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尼罗河的特点在于其每年的洪水。六月尼罗河开始上涨,水变绿,据说是由于无数微生物的繁殖。八月时,尼罗河迅速上涨,并呈现出被支流带入的红色泥土而形成的泥红色。尼罗河一直上涨到九月中旬,然后保持在那个水平两三周。十月它再次稍微上涨,然后逐渐下降,直到五月达到最低水平。
尼罗河形成了一个凸起的洪泛平原。在凸起的洪泛平原中,洪水沉积了粘土和淤泥,使得靠近河流的土地拥有最高的海拔。凸起的洪泛平原以天然堤岸为标志,这些堤岸紧邻河流而形成高出季节性被淹没的低地几米的屏障。当尼罗河发生洪水时,水覆盖了大部分低洼土地,直到沙漠边缘。
古代记录,无论是保存在文本中还是保存在古代测量水位的装置上,都表明六米的洪水危险度低,而九米的洪水足以对庄稼和村庄造成损害。七到八米的洪水是理想的,因为整个山谷的低洼地区和盆地会被淹没,但城镇、村庄和充当路径和水障的堤坝仍然高于水位。
古埃及人充分了解他们的生活和繁荣程度取决于洪水的规律性。洪水偶尔低,食物短缺就足以在每个洪水季节开始时引起人民的焦虑。通常可预测的作物和由此产生的剩余粮食使得大部分人口摆脱了农业劳动,从而发展了非农业职业。
尼罗河对古埃及文明的重要性体现在宗教中和围绕河流展开的神话中。尼罗河在古代被埃及人称为“大河”。洪水拟人化的神与肥沃和再生有关。古埃及人对洪水起源有不同的概念。一些文本提到它始于菲莱岛的一个洞穴,而其他人则认为是源自某个遗址。人们相信,尊崇这些遗址相关的神能确保充足的洪水。饥荒石碑是一块刻在菲莱岛附近的岩石上的文本,记录了通过向阿斯旺的神庙捐赠土地和物品而避免的饥荒。这段文本曾被认为是迪奥塞尔统治时期的,但实际上它的日期要晚,属于托勒密时期。
在19世纪末,大多数科学家都接受了地球在过去经历了巨大的温度变化的理论,包括冰河时期,当时大片冰川覆盖了大部分陆地。科学家们也了解到,来自太阳的能量并不足以融化这些冰或者甚至使地球达到当前的平均地表温度。他们确定地球的大气层必须会捕获一部分太阳能量并使地球比它本应的更温暖。实验表明大气层的两个组成部分(二氧化碳和水蒸气)比氧气、氮气和氢气等其他大气气体更能保留太阳辐射的热量。瑞典物理学家、诺贝尔化学奖获得者阿伦尼乌斯给这些保温气体的温暖效应分配了数学值,重点是二氧化碳。他确定,没有大气中的二氧化碳,地球的平均温度将降到冰点以下。
阿伦尼乌斯还提出了一个计算大气二氧化碳增加会如何改变地球表面温度的公式。他确定,“如果二氧化碳增加2.5到3倍,则北极地区的温度将上升约8到9摄氏度。”有了这些数据,阿伦尼乌斯提出了他对现代气候变化理论最为关键的贡献。他声称人类活动可能已经在影响这个方程式,使地球的温度上升。
阿伦尼乌斯的理论无疑受到了工业革命带来的环境变化的广泛证据的鼓舞。对于阿伦尼乌斯和任何其他欧洲人来说,这种可见的影响无处不在。农村地区被清理的森林标记着,而工厂排放的黑烟浮在城市上空,给建筑物留下污渍,给肺部覆盖了厚厚的煤烟层。后来,伦敦发生了一场为期一周的天气事件,将工业烟雾困在地面附近,导致数百名市民死亡。许多欧洲人认为,由于对煤炭、木材和石油的贪婪消耗造成的所有这些肮脏的污染是进步的恶劣代价。阿伦尼乌斯还想象到了这些前所未有的大量肮脏化石燃料对大气的隐形影响。每当一家企业或家庭燃烧一块煤或一根木头时,火不仅会释放烟雾,还会释放二氧化碳到空气中。由于这些过程现在正在大规模发生,阿伦尼乌斯相信,人类产生的二氧化碳可能足以使大气中的二氧化碳水平足以引起地球变暖。
在阿伦尼乌斯的书中提出了增加大气二氧化碳的想法将使地球变暖,并称这对于迅速增加人类是有益的。阿伦尼乌斯甚至认为,二氧化碳排放可能有助于推迟未来的冰河时期。
尽管阿伦尼乌斯不是现代意义上的环保主义者,但他对上层大气温度变化的解释的追求,导致了迄今为止对现代气候变化理论最完整的介绍。尽管他对这一现象持积极的态度,但他打开了预测二氧化碳积聚的隐形负面影响的大门。在汽车拥有率普及之前,他提供了预测石油燃烧排放未来影响的工具。
然而阿伦尼乌斯关于地球成为温室的观念并没有超出理论阶段,部分原因是科学家低估了二氧化碳的快速积聚。大多数科学家更倾向于支持地球气候的相对稳定性。他们说人类不可能产生足够的二氧化碳来改变全球大气,广阔的海洋将吸收比人类活动产生的二氧化碳多得多。因此人类驱动的全球变暖的第一个广为人知的理论在很大程度上受到怀疑,并且被遗忘了几十年。
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