바람이 바꾼 역사 시리즈 중 하나, 해들리 셀

해들리 셀

지구에서 가장 큰 온도 차이는 적도와 극 사이에서 발생합니다. 적도 부근의 열대 지방에서는 수직 햇빛으로 인해 지구 표면이 많은 양의 태양 복사를 흡수할 수 있으며 온도가 가장 높습니다. 북쪽으로 갈수록 태양이 조사되는 각도가 커질수록 지구 표면이 받는 복사 에너지는 줄어들고 온도도 낮아집니다.

열대지방은 기온이 높고 기압이 상대적으로 낮은 반면, 적도에서 먼 지역은 기온이 낮고 기압이 높다. 기압의 차이로 인해 공기가 고위도에서 고기압으로 적도쪽으로 수평으로 흐르게 되고, 고위도에서 적도쪽으로 부는 바람이 형성됩니다.

그러나 이렇게 불어난 공기는 적도 근처에 무한정 쌓일 수는 없고 하늘 높이 더 높이 올라가게 됩니다. 이렇게 차가운 공기가 위쪽으로 이동하면 높은 고도의 온도가 낮아지고, 공기 중의 수증기가 응축되어 비로 응축되어 열대 지방에 떨어지며 울창한 열대 우림이 형성됩니다. 수증기를 잃은 건조한 공기는 대류권계면에 도달할 때까지 계속 상승합니다. 안정된 대류권계면은 뚜껑처럼 작용하여 공기가 더 이상 상승하는 것을 방지하고 북쪽과 남쪽으로 퍼지도록 합니다. 분산 과정에서 건조한 공기는 북위와 남위 30도 근처의 지구 표면으로 내려갈 때까지 고도가 점차 감소합니다. 위에서 언급한 것처럼 지구상의 공기는 끊임없이 순환합니다. 이미 17세기 초 영국의 기상학자인 조지 해들리(George Hadley)가 이 순환을 기술했기 때문에 이 순환은 그의 이름을 따서 "해들리 순환"이라고 명명되었습니다.

열대우림과 사막

해들리 세포는 적도 근처에 많은 강우량을 가져오지만, 북위 30도와 남위 30도 지역에는 건조한 공기를 가져와 두 위도의 완전히 다른 풍경을 만들어낸다. 적도에 걸쳐 있는 아프리카를 예로 들어 보겠습니다. 적도에 있는 콩고 분지는 강우량이 풍부하고 우림이 빽빽하며 생물종이 매우 풍부합니다. 마지막 추운 빙하기 동안, 우리의 조상인 현대 호모 사피엔스는 따뜻하고 습한 협곡 근처에 숨었습니다. 북아프리카와 북위 30도 부근의 서아시아에는 나일강 유역과 서아시아의 두 강이 흐르는 오아시스를 제외하고 극도로 건조한 사하라 사막과 아라비아 사막만 남아 있다.

10만 년 전, 기후가 따뜻해지자 우리 조상들은 북쪽에서 행운을 시험해 보기로 결정했습니다. 열대 지역은 종들의 천국이지만, 종 경쟁이 치열하고 독사, 사자, 표범, 심지어 온순해 보이는 얼룩말까지 사람을 죽일 수 있는 위험이 도처에 널려 있습니다. 높은 온도와 습한 환경으로 인해 식물이 무성하게 자라게 되어 작물 재배 조건이 박탈됩니다. 세균은 계절에 관계없이 분열하고 돌연변이를 일으키며, 기생충은 끊임없이 번식하고 감염됩니다. 그들이 일으킨 재앙으로 많은 사람이 죽었습니다.

조상들은 곧 북위 30도 부근에 도착했다. 이곳은 해들리 세포의 침강대로서 여전히 따뜻하지만 공기는 매우 건조합니다. 미친 열대우림이 사라지고, 독사와 맹수의 개체수도 크게 줄었습니다. 박테리아와 기생충은 건조한 환경을 좋아하지 않으며 주변에 서식하는 유기체의 종류가 감소하면서 많은 숙주를 잃어 위협이 크게 줄어듭니다. 사막이나 반건조 초원은 어디에나 있지만 강은 귀중한 물을 제공합니다. 북위 30도의 동서쪽 유라시아 대륙에는 인간의 생존에 적합한 여러 강 계곡이 있습니다. 선조들은 A급 연맹에서 B급 연맹으로 강등된 듯 보였는데, 갑자기 왕성해져서 북위 30도권의 우두머리가 되었다. 조상들은 두뇌 사고와 언어 계승을 바탕으로 강 계곡에서 농업, 가축 사육, 도자기 굽기, 금속 제련 등을 발전시켜 오늘날까지 이어지는 인류 문명을 이루었습니다.

해들리의 세포로 인한 문제

또 다른 조상 집단은 습한 열대 지방에서 살아야 한다고 주장했습니다. 열대 지방에 사는 사람들은 황열병이나 말라리아와 같은 만연한 열대 세균에 대해 어느 정도 저항력을 점차 갖게 되었습니다. 불의 사용과 함께 사람들은 화전 농업을 통해 열대우림을 개간했습니다. 동남아시아와 중앙아메리카의 열대우림에서 크메르인과 마야인은 고도로 복잡한 관개 시스템을 개발했고, 캄보디아의 앙코르와트, 멕시코의 해와 달의 피라미드 등 화려하고 복잡한 종교 건축물을 건설했으며, 스트롱(Strong)을 세웠다. 중앙집권적 정부. 일부 열대 산맥에서는 고도가 높아 상대적으로 시원하고 건조한 환경이 조성됩니다. 안데스 산맥의 잉카인들은 비탈을 기지로 삼아 계단식 논을 만들고 농작물을 심었으며, 나아가 저지대 부족들을 정복하여 번영하는 잉카 제국을 이루었습니다. 잉카인들이 산기슭에 건설한 마추픽추는 이집트나 바빌론의 대도시와 비슷합니다.

그런데 해들리 셀이 또 문제를 일으키고 있다.

문제는 해들리 세포에 의해 생성된 동풍(무역풍으로 알려짐)으로 인해 발생합니다.

지구의 자전과 함께 지구의 공기도 함께 회전합니다. 위도 30도에서 적도 방향으로 공기가 불어오면서 공기의 회전 속도는 지구 자전의 편향력에 따라 점차 느려집니다. 편향 북반구의 위도 30도권에서 적도로 부는 기류는 남반구에서 북동 무역풍이 형성됩니다.

광활한 태평양에서는 동풍이 따뜻한 표층수를 서태평양으로 불어넣습니다. 동태평양의 해수가 상승하여 차가운 해수면을 형성합니다. 바람의 단순한 원리에 따르면 온도차는 압력차로 이어지고, 공기의 흐름은 순환을 이룬다. 서태평양 위로 상승하는 공기는 강수량을 만들어 필리핀, 인도네시아, 호주 퀸즈랜드에 습한 환경을 조성합니다. 동부 태평양 위로 가라앉는 공기는 페루와 멕시코 해안을 상대적으로 건조한 상태로 유지합니다.

그러나 동풍에 의해 형성된 동서 순환은 안정적이지 않다. 몇 년이 지나면 혈액 순환이 중단됩니다. 몇 년 동안 동풍이 약화되고 따뜻한 물이 페루 해안으로 되돌아오면서 아메리카 대륙은 홍수를 겪었고 동남아시아는 가뭄을 겪었습니다. 그 소란은 크리스마스 무렵에 가장 강해져서 페루에 온 스페인 사람들은 그것을 "엘니뇨"(스페인어로 "성스러운 아이")라고 불렀습니다.

엘니뇨 주기는 2~7년으로 매우 불규칙합니다. 열대성 강수량도 불규칙해지면서 홍수와 가뭄이 번갈아 발생해 일련의 악순환이 촉발됐다. 사람들은 정착지를 떠나야 했고 전체 농업 시스템은 완전히 버려졌습니다.

엘니뇨의 예측할 수 없는 성격에 직면한 사람들은 신과 부처에게 도움을 요청할 수밖에 없습니다. 마야인들은 신들을 달래기 위해 주변 부족의 사람들을 사로잡아 인간 제물을 인간 제물로 사용하기도 했습니다. 그러나 하나님은 그것을 사지 않으셨고, 그 도시는 계속 버려졌고, 결국 열대우림의 폐허가 되었습니다. 드디어 발전한 열대 문명이 원점으로 돌아왔습니다.

유통으로 인해 바뀐 포르투갈 항해의 역사

북위 30도권에서는 문명이 번성했다. 처음에는 독립적으로 발전한 문명권이 무역로를 통해 연결되어 물품과 지식을 교환하여 각자의 발전을 촉진했습니다.

15세기 오스만 투르크의 서아시아 확장은 유럽과 동양 간의 무역로를 차단했다. 수익성이 좋은 동서 무역의 일부를 차지하기 위해 포르투갈인들은 해양 탐험을 시작했습니다. 포르투갈인들은 사하라 사막에 신비한 남부 아프리카로 이어지는 신비한 무역로가 있다는 것을 무어인들로부터 이미 알고 있었습니다. 상인들은 상아, 금, 소금 블록을 운송하기 위해 이 무역 경로를 이용했습니다. 포르투갈인들은 아프리카 최남단을 찾아 이미 아랍인들에게 알려진 인도양에 들어가 유럽에서 인도까지 해상 무역로를 개척하고자 했습니다.

1415년, 포르투갈인들은 범선을 타고 아프리카 해안을 따라 남쪽으로 항해하며 해상 탐험을 시작했습니다. 포르투갈인들은 아프리카 서해안에 여러 거점을 건설하고 유럽에서 사하라 이남 아프리카까지의 무역로를 개설했습니다. 그러나 세네갈 다카르 근처에서 아프리카 해안선이 동쪽으로 향하기 시작하고 해들리 셀의 동풍이 배를 서쪽, 대서양 깊은 곳으로 날려 보냅니다. 포르투갈의 항해사 디아즈는 어렵게 남쪽으로 나아갔고, 마침내 폭풍을 만나 아프리카 남단에 있는 희망봉에 이르렀습니다. 바람을 거슬러 항해하는 데 지쳐서 디아스는 포르투갈로만 돌아갈 수 있었습니다.

포르투갈의 항해사 바스코 다 가마는 인도 항로를 탐험하러 나섰을 때 디아스의 교훈을 배워 남서쪽으로 배를 타고 대서양 배후지로 항해했다. 남위 30도 부근에 이르자 동풍이 약해지자 바스코 다 가마는 배를 동쪽으로 돌려 희망봉을 향해 항해했다. 항해는 놀라울 정도로 순조롭게 진행됐다. 바스코 다 가마는 희망봉을 성공적으로 일주해 아프리카 동해안을 거쳐 동쪽으로 향했고, 마침내 1498년 인도 서해안에 도착했다. 포르투갈인들이 80년 넘게 개척해 온 무역로는 이 낯선 길에서 실현됐다.

이 경로는 포르투갈의 국가비밀이 되었습니다. 포르투갈 항해사들은 대서양으로 향하는 이 "굴곡" 경로를 계속 반복했습니다. Cabral은 배를 아메리카 대륙의 브라질에 도달할 때까지 서쪽으로 계속 이동한 다음 동쪽으로 방향을 돌려 인도로 항해했습니다. 당연히 포르투갈인들은 이 예상치 못한 놀라움을 놓치지 않았고 빠르게 브라질을 식민지화했습니다. 따라서 오늘날 포르투갈어를 말하는 혼혈 삼바 미인을 본다면 해들리 세포의 공헌을 잊지 마십시오.

이 기사는 Big Technology* Science Mystery 잡지의 2016년호 기사에서 발췌되었습니다. 독자들은 Big Technology의 WeChat ID: hdkj1997에 주목하시기 바랍니다.