就会出现上冷下热现象。这一解释非常直观，容易被人接受。但是，国际南极干谷钻探计划实施后，人们了解到范达湖所在的赖特干谷区中并没有地热活动，这就彻底否定了地热活动说。这样一来，太阳辐射说便重新抬头。

美国学者威尔逊和日本学者鸟居铁也等也是太阳辐射说的主力派。他们经过多年的研究，提出了新的论点，从而获得了更多人的支持。

他们认为，尽管南极夏季的日照时间特长，但由于天气终日阴沉，加上冰面的强烈反射，地面接收到的太阳辐射能的确少得可怜。然而，冰是有一定的透明度的，对太阳光有一定的透射率，因而表面以下的冰层也或多或少会获得太阳辐射的能量。加之该地风大，冬季积雪被风吹走，积雪层很薄，多为裸露的岩石，使得夏季地面吸热增多，气候较为温暖。长年累月，表层及以下的冰层的温度便有所上升，最后达到使之融化的地步。由于底层盐度较高，密度较大，底层水不会升至表层，结果，就使高温的特性保留下来。同时，表层冬季有失热现象，底层则依靠其上水层的保护，失热微小，因而底层水温特高。近来，科学家们观测到底层水温有缓慢升高的趋势，而且发现氯化钙之类的盐类溶液能有效地蓄积太阳热，为这一理论提供了有利的依据。2

本词条内容贡献者为:

郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学