變溫的大地

本溪市桓仁滿族自治縣位于遼寧省東部邊緣，距離沈陽170多公里。這里依山傍水，景色別致，頗具幾分江南的味道。除了令人陶醉的美景，這里原本再無什么特別之處，而傳說中一座四季反置的小屋的出現，打破了村野的寧靜。人們紛至沓來，試圖尋找那座神秘的小屋。

李志新，遼寧省科技學院教授，長期從事本溪市地質研究工作。

盛夏季節，《地理·中國》攝制組跟隨李志新教授前往本溪市桓仁縣，開始了破解四季顛倒之謎的地質考察。

這里的異常溫度現象真的如傳說中那樣神秘莫測嗎？

中午時分，考察隊在當地人的指引下，走進一片樹林，一天中最熾烈的陽光讓大家焦灼難熬。很快，大家看到了不遠處的那座小屋。

人們追著涼氣，走到這座小屋前。不料，小屋的門上掛著鎖，擋住了考察隊的步伐。門上方“玉寒宮”的字樣更增添了小屋的神秘。這時，李志新教授將注意力轉移到了小屋旁邊的石墻上。（圖1）

石墻上滿是苔蘚。苔蘚類植物喜歡陰暗潮濕的環境，一般生長在潮濕的森林和沼澤地。它們怎么會出現在太陽直射的石墻上呢？這墻里面隱藏著什么秘密嗎？

墻壁很冷，打火機能反應出里面有冷風吹出。

李志新測量了墻縫里的溫度，此時地面溫度已高達48攝氏度，而陽光直射的墻壁，溫度只有8.8℃，與不遠處地面的溫差竟然相差近40℃。是什么力量讓這溫度在同樣的光照下如此懸殊？小屋里面又會是什么樣的情況呢？人們對這座神秘的小屋充滿了好奇。考察隊迫不及待地來到小屋后面的村莊，找到了小屋的主人。

當主人將小屋的兩道門打開時，一股刺骨的冷氣撲面而來，令人猝不及防。

小屋四周的墻上竟然掛有長達一米多的冰柱！這對于剛剛在外面熱得滿頭大汗的考察隊成員來說，簡直不可思議。這座神秘的小屋就像一座大冰箱。究竟是什么原因創造了這樣的奇跡？（圖2）

李志新發現，在小屋房梁上有許多霜花，石縫中不時有水珠滴下來，經過觀察，李志新判斷，靠山的一面墻溫度最低，結冰現象也最嚴重，冷氣會不會是從后面的山里滲透出來的呢？（圖3）

北墻上的冰碴隨處可見，它們像是從石縫中生長出來的一樣，而成冰的水看起來像是從山里流出來的。這是一座什么樣的山呢？

小屋主人告訴考察隊，山上在夏季沒有任何異常，反而會在冬季里奇怪地冒熱氣。

1991年冬天，科學家在距此100多米的山上進行過一次考察工作。考察隊在當地電視臺尋找到一段視頻資料。從畫面上看，周圍都是白雪皚皚的場面，只有距離小屋100米的地方冒著滾滾的熱氣，繽紛的樹掛在枝頭綻放，當人們將表面的積雪扒開的時候，竟然看到地上生長的綠草生機盎然，而且這里的土壤十分松軟，絲毫沒有像其他地方冬季那樣土壤被凍硬。（圖4、5、）

當時的氣溫在零下23℃，科學家們在方圓200米的范圍內，實測了27個地溫數據，其中最熱點的溫度為13.6℃，相當于正常情況下當地五月中旬的氣溫，這個熱點和周圍的溫度差了36℃。

1993年，《人民日報》等媒體曾報道過本溪市桓仁縣的這種冷熱異常現象，當時推測其原因是氨的氣化液化。據說，科學家對當地土壤采樣發現氨超標，于是推測這里冷熱倒置的原因是氨的氣化和液化過程導致的。氨的沸點很低，非常容易轉換狀態。

美國科幻電影《終結者2》中，機器人終結者與液體機器人之間上演了一系列驚心動魄的搏斗，最后，一輛裝滿液態氨的運輸卡車在激戰中泄露，造成周圍溫度急劇下降，液體機器人終于在極寒狀態下瓦解了。是不是氨的液化和氣化過程形成了這種特殊的地溫異常現象呢？

如果有一個空間存儲著處于臨界狀態的液態氨，當夏季溫度升高時，地殼表層受熱膨脹減小了對地層深處的壓力，致使液態氨逐漸氣化，氣化過程中它需要熱量，就通過地下的空隙把小屋的熱量吸走了，于是就在墻上形成冰柱。

同樣的道理，當天氣變冷的時候，地殼表層受冷收縮而加大了對地層深處存有氣態氨的這個空間的壓力，使氣態氨逐漸液化，液化的過程中釋放熱量，這樣冬天的熱氣就會在屋后的山坡上冒出來，形成冬天的熱點。

李志新教授說，如果是由于氨的汽化和液化造成的，在一點上，夏天涼，冬天熱，用氨來解釋看似合理。20年前，我對氨超標這個問題，持懷疑態度。20年后的今天，我重點考慮氨是不是還在超標。

為了做到檢測結果準確無誤，李志新找到桓仁縣環衛檢測站的工作人員，他們帶著儀器來采樣檢測。李志新認為：雖然夏天小屋結冰現象嚴重，但是冬天這里依然有冰，并不像一百多米外的熱點那樣冒熱氣。如果是氨的氣化液化原因，那么冷熱點應該重疊，因為空間密閉，相隔一百多米的地方不該有熱點出現。

對于李志新的質疑，科學的驗證是最好的方法。在采集了土壤樣本之后，工作人員在小屋附近進行了采集空氣的工作。同時，在神秘小屋里也進行了同樣的采集工作。

接下來，工作人員在實驗室分別對采集的土壤和空氣進行了檢測。沒有發現氨超標，也沒有檢測出任何其他元素的異常。

李志新說，沒檢出氨說明這里面制冷不是氨氣化，不是由于它吸熱形成的冰。

氨超標的原因被否認了。李志新說，當年檢測出的氨超標很有可能是農民使用的化肥造成的。如今，這里已經退耕還林，不再耕種莊稼，自然沒有氨超標的問題。考察再次陷入僵局。就在這時，一位老鄉說，繞過河還有一處地方也有這種現象。

考察隊決定坐船去渾江對面繼續尋找自然狀態下的地溫異常點。

熱心的船夫孫師傅告訴考察隊，他在這里生活了30多年，可以幫忙尋找那塊傳說中的漏風地。考察隊渡過渾江立刻乘坐船夫借來的農用車趕赴神秘的漏風地。

穿過一條小河，船夫孫師傅帶著考察隊來到寬甸縣石門坎村一片亂石堆成的小山上。

突然，孫師傅驚呼他找到了冰。

高溫中，在只有10厘米厚的碎石下就是冰層。這一現象比那個不見陽光的小屋更讓人瞠目結舌。（圖6）

冷風猛烈的程度從火苗的變化可見一斑。看來，地溫異常的原因不是因為某個密閉空間里任何物質的狀態變化，而是碎石的空隙成為傳遞溫度的通道，而控制溫度的正是冰凍層。

經過考察，專家發現，碎石鋪成的小山坡上普遍存在著這種地溫異常現象，不僅如此，考察隊還在周邊發現了4處地溫異常點，形成了一條長5000米，寬2000米呈北東方向的地溫異常帶，它們的共同特點是同時存在倒石堆和土壤層。（圖7）

在這里，嚴冬結成冰凍層，天氣變暖時，由于土壤層的隔熱作用，下面的冰凍層不能及時溶化，即使到了夏季仍不能完全解凍。當有地表水滲入冰凍層時它要吸收地表水的熱量才能進一步解凍，而被吸收了熱量的地表水就會在它的周圍形成新的冰層。直到深秋冰凍層才漸漸化透，但很快冬天又來了，又開始結冰，在結冰的同時釋放出的熱量順著石頭縫冒出，由于向上冒的熱氣在裸露的碎石堆的孔隙處冒出來，所以形成了冬天的熱點。

李志新教授認為，這種現象相當于北方人冬天吃凍梨，凍梨放在涼水中，十幾分鐘以后，梨的表面都是冰，把冰去掉后，梨是軟和的，它內部融化了，融化的過程它吸收水的熱量，特別是梨表面的熱量，所以梨表面結冰了。這個道理可以解釋桓仁縣冷點的成因。

這種地溫異常除了本溪市桓仁縣等地特殊的氣候條件外，還要有保溫又透氣的碎石堆和土壤層。只有這些因素集中起來，才能形成季節顛倒的異常現象。