從字面上看，南極就是地球的最南端，但實(shí)際上，南極這個(gè)詞
有多種近似含義，例如：南極洲、南極點(diǎn)、南極大陸、南極地區、南極圈等。按照國際上通行的概念，我們一般把南極圈以南的地區稱(chēng)為南極，它是南大洋及其島嶼和南極大陸的總稱(chēng)。在極圈內會(huì )有極晝和極夜現象，同時(shí)，極圈也是劃分溫帶與寒帶的界限。
南極洲包括南極大陸及其周?chē)鷯u嶼，總面積約1400萬(wàn)平方千米，其中大陸面積為1239萬(wàn)平方千米，島嶼面積約7.6萬(wàn)平方千米，海岸線(xiàn)長(cháng)達2.47萬(wàn)千米。南極洲另有約158.2萬(wàn)平方千米的冰架。南極洲的面積占地球陸地總面積的十分之一，相當于一個(gè)半中國大。
南極不屬于任何國家
從19世紀20年代起，到20世紀40年代，各國探險家相繼發(fā)現了南極大陸的不同區域，從而為本國政府對南極提出主權要求提供了依據。接著(zhù)，就有英國、新西蘭、澳大利亞、法國、挪威、智利、阿根廷等7個(gè)國家的政府先后對南極洲的部分地區正式提出主權要求，使這塊萬(wàn)年冰封的平靜的大地籠罩上國際糾紛的陰影。
根據1961年6月通過(guò)的《南極條約》，凍結了以上7國對南極的領(lǐng)土主權要求，規定南極只用于和平目的，可以說(shuō)，南極不屬于任何一個(gè)國家，它屬于全人類(lèi)。
我們都知道，去南極是十分不容易的，因為南極大陸是最難接近的大陸。與南極大陸最接近的大陸是南美洲，它們之間是970千米寬的德雷克海峽。南極大陸與其他大陸不僅相距遙遠，而且周?chē)€為數公里乃至數百公里的冰架和浮冰所環(huán)繞，冬天時(shí)浮冰的面積可達1900萬(wàn)平方千米；即使在南極的夏天，其面積也有260萬(wàn)平方千米；南極大陸周?chē)Ｑ笾羞€漂浮著(zhù)數以萬(wàn)計的巨大的冰山，為海上航行造成了極大的困難和危險。
地球上最高的大陸不是擁有青藏高原的亞洲大陸，而是南極大陸。地球上其他幾個(gè)大陸的平均海拔高程為：亞洲950米，北美洲700米，南美洲600米，非洲560米，大洋洲400米，歐洲最低，只有300米。然而，南極大陸，就其自然表面來(lái)說(shuō)，其平均海拔高程為2350米，比其他幾個(gè)大陸中最高的亞洲還要高得多。但是，如果把復蓋在南極大陸上的冰蓋剝離，它的平均高度僅有410米，比整個(gè)地球上陸地的平均高度要低得多。
由于海拔高，空氣稀薄，再加上冰雪表面對太陽(yáng)能量的反射等，使得南極大陸成為世界上最為寒冷的地區，其平均氣溫比北極要低20度。南極大陸的年平均氣溫為零下25度。南極沿海地區的年平均溫度為零下17~20度左右；而內陸地區為年平均溫度則為零下40~50度；東南極高原地區最為寒冷，年平均氣溫低達零下57度。是地球上聽(tīng)觀(guān)測到的最低氣溫為零下89.6度，這是1983年7月在新西蘭的萬(wàn)達站記錄到的，在這樣的低溫下，普通的鋼鐵會(huì )變得象玻璃一般脆；如果把一杯開(kāi)水潑向空中，落下來(lái)的竟然是一片冰晶。
南極的寒冷首先是與它所處的高緯度地理位置有關(guān)，由于高緯度地理位置，導致了在一年中漫長(cháng)的極夜期間沒(méi)有太陽(yáng)光。同時(shí)，與太陽(yáng)光線(xiàn)入射角有關(guān)，緯度越高，陽(yáng)光的入射角越大，單位面積所吸收的太陽(yáng)熱能越少。南極位于地球上緯度最高的地區，太陽(yáng)的入射角最小，陽(yáng)光只能斜射到地表，而斜射的陽(yáng)光熱量又最低。再者，南極大陸地表95%被白色的冰雪復蓋，冰雪對日照的反射率為80%一84%，只剩下不足20%到達地面，而這可憐的一點(diǎn)點(diǎn)熱量又大部分被反射回太空。南極的高海拔和相對稀薄的空氣又使得熱量不容易保存，所以南極異常寒冷。
地球上的風(fēng)極
一般來(lái)講，只有在大洋上熱帶風(fēng)暴（臺風(fēng)）可以達到12級，但是在南極，12級以上的暴風(fēng)卻是家常便飯。南極大陸是風(fēng)暴最頻繁、風(fēng)力最大的大陸，風(fēng)速在每小時(shí)100千米以上的大風(fēng)在南極是經(jīng)?？梢杂龅降?。南極大陸沿海地帶的風(fēng)力最大，平均風(fēng)速為每秒17~18米，而東南極大陸沿海一帶風(fēng)力最強，風(fēng)速可達每秒40~50米。在法國的迪爾維爾站曾測到每秒100米的大風(fēng)，相當12級臺風(fēng)風(fēng)速的3倍，而它的破壞力相當于12級臺風(fēng)的近10倍。這是迄今為止世界上記錄到的最大的風(fēng)。因此，南極又被稱(chēng)之為“風(fēng)極”。
南極風(fēng)能殺人！除了嚴寒之外，狂風(fēng)則是科學(xué)考察人員在南極所遇到的另外一個(gè)兇惡的敵人?？耧L(fēng)會(huì )很快帶走人體的熱量，使人發(fā)生凍傷甚至凍死事故。極夜的風(fēng)暴，其速度有時(shí)超過(guò)每秒40米，比12級臺風(fēng)凌厲得多。此時(shí)若有人身置戶(hù)外，便會(huì )有生命之虞。人們難以忘記，1960年10月10日下午，在日本昭和站進(jìn)行科學(xué)考察的福島博士，走出基地食堂去喂狗，突遇每秒35米的暴風(fēng)雪，從此再沒(méi)有回來(lái)。直到1967年2月9日，他的保存完好的尸體，居然在距站區4.2公里處出現！
南極大陸上冰
南極大陸被冰復蓋
雖然南極是冰雪的寶庫，但是單從降水量來(lái)看，南極大陸卻是最干燥的大陸。南極大陸的空氣異常干燥，沿海地區的年平均降水量只有30～50毫米，不到有我國沿海地區降水量的二十分之一。南極內陸地區的年降水量甚至還不到5毫米，南極點(diǎn)的年平均降水量?jì)H有3毫米，與非洲的撒哈拉大沙漠差不多。
另一方面，南極大陸又是最荒涼的大陸，是唯一沒(méi)有任何樹(shù)木的大陸，除了在南極半島最北端可以看到3種開(kāi)花的小草之外，其他地方根本看不到綠的顏色，只有在沿岸地區有少量的苔蘚和地衣等低等植物；南極大陸沒(méi)有陸生的脊椎動(dòng)物，為數極少的蚊蟲(chóng)、蜘蛛則算是陸生動(dòng)物中的龐然大物了。由于南極大陸降水量很小、滿(mǎn)目荒涼、動(dòng)植物種類(lèi)稀少等原因，有人干脆把南極大陸稱(chēng)為“白色的沙漠”。
南極大陸面積是1400萬(wàn)平方千米，其中95%的面積被冰蓋復蓋，不難計算出來(lái)，南極大陸被冰復蓋的面積大約有1330萬(wàn)平方千米，這個(gè)大冰蓋就象一頂巨大無(wú)比的帽子，把南極大陸大部分地方捂得嚴嚴實(shí)實(shí)，由于它的存在，竟然把南極大陸的地殼壓得凹陷下去，以致于許多地方被壓得低于海平面，假設南極冰蓋一旦融化，西南極大陸會(huì )變成汪洋大海中的一些島嶼。
南極大陸95%以上的面積為巨厚的冰川所復蓋，只有在南極大陸邊緣區域有季節性的巖石出露，其余的絕大部分都復蓋這常年冰雪。冰的平均厚度為2000米左右，最厚的地方達4800米，形成了一個(gè)巨大的冰蓋，冰雪總體積為2800萬(wàn)立方千米。這些冰是由很純的淡水組成的，所包含的淡水約占全世界淡水總量的72%，就其體積來(lái)說(shuō)，約占全世界總冰量的90%以上，構成了地球上最大的淡水寶庫。如果這些冰完全消融，全球平均海平面將升高55～60米，這對人類(lèi)的生存將會(huì )構成嚴重的威脅。
地球上所有的冰川都是流動(dòng)的冰。由于南極冰蓋本身的巨大壓力，使得冰層緩慢地從中心高原向四周運動(dòng)，其速度一般為每年幾米到幾十米，冰蓋的厚度從中心高原向沿海地帶是逐漸變薄的。像這樣的運動(dòng)速度，大陸中心的一塊冰雪耍經(jīng)過(guò)多少年才能流進(jìn)大海呢?如果有興趣的話(huà)，不妨計算一下。南極大陸的冰岸亦以每年200m的平均速度向大洋方向移動(dòng)，冰川的邊緣經(jīng)常斷裂，其結果形成了冰山。同時(shí)，也導致岸線(xiàn)經(jīng)常在相當長(cháng)的距離上后退數十公里。
大陸基巖地形對冰的形態(tài)和運動(dòng)有很大影響。緩慢流動(dòng)的冰層遇到高大山嶺阻擋，就流人山谷之中，冰在山間谷地中形成流動(dòng)較快的冰河，這就是山地冰川。南極大陸巨大的冰川在本身的重力和壓力的聯(lián)合作用下，加上極地終年不息的狂風(fēng)的推動(dòng)和冰融水的潤滑，夜以繼日地發(fā)生流動(dòng)。盡管一朝一夕不容易察覺(jué)它的變遷，然而在歷史的長(cháng)河中，它卻是一股改變南極面貌的巨大力量。
南極冰蓋上的冰裂縫
南極冰蓋的冰在重力作用下由高向低運動(dòng)，也就是通常所說(shuō)的冰川流動(dòng)，當遇到底面凹凸不平時(shí)會(huì )使流動(dòng)的速度產(chǎn)生差異。在底面凸起時(shí)，冰蓋表層的冰運動(dòng)速度比下面的冰要快一些，于是形成了冰裂縫。因此，我們知道，冰裂縫的出現是有規律的，而且經(jīng)常成組出現，對南極冰蓋考察人員和裝備構成了嚴重的威脅。
沒(méi)有哪一個(gè)國家的南極冰蓋考察隊會(huì )忽視冰裂縫，即便如此，在冰裂縫發(fā)生危險的事例也經(jīng)常發(fā)生，人員和車(chē)輛掉下冰裂縫時(shí)有發(fā)生，造成車(chē)輛和人員的損失。南極冰蓋上的冰裂縫經(jīng)常寬達幾米，深不可測，用肉眼可以很清除地看出來(lái)的只需繞道行走就行了，可是許多冰裂縫上面復蓋著(zhù)厚薄不一的積雪，同正常的雪面沒(méi)有任何差別，用肉眼根本看不出來(lái)，當人員或車(chē)輛行進(jìn)到它上面時(shí)，積雪崩塌，人員或車(chē)輛就會(huì )掉落下去。當上面的積雪較厚時(shí)，甚至會(huì )出現前面的車(chē)輛可以安全通過(guò)，而后面的車(chē)輛掉下冰裂縫的情況。
會(huì )“唱歌”的南極冰
如果你有幸得到一小塊南極冰，把它放進(jìn)一杯水中，會(huì )出現非常奇妙的現象：冰塊在融化的同時(shí)，會(huì )發(fā)出輕微的但是人耳能夠聽(tīng)得見(jiàn)的美妙音響，冰塊也會(huì )在水面微微移動(dòng)，甚至輕輕碰撞杯子的邊緣，這是為什么呢？
原來(lái)，這一切都是因為南極冰中含有的氣體造成的。南極巨大的冰蓋都是由萬(wàn)年的冰雪積累而成的，降落在南極的雪花經(jīng)過(guò)壓實(shí)，變成冰川冰，而原來(lái)雪花中的氣體也被保存在冰中，由于上面不斷的積累，氣泡在巨大的壓力下變成了高壓的氣體。當冰塊融化時(shí)，高壓的氣泡破裂，發(fā)出了美妙動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè )聲，同時(shí)會(huì )推動(dòng)體積較小的冰塊移動(dòng)，碰撞水杯，甚至會(huì )發(fā)出輕微的撞擊聲。
規模巨大的冰架是南極特有的景觀(guān)。在南極大陸周?chē)?，越接近大陸的邊緣，冰厚變得越薄，并伸向海洋，在海洋，海冰浮在水面上，形成了寬廣的冰架。也就是說(shuō)，冰架是南極冰蓋向海洋中的延伸部分，這些冰架的平均厚度為475米，最大的冰架是羅斯冰架、菲爾希納冰架、龍尼冰架和亞美利冰架。加上這些冰架，南極大陸面積可增加150萬(wàn)平方千米。冰架能以每年2500米的速度移向海洋，在它的邊緣，斷裂的冰架漸漸漂移到海洋中，形成巨大的冰山。
在南極的冬季，嚴寒的氣候使南極周?chē)Ｃ娼Y冰，海冰完全封住了整個(gè)大陸，并且可向北伸展到南緯55度。一般在每年的9月份，海冰的面積達到最大值，被海冰復蓋的海洋面積達2000萬(wàn)平方公里，這一面積比南極大陸本身面積還要大。每年夏天，一般是在2月底，海冰的范圍達到最小值，85%的海冰漂流到不凍海域融化掉，甚至在許多地方，海冰一直融化到海岸，船舶可以直接航行到岸邊。南極海冰每天最多可流動(dòng)65公里。
南極的冰山是非常吸引人的景觀(guān)，而平臺狀(桌狀)冰山是南極所特有的，從遠處望去，潔白的冰體、壯美的身姿，常常給人們留下永生難忘的記憶。從大陸冰床和冰架上斷裂而成的冰山非常多，并且比北極的冰山要大得多，它們中間大的面積有時(shí)可達數十平方千米，個(gè)別的可長(cháng)達近200千米。從冰架或冰川邊緣斷裂下來(lái)不久的冰山通常是平臺狀冰山，它們的頂部非常平坦，甚至可以作為輕型飛機的機場(chǎng)。它們常常高于水面幾十米，而水面以下可達200～300米。隨著(zhù)不斷的消融，冰山會(huì )進(jìn)一步地分裂、翻轉、坍塌和海流海浪的作用，會(huì )形成各種形狀的小型冰山。南極冰山會(huì )在海流和風(fēng)的推動(dòng)下，以每天10―20公里的速度移動(dòng)。
在南極沿岸分布的冰山中，有的是從冰川口的“冰舌”上剛分裂下來(lái)的“新生冰山”，這些冰山的重心很不穩定，容易發(fā)生翻滾和倒塌。在夏季，氣溫升高，冰山消溶變酥，也會(huì )使其發(fā)生塌落或崩裂，在2月底這一現象更為多見(jiàn)。在中國南極中山站沿岸的冰山群附近，就經(jīng)常會(huì )看到冰山的塌落和聽(tīng)到冰山崩裂的響聲，巨大的冰體從50~60米高的冰山上塌落入海，可掀起3~5米高的涌浪，對在其附近活動(dòng)的船舶具有較大的危險。1998年2月，中山站附近一個(gè)體積巨大的冰山發(fā)生翻轉，距離它幾千米的2萬(wàn)噸級的中國“雪龍”號船竟然左右搖擺到十幾度。
有的“金字塔”形或尖頂形冰山，其水下部分伸出巨大的底盤(pán)，有的甚至遠處看上去為兩座冰山，而實(shí)際上是連在同一個(gè)底盤(pán)上，這類(lèi)冰山水下的伸出部分就像暗礁一樣，給距離較近的船舶帶來(lái)極大的威脅。所以，即使擁有現代化的航行保障手段和堅固的破冰船，不論在遠海還是在近岸，冰山仍然是南極海域航行與作業(yè)的重要障礙之一，對現代化的考察船構成威脅。
由于緯度和季節的不同，海冰的厚度從幾十厘米到2米以上不等，通常緯度高的地方、離岸邊近的地方、海灣內部的海冰較厚，反之則薄。由于海冰的存在，一般只有破冰船才敢在南極周?chē)蚝叫?。南極海冰給航行帶來(lái)了巨大的困難，同時(shí)沿岸結實(shí)的海冰也給近岸的考察站的物資補給提供了方便：輸油時(shí)從船到考察站之間的海冰上架設輸油管，比起等海冰融化后用小艇卸油又快又省事；將物資用吊車(chē)放到冰面上，用履帶式雪地車(chē)可以直接拖到考察站，甚至有些大型車(chē)輛可以從海冰上直接開(kāi)到岸上。
南極冰山有時(shí)會(huì )在水深較淺的海域擱淺，在南極的冬季，海冰也會(huì )將大量的冰山凍結住，在這樣的情況下，冰山是不移動(dòng)的。
南極冰山在南大洋水域的運動(dòng)與大氣環(huán)流、表層水流相一致，在南極岸邊，冰山的漂移取決于海流，這里冰山漂移軌跡常常形成閉合式圓環(huán)。在南極沿岸流的北邊上，冰山漂移逐漸過(guò)渡到北向，然后進(jìn)入南極環(huán)極流的穩定區。由于受到水文氣象要素的綜合影響，冰山運動(dòng)相當復雜，當冰山海面高度為數十米，吃水深度達500米時(shí)，它們的漂移速度，甚至于在漂移方向上都與海冰不同。一些單獨的冰山由于它們的體積和形狀不同，即使在同一海區，也會(huì )使它們的漂移方向和漂移速度各不相同。在南極沿岸流區域，冰山漂移的平均速度約為每小時(shí)500米。在南極環(huán)極流區域的漂移速度略高一些。冰山運動(dòng)速度可能超過(guò)海冰運動(dòng)速度，其原因是冰山高度大，風(fēng)對冰山運動(dòng)會(huì )產(chǎn)生較大的影響。同樣原因，冰山的漂移速度可根據風(fēng)力大小和合成風(fēng)速與表層水和冰塊總運動(dòng)方向的相對位置，一般速度不超過(guò)每小時(shí)2千米。無(wú)風(fēng)條件下，冰山運動(dòng)通常比冰塊和表層水的運動(dòng)要慢。
當風(fēng)向變換或者存在水下逆向海流時(shí)，漂浮冰山可能在與海冰漂移的相反方向上運動(dòng)，這種現象在南極區不少見(jiàn)。
我們在形容某個(gè)事物只出現一小部分時(shí)，常常用“冰山一角”來(lái)形容，可見(jiàn)，大家都知道，冰山的水面以上部分只占其全部體積的很少部分，但具體的比例你能說(shuō)出來(lái)嗎？在這里我可以告訴同學(xué)們，冰山水上部分的體積大約只有總體積的七分之一。南極冰山水上部分與水下部分的高度之比變化很大，這取決于冰出的形狀，例如：對于桌狀冰山，這個(gè)比例大約等于0.2。冰山寬度與長(cháng)度的平均比大約是0.6。
南極和北極的冰山有時(shí)非常巨大，遠遠超出人們的想象。從南極洲冰川末端和冰架滑落的數量最多，規模最大，多呈桌狀延展。1956年11月12日，美國破冰船“冰川”號，在南太平洋斯科特島以西240千米附近，發(fā)現一座冰山，長(cháng)335千米，寬97千米，面積達31，000平方千米，相當比利時(shí)一個(gè)國家的面積，是世界大洋上發(fā)現的最大冰山。1958年冬天，美國破冰船“東方”號，在格陵蘭以西的大西洋洋面，發(fā)現一個(gè)面積360平方千米的冰山，高出海面167米，是至今發(fā)現的最高的冰山。
世界冰川以分布地區劃分，可分為大陸冰川和山岳冰川。大陸冰川多分布于高緯地區，以巨大面積和巨大厚度作蓋層狀復蓋，故又稱(chēng)為冰蓋，其中一部分也可成為單獨的冰川。如東南極洲南緯70度～75度和東經(jīng)60度～70度之間的大冰川，1956―1957年間由澳大利亞極地考察家發(fā)現，定名蘭伯特冰川，冰川寬64公里，與上游的梅洛爾冰川合計長(cháng)約402公里，與費舍爾冰川的支冰川合并計算，總長(cháng)514公里。一般認為這是世界最長(cháng)的冰川。
南極大陸發(fā)生的地震很少，有記錄的幾次地震的震級也不大，因此，南極大陸是地球上最大的地震活動(dòng)明顯不發(fā)育的地區。世界標準地震記錄網(wǎng)只記錄到為數極少的地震活動(dòng)。自國際地球物理年以來(lái)，已經(jīng)有十多個(gè)地震臺站在南極大陸工作，這些臺站所記錄到的局部小地震通常都是由冰山崩裂或破裂而引起的，可能是火山活動(dòng)成因的小地震，與埃里伯斯山、羅斯島及南極半島附近的火山活動(dòng)有關(guān)。
世界標準地震記錄網(wǎng)，幾乎可以記錄到世界上所有強度大于里氏5級的地震。南極地區達到或接近這種強度的較大地震只有3次：第1次是在1952年，第2次在1974年（強度為4.9級），這兩次都發(fā)生在北維多利亞地區，在此地區有一個(gè)大冰川和冰舌，第3次地震是在1985年，這次地震發(fā)生在莊寧毛德地地區。地震學(xué)家們認為，雖然1974年的那次地震的特征和起因與正常地質(zhì)作用引起的地震相似，但這次地震可能是由冰川的運動(dòng)所引發(fā)的。相反，1985年的那次地震則是正常構造活動(dòng)所引起的，也是唯一的一次確確實(shí)實(shí)的南極地震。
南極點(diǎn)是地球表面非常特殊的一個(gè)位置，在那里有許多難以想象的事情，有些是平時(shí)生活在中低緯度的人一下子難以理解的，南極點(diǎn)的特點(diǎn)有：它是地球上沒(méi)有方向性的兩個(gè)點(diǎn)之一（另一個(gè)點(diǎn)是北極點(diǎn)），站在南極點(diǎn)上，東、西、南三個(gè)方向完全失去意義，只有北方一個(gè)方向；在南極點(diǎn)，太陽(yáng)一年只升落一次，有半年太陽(yáng)永不落，全是白天，太陽(yáng)在離地平線(xiàn)不高的地方繞南極點(diǎn)一圈一圈地轉，一直不落下，又稱(chēng)“極晝”，有半年見(jiàn)不到太陽(yáng)，全是黑夜，又稱(chēng)“極夜”；如果說(shuō)沿著(zhù)地球的某一條緯線(xiàn)轉一圈就算繞地球一圈的話(huà)，在南極點(diǎn)是最省力的的方法，只需要圍繞南極點(diǎn)走一圈，只需要幾秒鐘就能環(huán)球一周；在南極點(diǎn)，你說(shuō)時(shí)間是幾點(diǎn)都是正確的，因為地球上的經(jīng)線(xiàn)在這里交匯，南極點(diǎn)可以屬于任何一個(gè)時(shí)區；在南極點(diǎn)，你還可以一只腳在東半球，另一只腳在西半球；你可以一半身體屬于今天，另一半身體屬于昨天。
南極點(diǎn)終年被冰雪復蓋，冰雪厚度達2000米，海拔高度為3800米；氣候異常惡劣，年平均氣溫為零下49度，夏季平均氣溫為零下32度，冬季平均氣溫為零下78度，最低氣溫為零下89度，年平均降水量3毫米。南極點(diǎn)并非是南極冰蓋的最高點(diǎn)，復蓋在南極點(diǎn)上面的冰雪以每年10米左右的速度移動(dòng)，因此，科學(xué)家每年都要從新標定一次南極點(diǎn)的最新位置，立上標桿。
1957年，美國在南極點(diǎn)的冰蓋上建立了一個(gè)永久性的考察基地，并以第一個(gè)到達南極點(diǎn)的阿蒙森和隨后而來(lái)的斯科特兩人的名字，命名為“阿蒙森-斯科特站”，站上所需物資和人員往來(lái)都從美國在羅斯島上的麥克莫多站用大力神飛機運輸，至今已經(jīng)有3000多人到達過(guò)南極點(diǎn)。
極晝和極夜是極圈內特有的自然現象，極晝和極夜這種特殊的自然現象，是地球沿著(zhù)傾斜地軸自轉所造成的結果。也就是說(shuō)，地球自轉時(shí)地軸與垂線(xiàn)成一個(gè)約23.5度的傾斜角，因而地球在圍繞著(zhù)太陽(yáng)公轉的軌道上，有6個(gè)月的時(shí)間，南極和北極的其中一個(gè)極總是朝向太陽(yáng)，另一個(gè)極總是背向太陽(yáng)；如果南極朝向太陽(yáng)，南極點(diǎn)在半年之內全是白天，沒(méi)有黑夜；這時(shí)，北極則見(jiàn)不到太陽(yáng)，北極點(diǎn)在半年之內全是黑夜，沒(méi)有白天。到了下一個(gè)半年，則正好相反，北極朝向太陽(yáng)，北極點(diǎn)全是白天；而南極這時(shí)則見(jiàn)不到太陽(yáng)，南極點(diǎn)全是黑夜。在極圈內的地區，根據緯度的不同，極晝和極夜的長(cháng)度也不同。極夜期間，并非總是伸手不見(jiàn)五指，在極夜剛剛開(kāi)始和就要結束的時(shí)期，雖然不能直接照射到陽(yáng)光，由于在地平線(xiàn)下不遠的太陽(yáng)的輝光作用，但天空依然很明亮，室外活動(dòng)和野外作業(yè)還是可以進(jìn)行的。
地球本身就像一塊巨大的磁石，這塊磁石有兩個(gè)極，磁針向南指的位置為南磁極，向北指的位置為北磁極。南磁極的位置是不固定的。經(jīng)過(guò)科學(xué)測定，南磁極大約以每年l0千米的速度向北移動(dòng)。自從1909年查明南磁極的大致方位在東南極洲最東部的喬治五世地，確認其位置在南緯72度25分、東經(jīng)155度16分處后，到1965年它的位置便移到了南緯66度30分、東經(jīng)139度54分的地方；1971年其位置又移到南緯60度48分、東經(jīng)139度24分處。南磁極的位置正從南極大陸向南大洋移動(dòng)。
南極氣溫比北極低，年平均溫度要低26度，冬季平均溫度比北極低44度，同樣位于地球的兩極，氣溫確有如此大的差別，這是為什么呢？。主要是因為南北極的海陸分布不同，南極洲是海洋包圍著(zhù)大陸，而北極區是大陸包圍著(zhù)海洋。陸地吸收和儲存熱量的本領(lǐng)比海洋大得多，而陸地吸熱快，散熱也快；再一個(gè)原因是，南極大陸的平均海拔高度為2350米，而北極區的海拔基本上處于海平面位置。另一個(gè)原因是南極的天氣系統比較封閉，它與中低緯度地區的熱量交換比北極少。因此，北極的氣溫要比南極高得多。
在南極西部高原上，突出的埃爾斯沃思山脈有幾個(gè)制高點(diǎn)，最高峰叫作文森山，海拔5140米，位于南緯78度36分、西經(jīng)85度24分，在南極森蒂納爾山脈的南端附近。這些阿爾卑斯山型的山峰首先是由埃爾斯沃思和他的飛機駕駛員霍利克·凱尼于1935年發(fā)現的。我國登山家已經(jīng)成功地攀登上文森山的頂峰。
千里冰封的南極洲也有綠洲，你相信嗎？1974年2月末的一天，一架美國飛機在南極大陸的南印度洋沿岸上空飛行，突然，領(lǐng)航員班戈驚呆了。他發(fā)現飛機下面有一片無(wú)雪的土地，高高的冰墻圍繞著(zhù)山谷，像一個(gè)扇形的屏風(fēng)。山谷中沒(méi)有積雪的土地中間，分布著(zhù)一些不凍的湖泊，給這個(gè)白色的冰雪高原帶來(lái)無(wú)限生機。這就是南極洲有名的班戈綠洲。
所謂綠洲，并非是郁郁蔥蔥的樹(shù)木花草之地，而是南極探險家、科學(xué)家由于長(cháng)年累月在冰天雪地里工作，當他們發(fā)現沒(méi)有冰雪復蓋的地方時(shí)，不禁倍感親切，便將這些地方稱(chēng)為南極洲的綠洲。南極綠洲占南極洲面積的5%，含有干谷、湖泊、火山和山峰。按照這個(gè)定義，在南極可稱(chēng)作綠洲的有班戈綠洲、麥克默多綠洲和南極半島綠洲。班戈綠洲的面積大約有500平方公里，常年刮風(fēng)，吹起的沙石、雪粒，把巖石表面琢磨成許多很小的窟窿，像蜂窩一樣。鋪在地面的礫石，表面有一層光澤如漆的暗棕色外殼，這是溶解在水中的鹽類(lèi)慢慢地在巖石表面凝聚起來(lái)的結果。在這個(gè)綠洲中，有一些沙丘，沙丘間的谷地有的干燥，有的積水成湖。較深的湖，水質(zhì)不太咸，湖水清澈，晴天閃出天藍色的光澤。較淺的湖，泛出淡綠色的或褐綠色的光彩，湖水很咸，苦澀難耐。在那些干燥的丘間低地或沙丘的斜坡上還結成一層白色的鹽霜，像剛剛下過(guò)一場(chǎng)小雪。這些鹽霜和湖中的咸水，沒(méi)有相當久遠的年代，是無(wú)法形成的。
極地氣旋顧名思義就是極地的氣旋。南極大陸高壓的周?chē)?，常年存在?zhù)許多極地氣旋，這些極地氣旋有規律地自西向東移動(dòng)，是影響南極地區的主要天氣系統之一。南極的極地氣旋活動(dòng)有明顯的季節性變化，夏季氣旋活躍、氣旋數偏多，冬季偏少，過(guò)渡季節接近平均數。極地氣旋的平均移速約為每小時(shí)29.9千米，平均每天移14.4個(gè)經(jīng)度。
由于在南大洋和南極洲的氣象臺站很少，科學(xué)家一半是利用衛星云圖對極地氣旋活動(dòng)進(jìn)行分析，所以衛星云圖在南極天氣氣候研究及預報服務(wù)工作中起著(zhù)十分重要的作用。
南極風(fēng)暴為什么會(huì )這樣頻繁、強勁？這是一個(gè)很有趣的問(wèn)題。南極大陸冰蓋中心高原與四周沿岸地區之間是一個(gè)陡坡地形。內陸高原的空氣遇冷收縮，密度增大，這種又冷又重的冷氣流從冰蓋高原沿著(zhù)冰面陡坡向四周急劇下滑，到了沿海地帶，地勢驟然下降，使冷氣流下滑速度加大，于是便形成廠(chǎng)具有強大破壞力的下降風(fēng)。又由于地球自轉的影響，向北流動(dòng)的氣流總是向左偏轉，于是在大陸沿海地帶形成了偏東大風(fēng)。通過(guò)多年氣象觀(guān)測，證實(shí)了南極大陸沿海地帶的風(fēng)最大，風(fēng)向偏東，平均風(fēng)速為l 7―18米/秒。特別是東南極大陸沿岸，從恩德比地沿海到阿德利地沿岸，這一帶海岸的風(fēng)力最強，風(fēng)速可達每秒40~50米，被稱(chēng)為風(fēng)暴海岸。
南極輻合帶是一條非常明顯的自然地理邊界。這里是向北流動(dòng)的南大洋表層水(0～300米水深)與向南流動(dòng)的溫暖的大洋水相遇的地方，為海水溫度、鹽度的躍變帶，兩邊的海洋有特別明顯的差異。輻合帶的地理位置在南緯48度到62度之間，是個(gè)不規則的圓圈。在印度洋、大西洋一側的南緯50度附近，在太平洋一側的南緯55度到62度之間。
南大洋不是一個(gè)真正意義上的大洋，科學(xué)家們通常把環(huán)繞南極洲的海域稱(chēng)南大洋。南大洋的北部邊界是南極輻合帶。是由輻合帶以南的南太平洋、南大西洋和南印度洋的水域組成，其水域面積約為7500萬(wàn)平方千米。我國南極考察隊已經(jīng)對南大洋有過(guò)許多次的科學(xué)考察，中國的科學(xué)家積累了大量的科研數據，并已經(jīng)取得了一大批科研成果，有些達到世界領(lǐng)先水平。
南極洲的低溫和冷空氣的特殊作用還能產(chǎn)生一種十分危險的天氣現象，這就是南極探險家談之色變的乳白天空。發(fā)生這種天氣現象時(shí)，天地之間渾然一片，人仿佛融入濃稠的牛奶里，一切景物看不見(jiàn)了，方向也迷失了，而且人的視線(xiàn)會(huì )產(chǎn)生錯覺(jué)，分不清景物的距離和大小。造成這種幻境的原因，是由于太陽(yáng)光射到冰層后又反射到低空的云層里，而低空云層中無(wú)數細小的雪粒又像千萬(wàn)個(gè)小鏡子，將光線(xiàn)四散開(kāi)來(lái)，這樣來(lái)回反復地反射，便形成白蒙蒙霧漫漫的乳白天空。
對于在極地上空飛行的飛機，駕駛員會(huì )因分不清天上地下而失去控制，不少極地飛機失事的原因皆是如此。l958年，在埃爾斯沃思基地，一名直升飛機駕駛員就因為遇到這種可怕的乳白天空，頓時(shí)失去控制而墜機身亡。1971年，另一名駕駛“LC―130大力神”飛機的美國人，在距離特雷阿德利埃200公里附近的地方，遇到了乳白天空，突然墜機失蹤，一直下落不明。在野外工作的考察隊員遇到突如其來(lái)的乳白天空也很危險，因迷失方向而出事的時(shí)有發(fā)生。有的滑雪者突然摔倒在地，有的汽車(chē)翻車(chē)肇禍，因此墜入冰裂縫而傷亡的也大有人在。
對于乳白天空，地面人員最安全的防范措施說(shuō)來(lái)很簡(jiǎn)單，就是呆在原地不動(dòng)，注意保暖，然后耐心地等待乳白天空消失，或救援人員來(lái)營(yíng)救。
極光有時(shí)被稱(chēng)為北極光或南極光，其實(shí)他們本質(zhì)上是一回事，只不過(guò)在北極出現的極光被稱(chēng)為北極光，在南極出現的極光被稱(chēng)為南極光。我國的黑龍江省和新疆維吾爾自治區都曾經(jīng)出現過(guò)極光，只是非常難得一見(jiàn)，甚至比海市蜃樓還不容易看到，但在南北極的高緯度地區，極光出現則是司空見(jiàn)慣的事。極光是天空中一種奇特的自然光，是人們能用肉眼看得見(jiàn)的唯一的超高層大氣物理現象。在南、北極的高空，大多位于100公里以上，在漫長(cháng)的極夜或極晝時(shí)，常會(huì )出現鮮艷的極光。
用來(lái)形容極光的詞很多，但無(wú)論用哪一個(gè)都難以表達出極光的神奇和美妙。極光是令人神往的自然奇觀(guān)，是南極和北極最為瑰麗的景色。在南極的漫漫長(cháng)夜，有時(shí)幾乎整個(gè)天空都是一幅南極光的美妙景象，極光時(shí)而像高聳在頭頂上的美麗的圓柱，突然變成一幅拉開(kāi)的帳幕，以后，又迅速卷成螺旋的條帶；有時(shí)，極光就想傳說(shuō)中天女手中慢舞的長(cháng)長(cháng)的彩色飄帶，有時(shí)變化迅猛，形狀轉瞬即逝，有時(shí)又象天邊一縷淡淡的煙靄，久久不動(dòng)；有時(shí)似漫天光箭從天而降，幾乎舉手可觸，有時(shí)又象原子彈爆炸后的蘑菇云騰空而起，令人望而生畏。當然，這一切都發(fā)生在距離地面100千米以上的大氣層里。這在南極的種種景象中，再沒(méi)有比這更壯麗的了?！?/p>
五彩繽紛、變幻莫測的極光給在南極洲越冬的科學(xué)家們帶來(lái)了無(wú)窮的樂(lè )趣，也減低了漫長(cháng)冬季給人們心理上帶來(lái)的壓抑。極光的亮度有強有弱，強極光的亮度可以把考察站建筑物的輪廓照亮，甚至照出物體影子。
極光的形成如同日常所見(jiàn)到的氖氣燈管一樣，燈管中稀薄的氣體受到帶電粒子的強烈碰撞因而發(fā)光，而極光就是高空大氣中的一種發(fā)光過(guò)程。具體地說(shuō)，極光是太陽(yáng)放射出大量的質(zhì)子和電子等帶電微粒，這些微粒以高速度射進(jìn)地球外圍的高空大氣層里，同大氣層中的稀薄氣體中的原子和分子進(jìn)行劇烈地碰撞，而激發(fā)出來(lái)的光。極光出現的高度一般在離地面100千米到500千米的高空，實(shí)際上在那里的空氣是十分稀薄的，只有人造衛星可以在這一高度經(jīng)過(guò)。
那么，為什么極光只在地球的南、北極地區頻繁出現呢?人們知道，地球本身就像一個(gè)巨大的吸鐵石，它兩端的磁極，也就是地球磁場(chǎng)的磁南極、磁北極分別在南、北極地區。當太陽(yáng)放射出來(lái)的大量帶電微粒射向地球時(shí)，受到地球南、北磁極的吸引，紛紛向南、北極地區涌入，所以，極光就集中出現于南、北極地區。
極光的形狀千姿百態(tài)，運動(dòng)的狀態(tài)也是干變萬(wàn)化、多種多樣?？茖W(xué)家們把極光按照形狀特點(diǎn)分為五大類(lèi)：一是底部整齊微微彎曲呈圓弧狀的極光??；二是有彎扭褶，宛如飄帶狀的極光帶；三是如云朵一般片朵狀的極光片；四是面紗一樣均勻的椎幕狀的極光幔；五是沿磁力線(xiàn)方向呈射線(xiàn)狀的極光芒。
這是因為地球周?chē)拇髿庵?，含不同的氣體分子。當從太陽(yáng)來(lái)的帶電微粒與不同的氣體分子沖撞時(shí)，就發(fā)出不同顏色的光。如氖氣受到?jīng)_擊時(shí)就發(fā)出紅顏色的光，氬發(fā)藍光，氦發(fā)黃光，其他氣體也是各呈其色?？茖W(xué)家們發(fā)現，極光的顏色還取決于帶電微粒的相互碰撞的空間高度和這些帶電微粒的波長(cháng)。
極光形體的亮度變化是很大的。當太陽(yáng)表面劇烈騷動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)黑子增多，太陽(yáng)射向地球大氣層中的帶電微粒就增多，這時(shí)極光不但出現頻繁，而且極光的亮度也特別強。
在南極的許多科學(xué)考察站都有研究極光的專(zhuān)門(mén)儀器設備和專(zhuān)業(yè)研究人員，中國南極中山站也是研究極光的一個(gè)理想地點(diǎn)，我國科學(xué)家也與日本科學(xué)家合作進(jìn)行極光研究。那么，人們?yōu)槭裁匆芯繕O光呢？極光實(shí)質(zhì)上是地球周?chē)囊环N巨大的放電現象。由此可知，研究極光的時(shí)空出現率，就能了解到形成極光的太陽(yáng)粒子的起源，以及這些粒子從太陽(yáng)上形成，經(jīng)過(guò)行星際空間、磁層、電離層，以及最終消失的過(guò)程，并能了解到在此過(guò)程期間，這些粒子在一路上受到電的和磁的、物理的和化學(xué)的、靜力學(xué)的和動(dòng)力學(xué)的各種各樣的作用力的情況。因此，極光可以作為日地關(guān)系的指示器，可以作為太陽(yáng)和地磁活動(dòng)的一種電視圖象，去探索太陽(yáng)和磁層的奧秘。
極光還是一種宇宙現象，在其他磁性星體上也能見(jiàn)到，所以，對它的研究有著(zhù)十分普遍的科學(xué)意義和實(shí)際應用方面的價(jià)值。對極光等離子體的研究，能更好地理解太陽(yáng)系的演變、進(jìn)化，還可以研究極光作為日地物理關(guān)系鏈中的一環(huán)，對氣候和氣象的影響，以及生物效應等等。
南極大氣中充滿(mǎn)了無(wú)數的冰晶體，它們像水晶一樣，將陽(yáng)光四處散射開(kāi)來(lái)，形成環(huán)繞太陽(yáng)的美麗光環(huán)，這種現象稱(chēng)為日暈。有時(shí)在日暈兩側的對稱(chēng)點(diǎn)上，冰晶體反射的陽(yáng)光尤其明亮，如果出現并列的太陽(yáng)，光華四射，耀人眼目，這就是奇妙的幻日了。中國南極中山站于1997年就曾經(jīng)出現過(guò)幻日。
南極洲是由岡瓦納古陸分離解體而成。根據德國氣象學(xué)家和極地探險家阿爾弗雷德·韋格納提出的大陸漂移學(xué)說(shuō)，地球上一塊塊分散的大陸，在遙遠的地質(zhì)年代，是連在一起的。后來(lái)由于地殼的活動(dòng)，古老大陸分裂了，開(kāi)始“漂移”，逐漸形成了今天地球上大陸分布的格局。具體說(shuō)來(lái)，大約在5億年前，地球赤道一帶存在著(zhù)3個(gè)大陸板塊，大致相當亞洲、歐洲和北
美洲。其他大陸則分布在南半球，連成一個(gè)板塊。過(guò)了1億年左右，上述幾個(gè)板塊通過(guò)漂移和碰撞，以及劇烈的地殼運動(dòng)，又合并在一起，形成了一個(gè)空前巨大的“聯(lián)合古陸”，或叫“超級大陸”。后來(lái)，超級大陸逐漸一分為二，北面的叫勞亞大陸，南面的叫岡瓦納大陸，又稱(chēng)岡瓦納古陸。在大約1.7億年前的快羅紀末期，岡瓦納大陸分裂成東、西岡瓦納大陸。東岡瓦納大陸由南極洲、印度、新西蘭和澳大利亞組成；西岡瓦納大陸由南美洲和非洲組成。大約0.53億年前，澳大利亞與南極洲開(kāi)始分離，到漸新世，即0.39億年前，澳大利亞與南極洲最后分離，并且南極半島與南美洲分離，形成德雷克海峽。從此，南極大陸在地理上完全獨立了，地球上基本形成了七大洲的雛型。但是，它們的地理位置仍然在不停地移動(dòng)著(zhù)，變化著(zhù)。這些板塊以每年1厘米、10厘米甚至1米的速度朝不同的方向作著(zhù)相對移動(dòng)，只是一時(shí)難以察覺(jué)，但天長(cháng)日久，經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的地質(zhì)年代，到達現今的位置。
人們對南極及其陸架區礦產(chǎn)資源了解得并不多，原因很簡(jiǎn)單，面積巨大，厚達幾千米的冰蓋和惡劣的自然環(huán)境限制了科學(xué)家的調查，但是通過(guò)幾十年不間斷的工作，已經(jīng)在南極發(fā)現礦床、礦點(diǎn)百余處。美國地質(zhì)調查所把南極大陸劃分出三個(gè)主要的成礦區：安第斯多金屬成礦區，主要為銅、鉑、金、銀、鉻、鎳、鉆等礦產(chǎn)；橫貫南極山脈多金屬成礦區，有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等礦產(chǎn)；東南極鐵礦成礦區，除大量鐵礦外，尚有銅、鉑等有色金屬，并發(fā)現金伯利巖。一般認為查爾斯王子山鐵礦和橫貫南極山脈區的煤礦規模最大；羅斯海、威德?tīng)柡?、阿蒙森海、別林斯高晉海等海盆油氣遠景最大。
盡管南極大陸及其陸架的地質(zhì)調查和礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)難度頗大，但隨著(zhù)其他大洲可供開(kāi)發(fā)的礦產(chǎn)資源的日益減少和枯竭，將迫使人類(lèi)向海洋、南極洲或其他地方尋找出路。至于人們擔心礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)可能造成的環(huán)境、生態(tài)的破壞和污染，人類(lèi)也會(huì )從科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中找到妥善的解決辦法。但是，南極禁止一切礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用。
全世界已查明的鐵的蘊藏量是相當可觀(guān)的，但具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的富鐵礦床就不是那么樂(lè )觀(guān)了，所以近幾十年來(lái)，地質(zhì)學(xué)家們又逐步把尋找鐵礦遠景資源的目光投向南極洲。
鐵礦是南極大陸所發(fā)現的儲量最大的礦產(chǎn)，主要位于東南極。1966年，蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家在查爾斯王子山脈南部的魯克爾山北部發(fā)現了厚度約70米的條帶狀富磁鐵礦巖層，稱(chēng)為條帶狀磁鐵礦層或碧玉巖。礦石平均含鐵品位為32.1%，最富可達58%。整個(gè)巖系厚度達400米。他們在1971―1974年調查，確定了該地區磁鐵礦和硅酸鹽中鐵的品位可以與澳大利亞西部的哈默斯利盆地、北美洲的蘇必利爾湖區、加拿大的謝弗維爾地區和蘇聯(lián)的克里沃?羅格地區的鐵構造相比。航空磁場(chǎng)調查資料表明，鐵礦集中區在冰體下長(cháng)120～180千米，寬5～10公里。1977年，美國的霍夫曼和里瓦齊等人，根據航磁異常報道了在魯克爾山西部的冰蓋下的兩個(gè)磁異常帶，其寬度為5～10公里，延伸達120～180千米，他們初步認為這是魯克爾條帶狀含鐵層的延續，如果這兩個(gè)磁異常帶確為鐵礦所引起的推理得到進(jìn)一步證實(shí)，那么，該地區的鐵礦將是世界上最大的。這就是一些南極地質(zhì)學(xué)家所聲稱(chēng)的“南極鐵山”，其鐵礦蘊藏量，初步估算可供全世界開(kāi)發(fā)利用200年。毫無(wú)疑義，南極洲魯克爾山條帶狀含鐵層的發(fā)現，已經(jīng)在關(guān)心南極礦產(chǎn)資源的地質(zhì)界引起了極大的興趣。
南極洲擁有世界最大的煤田。早期南極探險家，在露巖區采集標本時(shí)，經(jīng)常發(fā)現煤，而且用它做飯、取暖。時(shí)至今日，在南極大陸上發(fā)現的煤很多，而且許多煤層直接露出地表。發(fā)現的煤田主要分布在南極橫貫山脈沿羅斯海岸的一段，還有西南極洲的埃爾斯沃思山區也有煤田露出。南極橫貫山脈的煤田，可能是世界上最大的煤田。據估計，南極大陸冰蓋下蘊藏的煤超過(guò)5000億噸，是南極洲留給人類(lèi)的一份寶貴財富。
有色金屬在國防工業(yè)、機械制造和日常生活中都有廣泛的用途，其中許多又是貴重金屬。南極洲地域廣闊，與地質(zhì)構造和地質(zhì)歷史相似的其他大陸比較，可能潛藏有豐富的礦產(chǎn)資源。由于南極大陸面積的95%被巨厚的冰蓋所復蓋，因此地質(zhì)調查工作十分困難。地質(zhì)調查僅限于無(wú)冰區和南極大陸沿岸。根據各國的地質(zhì)調查資料估計，南極洲可能有礦床900處以上，其中在無(wú)冰區有20多處。已發(fā)現的礦床、礦點(diǎn)100多處。除鐵和煤之外，有南極半島的銅、鉬以及少量的金、銀、鉻、鎳和鈷；南極橫貫山脈地區的銅、鉛、鋅、銀、錫和金；東南極洲的銅、銀、錫、錳、鈦和鈾等有色金屬。
1973年執行深海鉆探計劃(DSDP)的美國鉆探船“格洛瑪·挑戰者”號，在羅斯冰架外的大陸架區4個(gè)站住上進(jìn)行鉆探，那里的沉積物厚度達3000一4000米。鉆這4個(gè)孔的目的是為了研究那里沉積物的沉積史。因此，所選的鉆探站位故意避開(kāi)過(guò)去從海洋地球物理研究角度認為沉積地層可能有合油構造的區域。然而，這4個(gè)鉆孔中有3個(gè)僅鉆到45米深時(shí)就噴出了大量的天然氣。使人推測羅斯?？赡軆τ兄匾奶烊粴赓Y源。
根據科學(xué)家在南極大陸周?chē)Ｓ虻暮Ｑ蟮刭|(zhì)和地球物理調查的資料，認為在南極大陸周?chē)Ｓ蚩赡軡撛谟蜌赓Y源的沉積盆地有7個(gè)。它們是，威德?tīng)柡Ｅ?、羅斯海盆、普里茲灣海盆、別林斯高晉海盒、阿蒙森海盆、維多利亞地海盆、威爾克斯地海盆、羅斯海盆。在上述沉積海盆中，最有含油氣遠景希望的是羅斯海盆和威德?tīng)柡Ｅ?，特別是羅斯海的大陸架面積最大，約77.2萬(wàn)平方千米。
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