地震的奥秘
地震，是对人类危害最大的自然灾害之一。据统计，1900～1979年中，全球共发生严重灾害性地震近600次，死亡120多万人。地震犹如一个庞大的怪兽，不仅夺走了数以万计的人的生命，而且在瞬间毁灭无数财产。同时，它还引起海啸、水灾、山崩、地陷、火山爆发和瘟疫等次生灾害。为了避免和减轻震害，人类对地震做了几千年的探索研究。
什么是地震
地震也叫地动，是指因地球内部的巨大压力使岩石断裂、移动而引起的震动。它是地壳运动的一种表现，大致分为构造地震、火山地震和陷落地震三类。震源可在陆地，也可以在海洋。人类通过对地震史料的研究和对历次地震的观察，揭开了地震“怪兽”的神秘面纱，认为地震是可以预测、预报的，人类应该拥有防震和抗震的能力。为此，人类开设了震因学、震史学和震兆学，推动了地震科学技术的形成和发展。
多震旧金山
旧金山是位于太平洋沿岸的美国第三大城市，是一个地震频发的城市。它为什么是一个多地震的城市呢？人们认为，是圣安德列斯大断层导致旧金山地震频繁发生。圣安德列斯大断层全长960多千米，从旧金山附近斜向墨西哥的加利福尼亚湾。地质考察证明，在最近8000多万年间，这个断层东侧的地块相对于西侧的地块，向东南方向滑动了200多千米，平均每10年移动2.5厘米。在这两个巨大地块的相互错动中，接触面的有些部分会产生能量的积累，当这种能量突然释放时，就产生了地震。
地震云探秘
有些科学家认为，天空中某些形态的云与地震有关系，并把这类云称为“地震云”。1978年3月6日，日本奈良市市长健由忠三郎在举行记者招待会时，指着北方天空的一缕云说：“这就是地震云，不久将会有一次影响日本广大地区的强烈地震。”就在第二天，靠近日本岛的海域果然发生了一次78级地震。
地震云的成因
中国一些学者认为，地震云除了可能出现在震中地区的上空外，也可能出现在那些远离震中地区而又有应力（物体由外因或内在缺陷而产生形变时，在它内部任一截面单位面积上两方的相互作用力）集中的断裂带上空。断裂带上的强应力作用使岩石发生挤压摩擦，造成热量增加。于是，地下热气流通过断裂处不断逸出地面，并上升到高空，形成条带状地震云。那么，辐射状地震云是怎样形成的呢？他们认为是由于震中处于某些应力高度集中的断裂交会处，而且，应力随距离渐远而衰减，因此便形成了焦点对应震中的辐射状地震云。
地震云的形状
据史料记载及人们的观察，地震云多呈带状，似龙、似蛇，或似草绳，或呈辐射状、肋骨状。其颜色有白色、灰色、铁灰、橘黄、橙红等。辐射状地震云从某一点向外呈指状辐射，它主要出现在早晨和傍晚。由于霞光的关系，它可以呈现不同的颜色。云的辐射中心多位于震中的上空，因此在邻近地区常常看不到它的全貌，而只看到几条向中心会聚的指条状云。
古文献的记载
清人王士祯在其所着的《池北偶谈·卷下》中“地震”一节里，谈到1668年7月25日山东郯城8.5级地震时，记有“淮北沐阳人，白日见一龙腾起，金鳞灿然，时方晴明，无云无气。”这里说的龙，应该是一种长蛇状的带状云，阳光一照，便显得金光灿烂。这便是地震云中的一种。我国古代的许多县志和史书中都有类似的记载。
火山的奥秘
早在2000多年前，中国古代典籍《山海经》中就记载了昆仑山一带有“炎火之山”，以为“山在燃烧”，因名“火山”。这是世界上关于火山的最早记载。
火山的喷发
“火山”是地球内部熔融岩浆等高温物质喷出地表堆积形成的高地。火山喷发时，地球表面就像被炸开了一条连接地心深处的通道，一根通向岩浆源地的“喉管”。一时间，大量炽热的岩浆、气体、尘埃和围岩碎屑、熔岩块、石块等，从“喉管”中喷突而出，冲向高空，形成一根巨大粗壮的火柱。火柱冲至一定高度，体积急速膨胀，形成了似氢弹爆炸的蘑菇状烟云。烟云是由喷出的气体、水蒸气以及细小的火山碎屑物（包括火山灰）、岩屑物质等构成的，其中带正电荷的大量水汽与带负电荷的火山灰在高空相遇，由于高空气温低，两者迅速结合凝成雨滴，以暴雨形式降落，并伴有电闪雷鸣，形成了一幅既壮丽又可怕的自然景象。
火山的分类
火山按其活动性质，可分为活火山、休眠火山和死火山三种类型。活火山是指具有活动能力的火山，包括那些现在还在经常喷发的火山和那些虽已长期没有喷发，但在人类历史上有过喷发活动的火山。休眠火山是指长期没有喷发活动，但将来可能还会喷发的火山。它和活火山之间很难划出明确的区分界限。死火山是指已经没有活动能力的火山，有的还保存有火山特有的形态，但在历史上既没有喷发的记载，又无活动性表现。
球状闪电的奥秘
摩享佐·达罗原上古印的一座城市，大约在公元前15世纪突然从地球上消失了。几千年来，这一直是个谜。只有古印度长篇叙事诗《摩诃婆罗多》里提到了这件事：一个个令人目眩的天雷燃起无烟的大火，紧接着是惊天动地的爆炸，爆炸引起的高温使得水都沸腾了……
奇特的球状闪电
1922年，印度考古学家发现了摩亨佐·达罗古城的遗址。
是什么原因导致了这座城市的毁灭呢？原来古城确实是由于一次大火和特大爆炸而毁灭的。有科学家认为，这可能是由球状闪电所引起的。在大气中，由于阳光、宇宙射线和电场的作用，会形成一种化学性能十分活泼的微粒。这种微粒凝成一个又一个核，在电磁场的作用下聚集在一起，像滚雪球一样越滚越大，从而形成大小不等的球。这就是我们通常所见的球状闪电。
恐怖的灾难
科学家认为，形成球状闪电的大气条件同时也能产生大量的有毒物质，毒化空气。显然，古城的居民先是被这种有毒空气折磨了一阵，并在随后发生的猛烈爆炸中身亡。由于有大量的球状闪电存在，只要其中有一个发生爆炸，便会产生连锁反应，其他的球状闪电紧跟着发生爆炸，温度高达15000℃，足能把石块熔化。爆炸产生的冲击波到达地面时，把城市毁灭了。
龙卷风的奥秘
刮风下雨本是极寻常的自然现象，但有些风和雨确实很奇异。在许多国家经常发生这样的事，晴朗的日子里，天上突然撒下许多麦粒，掉下橙子和蜘蛛，有时又会随雨落下一群青蛙或鱼……这些骤然看来不可思议的现象，其实都是龙卷风的恶作剧！
水龙卷与陆龙卷
龙卷风发生在水面时，称为“水龙卷”；如发生在陆地上，则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特，上部是一块乌黑或浓灰的积雨云，下部是下垂着的形如大象鼻子似的漏斗状云柱，具有“小、快、猛、短”的特点。水龙卷直径25～100米，陆龙卷的直径为100～1000米。其风速一般达每秒50～100米，有时可达每秒300米。它像巨大的吸尘器，经过地面时，地面的一切都要被它卷走，经过水库、河流时，常卷起冲天水柱，连水库、河流的底部有时都会暴露出来。同时，龙卷风又是短命的，往往在几分钟或几十分钟，最多几小时之内便“寿终正寝”了。
龙卷风的成因
苏联学者维克托·库申提出了龙卷风的内引力——热过程的成因新理论：当大气变成像“有层的烤饼”时，里面会很快形成暴雨云。大量已变暖的湿润空气朝上急速移动，同时，附近区域的气流迅速下降，形成了巨大的旋涡。在旋涡里，温润的气流沿着螺旋线向上飞速移动，内部形成一个稀薄的空间，空气在里面迅速变冷，水蒸气冷凝，这也是为什么人们观察到龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。
怪风的奥秘
风是一种常见的自然现象，微风习习、清风拂面、寒风凛冽……都是用来描述风的。但有时这平常的风却有很多怪“把戏”，怪得让我们摸不着头脑。
微风的威力
微风习习，除送给人们一丝凉爽和惬意外，也会将一座70米高的铁塔吹倒在地，你不会想到吧？一个晴朗的夏夜，晚风轻拂。突然，轰隆一声巨响，一座铁塔倒塌了。这或许太不可思议了。其实，当风的气流贴着物体流动时，气流会形成一个小旋涡，而这旋涡会使物体左右摇摆。建筑物的设计师们只考虑到了大风的威力，却没有“防微杜渐”，小瞧了这微风的力量。
奇特的焚风
焚风多发生在地球上的山区地带，不少地方都可以见到它。当山脉阻隔风的流向时，风会顺山坡上升。在上升过程中，一部分水汽成云落雨后，空气就变得特别干燥了。当干燥的空气开始下沉时，就变得更干燥了，如山顶上2℃的空气从海拔3000米的山上下沉到地面时，温度会达到20℃。这样高温而干燥的风，在冬季可以使积雪在很短时间里融化，造成雪崩；在干燥季节能使树叶、杂草点燃，造成火灾。
猛烈的台风
台风是发生在太平洋西部的极猛烈的热带气旋。当炙热的太阳终日照在海洋上时，海面上的空气会急剧升温。冷空气与热空气发生对流，热空气大规模上升到高空，冷空气向下流动，直到热空气到达高空变为冷空气为止。这时变冷的空气立即形成暴雨。各个方向的冷空气夹着狂风暴雨形成一个空气大旋涡，这就是台风（又叫飓风）。台风有时在空中会产生带有垂直转轴的旋涡，这时又叫龙卷风。
极光的奥秘
极光是发生在高空的一种天文现象，是除流星雨以外离我们最近的天文现象了。然而许多人很难有机会看到极光，因为它主要发生在高纬度地区，尤其是两极地区。所以，我们往往感觉极光有些神秘色彩。
美丽的极光
通常，人们在两极附近地区的夜间会看到一种灿烂壮美的景象——极光。它有时像一条彩带，有时像一团火焰，有时又像一张异彩纷呈的巨大银幕。不过，有时在纬度较低的地区，也能有幸看到极光。2003年10月，在欧洲和北美洲大部分地区竟然都出现了极光。当时，英国威尔士地区很多人看到了极光，而且极光非常清晰，好像探照灯的灯光一样明亮。天空中布满了红、蓝、紫、绿等色相间的光线。10月下旬的一个晚上，美国得克萨斯州和佛罗里达州居民也都目睹了极光飞舞的壮丽景象。这是由于极光的形成与太阳活动息息相关。每逢太阳活动极大年，便会在更大范围内出现壮观的极光景象。
极光的形成
极光是由来自大气外的高能粒子撞击高层大气中的原子而引起的。这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。一般是太阳风“吹”到地球附近时，部分带电粒子被地球磁场俘获，并吸引这些粒子向磁极下落。它们与氧和氮的原子碰撞，“轰走”电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生红、绿、蓝等色的特征色彩，这样就形成了极光。因为地磁极在南北极附近，所以极光离南北极也不会太远。
佛光的奥秘
佛光，又叫“峨眉宝光”，它是一个巨大的七彩光环，光环中还有人的影子。观看佛光的人举手、挥手，此际人影也会举手，挥手“云成五彩奇光，人影在光中藏”的景象，神奇而魂丽。佛光到底是怎么一回事呢？
奇异的佛光
有研究人员对自己亲眼见到的佛光做过详尽的记录：一轮彩色的光环如同显影一样由淡到浓地浮现，环形巨大，直径约4米。光环色彩由外而内排列着红、蓝、青、绿、黄、橙各色，中心是一团如蛋黄般耀眼的光亮，因为云雾的不断飘送，光环结构随之发生相应变化。影像在光环的正中心，只是一个淡淡的剪影，很难辨别细微的形象。当人手舞足蹈的时候，那剪影也跟着摇摆晃动，正所谓“光环随人动，人影在环中”。
佛光的成因
究竟是什么样的地理和自然条件才能形成佛光呢？佛光是自然界中的一种光学现象，它的出现必须具备三个条件：阳光、云雾、地形。只有当太阳、人体和云雾三者处在一条倾斜的直线上时，方能产生佛光效应。佛光通常出现在半雾半晴的天气里。在峭壁边的云端，是光线造就了这个美丽的奇迹。在水气氤氲的悬崖之旁，水滴凝结成的云雾在山峰和深谷间弥漫，铺成重重叠叠的云层。阳光从一定的角度斜射下来，透过厚厚的云层。这时，大自然开始了它的光线游戏。当光线穿透云雾表面时，会在云层深部的水滴或冰晶中产生衍射和反射。在衍射的作用下，有部分光偏离原来的方向，其偏离的角度与冰晶点的直径成反比，与各种色光波长成正比。于是，不同波长的单色光逐渐扩散开去，最终形成了一个彩色光环。
四季更替的奥秘
春季的温暖、夏季的炎热、秋季的萧瑟和冬季的严寒构成了一幅完美的四季图景。四季便是如此循环往复，年复一年。那么四季是怎样形成的？它又是如何严格划分的，划分的标准是什么呢？
四季交替
四季交替主要是地球绕太阳公转的结果。由于地球在不断自转的过程中，是斜着身子绕太阳公转的。因此，太阳直射点在地球表面就会发生变化，便有了四季的轮流“值班”。每年6月22日前后是北半球的夏至日，太阳直射北回归线，北半球进入夏季。随着地球的不断公转，到了9月22日前后——北半球的秋分日，太阳直射赤道，此时北半球是秋季。同样，在每年的12月22日，这一天是北半球的冬至日，太阳直射南回归线，这是北半球的冬季。每年3月21日前后是北半球的春分日，太阳直射点北返，再次直接射向赤道，这是北半球的春季。四季的更替，北半球和南半球的情形正好相反，但都是地球在不断的公转中产生的结果。
地球公转
地球公转的方向是自西向东，公转的轨道是椭圆形。太阳位于椭圆的一个焦点上。每年1月初，地球离太阳最近，这个位置叫近日点；7月初，地球离太阳最远，这个位置叫远日点。公转轨道的长度是94000万千米，公转一周所需的时间是一年，天文上所说的一年（回归年）是365日5时48分46秒。地球公转的轨道平面叫黄道面，它与地球赤道平面之间有一个交角，叫黄赤交角，其角度是23°26′。在地球公转过程中，由于黄赤交角的存在，使得太阳在地球上的直射点往返于南北回归线之间，并且引起地球各地正午太阳高度和昼夜长短的周期变化。
雾与虹的奥秘
诸多的气象要素组成了庞杂的天气系统，而系统的变迁造就了百般变幻的气象之景。清晨之际，近地面处常形成浓厚的锋面雾。弥漫的大雾笼罩着大地，灰蒙蒙的一片，顿时天地相连，海天一色。你知道雾是怎么形成的吗？雨后天晴，天际挂着一道瑰丽的七色彩虹，引发了人们无限的想象。天空中的虹又是如何形成的呢？
雾的形成