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神秘莫测北极光
最早记录北极光的是挪威编年史《国王的镜子》，成书大约在1230年。直到17世纪后期，英国天文学家埃德蒙·哈雷才第一次将极光与地球磁场联系起来。这一时期，法国科学家雅克·德麦兰是第一个提出极光和太阳有关的人。
人们发现，当太阳风到达地球，它们被看不见的盾牌——地球磁场偏转。地磁层是地球周围一个保护层，一个看不见、摸不着的巨大磁化区域，是太阳高能带电粒子的天然屏障，正是有了这道屏障我们才能安稳地生活在地球上。地磁层的外边缘与行星际交界的地方叫作磁层顶，在地磁南北极上方的磁层顶形状像漏斗，少量的太阳风带电粒子可以从此处“漏”进磁层，在地球附近沿着磁力线绕圈，同时向地球两极沉降，在沉降过程中和地球高层大气发生碰撞，发出灿烂的光芒，这就是极光。碰撞通常发生在距离地面80---300千米的高度，绿、蓝、白、红四色光芒在天空中形成了一个椭圆的环形区域，也就是极光环带。
极光的发光原理跟霓虹灯相似。霓虹灯管中封存着氖、氩等惰性气体，电子在其中跑来跑去，撞到气体原子时，就会使后者受激发光。不同的原子在不同条件下受到激发，会发出不同颜色的光，于是我们就看到了五颜六色的霓虹灯。极光也是如此，来自太阳的带电粒子闯入地球大气层时，会在不同的高度撞到不同的气体分子，发出不同颜色的光。通常来说，在200千米以上的高空，带电粒子撞到氧原子时，氧原子会受激发出红光；在100～200千米高空，氧原子则会受激发出黄绿色光，这是极光最明亮、最常见的颜色。电离状态的氮则会发出蓝光，中性的氮受到撞击时发出的则是紫红色光。北极光一般遵循持续11年的太阳活动周期，太阳活动剧烈的年份是观察极光的好时候。观看极光的最佳地点当然是在高纬度地区。
不光地球上有北极光，很多行星都会出现这样的奇景，比如木星、土星、天王星、海王星。这些行星都有大气和磁场，极光以同样的机制出现。木星和土星这两颗行星的磁场比地球更强，哈勃太空望远镜可以清楚地看见这两颗行星的极光。
北极光是否会出声，这是一个未解之谜。很多人宣称强烈的北极光会伴随着声音，记录在案的极光声音类似于“噼啪”声和低沉的轰鸣声，持续时间短暂而微弱。挪威天体物理学家布莱克表示，“北极光发生在离地表80千米以上的空间，那里近乎真空。因为声波不能在真空中传播，所以声音很难传到地面上。”对于这个问题有一个有趣的解释。1911年，第一个到达南极点的挪威探险家罗尔德·阿蒙森的同伴约翰森在日记里写道，阿蒙森出去之后告诉同伴，他呼气时能听到自己的呼吸被冻住的声音。于是约翰森和另外一个人也出去尝试了一下，同样也听到了“噼啪”声，这种声音他们曾在挪威斯瓦尔巴群岛出现强烈极光的时候听到过。而当他们屏住呼吸，摇晃脑袋时，声音就消失了。
2012年，芬兰研究人员曾在一个极光观测地发现，声音来自地面以上约70米的高空，而北极光则出现在地面以上约120千米的地方。科学家无法确定声音是如何出现的。至今，极光还有很多无法解释的现象，比如令人震撼的极光碰撞等现象。随着对太阳和地球磁场的深入了解，人们会发现北极光越来越多的秘密。 （选自《三联生活周刊》曹玲，有删改）
【小题1】下列各项中，关于“极光”的表述不准确的一项是

A．极光与地球磁场有着密切联系，而将二者联系起来的第一人是英国天文学家埃德蒙·哈雷，而最早记录北极光的国家是挪威。

B．极光是少量的太阳风带电粒子从地磁两极上方的磁层顶进入磁层旋转并向两极沉降，与地球高层大气发生碰撞而发出的光芒。

C．极光通常发生在距离地面80～300千米的高空，绿、蓝、白、红等颜色的极光形成一个椭圆的环形区域，被称之为极光环带。

D．极光是会发出声音的，只是在地面上很难听到，记录在案的极光声音类似于“噼啪”声和低沉的轰鸣声，持续时间短暂而微弱。

【小题2】下列理解不符合原文意思的一项是

A．人类能安稳地生活在地球上，不受太阳高能带电粒子的辐射危害，是因为在地球周围有一道被称为天然屏障的地磁层保护着。

B．霓虹灯是根据极光的发光原理制造的，将霓虹灯管中封存氖、氩等惰性气体，让电子在其中与它们碰撞，而使后者受激发光。

C．来自太阳的带电粒子闯入距地面80～300千米内的大气层时，在不同高度即使碰撞到相同气体分子，气体也可能发出不同颜色的光。

D．挪威探险家阿蒙森能听到自己呼吸时被冻住的声音，这种“噼啪”声同约翰森在挪威斯瓦尔巴群岛出现强烈极光时听到的一样。

【小题3】根据原文内容，下列理解和分析不正确的一项是

A．极光的发生同大气和磁场有关，木星和土星的磁场比地球磁场强很多，这两颗行星的极光比地球上的极光可能更明亮、更绚烂。

B．观察极光不光要选择最佳地点，还要选择好时间，极光一般遵循太阳活动的周期，太阳活动剧烈的年份才是观察极光的好时候。

C．布莱克认为阿蒙森等人听到的“噼啪”声不是极光发出的声音，因为在离地面80千米以上的高空接近真空，声音不能传到地面。

D．人类尽管很早就有国家记录极光和科学家们研究极光，但是直到现在，如极光的碰撞、极光的声音等还有很多无法解释的现象。

阅读下面文字，完成小题
①珊瑚丛就像是海洋里的热带雨林，它们还有个美丽的称谓叫作“海石花”，一丛珊瑚是由许多珊瑚虫聚集一起形成的。珊瑚虫死后留下石灰质的骨骼，一代代的骨骼堆积起来，构成了珊瑚礁这个海底生态系统坚硬的基础部分。
②珊瑚灿若鲜花，因为有一些藻类共生在珊瑚虫的体内，为珊瑚藻提供“食物”。当藻类受外界环境影响而消失后，珊瑚就会失去美丽的颜色而变白（实际上是珊瑚虫骨骼的颜色），这就是珊瑚的“白化”现象，近年来在世界各地都发现了珊瑚的白化现象。造成珊瑚白化的原因可能在于海水温度的升高，另外某些疾病或者缺氧环境也能导致珊瑚死亡。
③印度尼西亚和牙买加珊瑚礁的衰亡，可以看成是珊瑚礁在世界范围内走向没落的缩影。在印度尼西亚，珊瑚不仅仅意味着美丽的自然风景，它也是这个千岛之国财富的之一。然而，1997年12月，印度尼西亚明打威群岛附近绵延数百公里的珊瑚礁突然大面积死亡了。
④“这是一次非常严重的事件，灾难已经过去6年了，珊瑚礁仍然没有恢复。”研究小组的成员之一艾布拉姆说。迅速杀死珊瑚礁的直接凶手可能是赤潮。当赤潮发生时，整个海面被大量红色的海藻覆盖。这是一种灾难：有毒的藻类会疯狂地繁殖，消耗掉本应属于海洋中其他动植物的氧气，包括珊瑚礁在内的生物都有可能因赤潮而窒息死亡。事实也是如此，当年明打威群岛附近的海域确实发生了赤潮。
⑤是什么造成了赤潮呢？他们把目光投向了1997年印度尼西亚发生的一场自然灾难：热带雨林的大火。这场持续了几个月、绵延上百万公顷的大火释放出的烟尘让整个东南亚地区都受影响。这场大火不仅释放出了大量的二氧化碳，还释放出了藻类喜爱的美味——超过1万吨的铁以及其他营养物质。
⑥“大火把植物体内和土壤中的营养物质以烟尘的形式释放到了大气中，当这些尘埃落定时，它们会把周围的环境变得营养丰富。”艾布拉坶在接受采访时说，“我们的研究发现，来自热带地区火灾产生的营养物质能够产生特大赤潮，足以杀死数百公里范围内的珊瑚礁和大量鱼类。”这个研究小组的论文第一次表明，营养物质能够对海洋产生影响并导致珊瑚礁和其他沿海海洋生态系统的浩劫。
⑦对于科学家而言，解除珊瑚礁面临的危机比发现这些危机更困难。即便人们能够立即制止珊瑚的疾病和白化现象，珊瑚礁仍然处于一种长期的危机中。“如果我们能够退回去实施强有力的管理，那么我们可以恢复（珊瑚礁的）生态系统，但是这取决于政治意愿、资金和其他很多难以预料的影响”；“在目前的情况下，对珊瑚礁的研究以及管理的资金和政策没有任何变化，前景确实非常黯淡，我们眼睁睁地看着大片珊瑚礁死亡，而它们500年前还存在。”本杰·戴尔对前景表示悲观。
【小题1】对“珊瑚礁”的理解，不正确的一项是（  ）

A．珊瑚礁是海底生态系统坚硬的基础部分，由珊瑚虫死后留下的石灰质骨骼，历经一代代堆积而形成的。

B．某些疾病或者缺氧环境能够导致珊瑚死亡。

C．当赤潮发生时，有毒的藻类会疯狂地繁殖，消耗掉本应属于海洋中其他动植物的氧气，能够使珊瑚礁窒息死亡。

D．制止珊瑚的疾病和白化现象，就能解除珊瑚礁的危机。

【小题2】【小题3】下列对文章内容的理解，不正确的一项是（  ）

A．本杰·戴尔认为来自热带地区火灾产生的营养物质所导致的特大赤潮，能够杀死数百公里范围内的珊瑚礁和大量鱼类。

B．在印度尼西亚，珊瑚不仅是一道美丽的自然风景，也是该国财富的一个。

C．1997年印度尼西亚的那场热带雨林大火导致了明打威群岛附近的海域赤潮的发生。

D．目前，对珊瑚礁的研究和管理，由于资金和政策的问题，正处于极端的困境中。

【小题4】【小题5】根据文章内容，以下推断正确的一项是（  ）

A．因珊瑚礁灿若鲜花，颜色各异，海洋才呈现出五彩缤纷的海底世界。

B．珊瑚礁的衰亡使印度尼西亚这一“千岛之国”的财政收入受到影响。

C．特大赤潮产生后，赤潮范围里的包括珊瑚礁在内的海洋生物将灭绝。

D．目前，人们加强了对珊瑚礁的研究，恢复珊瑚礁的生态系统虽然悲观，但也不是不可能的。

阅读下面的文字，完成小题。
英国科学家发现转基因作物会种下“恶果”，导致田间蝴蝶和蜜蜂数量急剧下降，威胁生态平衡，而且这种破坏效应会通过食物链影响到处于食物链更高层次的动物，如麻雀、灰雀等，甚至还可能沿食物链而上，危及到更多动物甚至人类。
英国政府近年牵头试验了一批转基因冬油菜田。研究者发现，这种转基因作物可能改变田间野草物种的平衡，导致田间蝴蝶和蜜蜂等昆虫的数量急剧下降，而且还威胁到多种动物的生存。研究者们担心，如果转基因生物大规模释放到自然环境中，将可能造成无法弥补的生态灾难，其中包括基因扩散、生长失控、危害其他生物、物种异化和产生病毒等。这一研究结果刊登在权威的英国《自然》杂志上，引起了学术界的广泛关注。
转基因产品最明显的优点就是可提高产品的质量和产量，降低成本，并且可以提高土地利用率。然而，正当科学家们在试验田里忙着扩大转基因作物的成果时，一些转基因的反对派们却不时地找出转基因的种种弊端，这就是“马铃薯事件”和“BT基因玉米事件”。
1999年5月英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰•罗西的一篇论文，引起世人的震惊。论文说，研究人员把抗虫害转基因玉米———BT基因玉米的花粉撒在苦苣菜叶上，然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶。4天之后，有44%的幼虫死亡，活着的幼虫身体较小，而且无精打采。而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶，则未有出现死亡率高或发育不良的现象。论文据此推断，BT转基因玉米花粉含有毒素。BT转基因玉米是为玉米抗病虫害能力而培育的，其培育方法是向玉米种子中植入一种可以有效杀伤危害玉米害虫的基因。一些科学家认为，植入BT基因使玉米能够产生杀伤害虫的物质，从而具有抗虫害能力，但也因此而具有了毒性。这对生态环境造成不利的影响。
在动物方面，转基因的生物经过人工改造，比同类的生物更具生存优势。比如，被植入人类生长激素的三文鱼，要比普通的三文鱼大3倍以上，并且生长速度也变快；人们将黑樱桃树从德国移到北美，就灭绝了当地原有的樱桃树；将尼罗河鲈鱼放到非洲的维多利亚湖中，使得湖中原有的鲈鱼大大减少。生态学研究专家很担心，因为有生存优势的转基因生物会在“物竞天择，汰弱留强”的进化过程中，淘汰自然界原有的物种。由此，生态的自然规律被搅乱，生态平衡被打破。
基因污染可能在以下情况发生：附近生长的野生相关植物被转基因作物授粉；邻近农田的非转基因作物被转基因作物授粉；转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因植物；土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。基因污染之所以非常特殊，非常危险，原因在于，它是世界上惟一一种能够不断增殖、扩散且又无法清除的污染，其潜在的威胁不亚于核扩散。
【小题1】下列不属于基因灾难的一项是 （ 3分 ）（    ）

A．田间蝴蝶和蜜蜂等昆虫的数量急剧下降，而且还威胁到多种动物的生存。

B．如果转基因生物大规模释放到自然环境中，将可能造成无法弥补的生态灾难，其中包括基因扩散、生长失控、危害其他生物、物种异化和产生病毒等。

C．把BT基因玉米的花粉撒在苦苣菜叶上，然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶，4天之后，有44%的幼虫死亡，活着的幼虫身体较小，而且无精打采。

D．被植入人类生长激素的三文鱼，要比普通的三文鱼大3倍以上，并且生长速度也变快。

【小题2】对基因污染造成恶果原因的分析，不正确的一项是（ 3分 ）（　　）

A．威胁生态平衡，而且这种破坏效应会通过食物链影响到处于食物链更高层次的动物。

B．有生存优势的转基因生物会在“物竞天择，汰弱留强”的进化过程中，淘汰自然界原有的物种。

C．它是世界上惟一一种能够不断增殖、扩散且又无法清除的污染，其潜在的威胁不亚于核扩散。

D．人们将黑樱桃树从德国移到北美，就灭绝了当地原有的樱桃树；将尼罗河鲈鱼放到非洲的维多利亚湖中，使得湖中原有的鲈鱼大大减少。

【小题3】下列对文意的理解和分析，不符合原文意思的一项是（ 3分 ）（　  ）

A．基因污染会在以下情况发生：附近生长的野生相关植物被转基因作物授粉；邻近农田的非转基因作物被转基因作物授粉。

B．转基因产品最明显的优点就是可提高产品的质量和产量，降低成本，并且可以提高土地利用率，但一些科学家认为，这对生态环境造成不利的影响。

C．BT转基因玉米是为玉米抗病虫害能力而培育的，其培育方法是向玉米种子中植入一种可以有效杀伤危害玉米害虫的基因。一些科学家认为，植入BT基因使玉米能够产生杀伤害虫的物质，从而具有抗虫害能力，但也因此而具有了毒性。

D．转基因作物会种下“恶果”，导致田间蝴蝶和蜜蜂数量急剧下降，威胁生态平衡，而且这种破坏效应还可能沿食物链而上，危及到更多动物甚至人类。

阅读下面的文字，完成小题。（9分）
现代人在大约10万年以前由非洲迁移到世界各地。在不同的地区，他们需要面对不同的气候，通过不同的手段养活自己，还需要应对不同的病原体的侵扰。为了适应不同的环境，不同地区的人群出现了相异的进化，人类的基因多样性由此产生。哪个因素对基因多样性的贡献最大呢？新近的研究认为病原体特别是寄生虫对此的贡献最大。
美国加州大学伯克利分校的尼耳森实验室对此展开了研究。他们研究了超过1500个人的基因，这1500个人又来自55个不同的族群。他们计算了不同的基因多样性的频次，并且发明了一个统计模型用来预测多样性的分布情况。研究人员把可能对人类基因组施加选择压力的因素分成三类：环境、生产方式（农业、渔业和畜牧业）和病原体的多样性。随后，他们每次去掉一个因素，然后看看这样的变化会对模型的预测能力产生怎样的影响。结果发现，尽管这三个因素对人类基因多样性都很重要，但是似乎病原体是最重要的因素。而在各种病原体中，寄生虫比细菌和病毒对人类基因组进化的影响更大一些。
发表在《科学公共图书馆·遗传学》上的这项报告中，研究人员筛选出了103个和病原体多样性关联度最强的基因。在这103个基因中，有大约四分之一和免疫功能有关，包括病原体识别以及发炎等等。而且有些基因和自体免疫反应也有关系。研究的领导人尼耳森认为，一种可能的假说是，为了适应病原体的侵犯，人的免疫系统会变得更强。如果此后这些病原体从人体中消失，过强的免疫系统就会攻击人体自身的器官，从而产生自体免疫反应。
不过，也有一些科学家认为需要更多的研究来支持尼耳森的观点。美国佛罗里达大学的进化生物学家科雷斯科夫斯基认为，尽管把自体免疫疾病和对病原体的适应联系在一起是一种合理的解释，但是这项研究的证据仍然不够强。更强的证据包括找出一个遗传变异可以同时针对入侵的病原体，以及增加自体免疫反应的敏感性。
科雷斯科夫斯基也不同意病原体比气候和饮食更加重要的观点。他认为之所这项研究认为病原体更能影响遗传多样性，仅仅是因为病原体导致的适应性更容易被发现。免疫系统的适应性更像一个只有两种状态的开关，而气候和饮食对遗传多样性的影响是连续的，可以微调的。
美国芝加哥大学的基因组学家汉考克指出，病原体、气候和饮食这三种因素很难被完全分开。例如，气候因素可以影响病原体的分布情况。根据汉考克的研究，和病原体相关的适应与生产方式的选择有关。因为很多在动物中发现的病原体可以感染人，所以人类对于饲养动物的选择会影响到免疫系统需要面对的病原体种类。不过，汉考克仍然认为：“毫无疑问，病原体对人类来说，是一种很重要的自然选择驱动力。”
【小题1】尼耳森认为病原体对人类基因多样性影响最大，主要原因是（）

A．寄生虫比细菌和病毒对人类基因组进化的影响更大一些。

B．人类有103个和病原体多样性关联度最强的基因。

C．病原体导致的免疫系统的适应性更容易被发现。

D．人类对于饲养动物的选择会影响到免疫系统需要面对的病原体种类。

【小题2】（小题2）下列表述符合原文意思的一项是（）

A．人类在10万年以前，基因组的构成都是一样的。

B．环境、生产方式和病原体的多样性决定了人类基因的多样性。

C．病原体、气候和饮食这三种因素对人类基因多样性的形成作用一样大。

D．进化生物学家科雷斯科夫斯基不赞同尼耳森的观点，而基因组学家汉考克支持尼耳森的观点。

【小题3】（小题3）尼耳森在研究报告中提到了“一种可能的假说”，这一假说是建立在怎样的基础上的？（3分）

一、阅读下面的文字，完成文后各题。

中国城市的雾与霾

汪韬 董棣

①泰山、黄山、庐山、峨眉山，似乎没有哪座名山不以雾为奇绝。除了这些以雾闻名的风景胜地，在中国还有一座城市也以雾著称，这就是“雾都”重庆。而据重庆气象部门统计，近50年来，重庆的雾在减少，20世纪70、80年代重庆年平均雾日数在50天左右，到90年代就减少到30~40天了。气象部门说雾少了，为什么人们却感觉不到呢？另一份研究结果给出了答案：统计分析表明，重庆的浓雾呈逐年减少趋势，强霾呈逐年上升趋势。

②什么是雾？什么是霾呢？气象学上对雾的解释是：近地面空气中的水汽凝结成大量悬浮在空气中的微小水滴或冰晶，导致水平能见度低于一公里的天气现象。雾和云可以说是一母同胞，过量的水汽与空气中的凝结核结合在一起，或者水分子本身相互黏结形成水滴或冰晶，它们悬浮在高空被称为云，如果悬浮在近地面的空气层里，就形成了雾。

③我国对于灰霾的科学定义却只能追溯到十年前：2002年，中国气象科学家首次将国外文献中的“Gray Haze”直译为“灰霾”。2010年颁布的《中华人民共和国气象行业标准》给出了技术性的判识条件：“当能见度小于十公里，排除了降水、沙尘暴、扬沙、浮尘等天气现象造成的视程障碍，且空气相对湿度小于80%时，即可判识为霾。”所以雾与霾最大的区别是相对湿度：相对湿度达到95%以上的低能见度天气现象称为雾，相对温度低于80%的为霾。80%~95%之间的，是雾和霾的混合物，但主要是霾。如此看来，重庆这个浪漫缥缈的“雾都”是不是正在向“霾都”演变呢？

④中国气象局研究员吴兑指出了一个更为残酷的现实：“我们原来认为重庆是‘雾都’其实是误解。重庆由于二战的军工开发和建国后的军工建设，一直是严重的‘霾都’，只是过去科学认识水平不够，把重庆误认为是‘雾都’。”

⑤近年来，似乎有越来越多的中国城市被冠上了“雾都”的名号：2011年10月，郑州连续三天雾气笼罩，早晨能见度更是降到仅有200米左右；2011年11月5日，西班牙《阿贝赛报》有文章指出，“中国的首都正在与伦敦争夺‘世界雾都’称号”；2011年11月，乌鲁木齐一周七天有六天都被大雾笼罩；在微博中以“广州+雾都”为关键词进行搜索，可以找到四万余条搜索结果。

⑥中国近50多年来雾日和霾日的变化研究表明，大部分地区雾日的变化并不明显，那么这些所谓的雾天增多了，实际上都是霾天增多。霾会造成“雾蒙蒙”之感，是因为它降低了空气能见度，这主要是因为大气中颗粒物的散射、吸收带来的消光作用，而其中“贡献”最大的当属颗粒物的散射。颗粒物家族被称为总悬浮颗粒物，其组成部分中的PM2．5在2011年迅速蹿红。

⑦PM2．5受到如此重视不仅仅因为它是灰霾的元凶，另一个更重要的原因在于它对人体健康的危害极大。据调研，PM2．5超标后，浓度每增加10微克／立方米，医院心血管系统的急诊及死亡人数要增加1%～6%或7%，高血压病的急诊人次要增加5%。

⑧毫无疑义，中国的“霾都”已经越来越多，而且还在继续增多中。中国的东部和南部，包括华北、黄淮、江淮、江南、江汉、华南以及西南地区东部，这些经济和工业较发达的地区，霾日都呈现出增加趋势，而且在一段时间内这种趋势恐怕也很难发生改变。

⑨一位外国摄影师，在中国某地上空拍下了这样一幅照片：浓厚的雾霾将整个城市笼罩得严严实实，只有两个高耸的烟囱从雾霾层中探露出来，烟囱口中还不断地冒着白烟，为下面的雾霾层做着“贡献”。

(选自《中国国家地理》，有删改)

【小题1】下列对文章的概括与分析，不正确的两项是（   ）（   ）

A．文章第②③自然段引用了权威的说法并以浅显的文字分别诠释了雾和霾各自的特征，帮助读者对雾和霾形成科学的认识。

B．第④段援引吴兑的话，解释了重庆成为“霾都”的原因，照应第①段，说明了重庆被称为“雾都”其实是一个美丽的误解。

C．由PM2．5组成的颗粒物在大气中的散射，会降低能见度，造成“雾蒙蒙”之感，这些颗粒物也会对人体健康造成危害。

D．第⑨段介绍外国人在中国某地上空拍下的照片的内容，形象地告诉人们，工业污染仍然是造成城市雾霾天气的主要原因。

E. 文章从气象、地理、历史以及医学等多方面科学地探究了霾的形成和一些城市变成“霾都”的有关原因，引人深思。
【小题2】文章多处运用了列数据的说明方法，请举一例分析这种方法的作用。
【小题3】作为一篇科普文章，本文具有怎样的价值意义？请结合文本探究并谈谈自己的认识。