①在中国北方，沙尘暴是短期或中短期的灾害性天气：沙尘暴在其源区造成地表严重风蚀，使土壤荒漠化；在降尘地区造成严重空气污染，容易诱发眼睛和呼吸系统的疾病，甚至造成户外活动的人畜伤亡；沙尘暴会使能见度降低，影响交通运输；还会对建筑物和水利设施造成污染和损害……

    ②沙尘暴也是大气层中规模最大物质和能量迁移过程之一。2006年4月16日至18日，北方地区曾出现一次强沙尘暴，致使北京一夜总降尘量达33万吨。2010年3月12日，源于新疆和田的沙尘暴，侵袭的地区面积达320万平方公里，3月20日袭击北京，使机场的能见度降低到不足800米；3月22日抵达台湾高雄，当地最高的建筑物被沙尘笼罩，以致模糊。

    ③大量沙尘在大气层中的输运会影响全球的天气演变，并对生态环境产生影响，但是也有某些积极作用：以沙尘为核心的气溶胶能够反射相当部分的太阳辐射，从而抵消由于温室气体排放所造成的大气层温度升高。撒哈拉沙漠的尘埃可随上升气流漂移到7000公里以外的大西洋和南美的亚马孙地区，而富含矿物成分的沙尘滋养了亚马孙的热带雨林。在澳大利亚形成的沙尘可漂移3500公里到达马来西亚和新加坡，滋养马来西亚丘陵地区的土地，这是马来西亚热带雨林繁茂、植物品种众多的重要原因。在西亚和中国西部产生的沙尘暴可在大气层中航行10000公里，降落在北太平洋、遍及阿拉斯加和夏威夷之间的海域，尘埃中丰富的矿物质是该海域浮游生物的营养物，而这些浮游生物又是渔业资源的饵料来源，由此滋养了北海道渔场。

    ④另外，沙尘呈碱性，可以中和水蒸气中的酸性成分（二氧化硫等），对抑制酸雨有一定作用。

高铁技术的博物馆

喻思娈

    ①2008年1月开工建设，2011年6月正式开通，历经三年多，京沪高速铁路这条长达1318千米的巨龙横空出世，成为目前世界上一次建成里程最长的高速铁路。京沪高速铁道以其在工程项目上的一系列创新，荣获2015年度国家科技进步奖特等奖。

    ②京沪高速铁道工程是一个庞大的综合体系，涉及机械、土木、电子、电气、材料等多个学科领域，技术难度和复杂性、特殊性堪称“高铁技术博物馆”。以基础设施建设为例，京沪高速铁路跨越海河、黄河、淮河、长江四大水系，跨越铁路、高等级公路和通航河流215处，全线桥梁比例达到80.4%。这些桥梁有些跨度大，还要穿过深水区，如何承载设计时速超过300公里的列车安全通行，成为摆在技术人员面前的难题。

    ③南京大胜关长江大桥是京沪高铁跨越的诸多大桥中的一座，该桥梁也是沪汉蓉铁路的越江通道，同时搭载南京双线地铁，为六线铁路桥。沪汉蓉铁路客车设计行车时速是200公里，地铁行车时速是80公里，京沪高速铁路设计时速达300公里，最多同时要通行六列列车，速度也分三种。“一个火车头重220吨，一列货车重5000多吨，一节客车车厢也有1000多吨重，同时通行6列，这对铁路桥的荷载要求很高，建设设计难度非常大。”铁道部原副部长、京沪高速铁路公司原董事长蔡庆华说。

    ④为达到桥梁的荷载要求，科技人员连续攻关，研发出了具有高强、高韧、焊接性能良好的新钢种，解决了桥梁的建设钢材难题，也为中国铁路钢桥建设向更高水平发展奠定了基础。南京大胜关长江大桥也在世界桥梁史上创下体量大、跨度大、荷载大、速度高的“三大一高”四项第一。

⑤2010年12月3日，在京沪高速铁路枣庄至蚌埠间，创造了运营动车组最高试验速度486.1公里每小时的世界纪录，这一记录的取得，离不开高速动车组在整车气动性能、转向架、长编组双弓受流等关键技术上的突破。

    ⑥京沪高铁时速达300公里，让两地间火车的行驶时间缩短至5小时以内，大大缓解了京沪沿线地区交通运输的紧张局面。列车高速运行如何保证不脱轨？遇有突发情况，车辆如何制动？京沪高速铁道工程在列控系统、系统检测及高铁运营管理上的创新，保障了高铁的安全运行。

    ⑦中国铁路总公司总工程师、中国工程院院士何华武说，京沪高铁在安全性、稳定性等指标上都很优秀，即便持续高速运行，指标也领先世界。比如，制动快。京沪高铁动车组以时速300公里运行时，如遇紧急制动，制动距离为3786米，仅需1分钟左右，可满足动车组安全平稳停车。比如，防脱轨。即便在486.1公里每小时这种极限速度下，高速列车脱轨系数仍在可控范围内，还有余量。再如，智能化。高速动车可根据不同的故障设定模式，自我诊断、自动报警或保护，提高列车运行安全的主动防御能力。举例来说，司机只要没有按时踩踏车内的“司机警惕装置”，该按钮就会发出警示，如果司机在几秒钟之内没有做出回应，列车会自动停车。

    ⑧何华武说，京沪高铁充分考虑了运营中的各项安全问题。此外，京沪高铁的安保标准也很高。全线铺设2.85米高的防护网，共设置地震监控点31处、风速监测点167处、雨量监测点50处，严密监视“天地”动向。

    ⑨截至2014年底，京沪高速铁路累计发送旅客2.79亿人次，客运量逐年攀升，由2011年日均13.2万人次增长到2014年日均29万人次，项目开通三年即实现盈利。

    ⑩据介绍，全社会货运量中，铁路运输比重每提高一个百分点，就可以节约社会物流成本212亿元。“我国物流成本很高，京沪高铁开通大大释放了货运空间，有助于降低社会物流成本。”蔡庆华说。他还表示，京沪高铁还将带动沿线投资增加、繁荣服务业，拉动数以亿计的效益，京沪高铁的隐形效应将逐渐凸显。

（节选自《人民日报》）

福建土楼

    ①福建土楼是东方文明的一颗明珠，它被誉为“东方古城堡”、“世界建筑奇葩”，“世界上独一无二的、神话般的山区建筑模式”。

    ②风格奇异的土楼民宅散布在闽西的永定、武平、上杭及闽西南的南靖、平和、华安、漳浦等地。其造型、装饰和建造工艺世所罕见，土楼，俗称“生土楼”。因其大多数为福建客家人所建，故又称“客家土楼”。它是以生土作为主要建筑材料，掺上细沙、石灰、糯米饭、红糖、竹片、木条等，经过反复揉、舂、压建造而成。楼顶覆以火烧瓦盖，经久不损。土楼高可达四五层，供三代或四代人同楼聚居。

    ③福建土楼大多具备完善的防御功能。其外墙厚一至二米，一二层不开窗，仅有坚固大门一关，土楼便成坚不可摧的堡垒。为防火攻，门上设有漏水漏沙装置，紧急时楼内居民还可从地下暗道逃出。如今，土楼早已不再是堡垒，但那些完备而精致的防御设施，仍让人们拍案惊奇。

    ④厚重的福建土楼，承载着厚重的传统文化。发人深省的楹联匾额，与楼共存的私塾学堂，教化育人的壁画彩绘，无不激荡着历朝历代土楼人家“修身齐家”的理想和“止于至善”的追求。振成楼有副楹联备受称道：振作哪有闲时，少时壮时老年时，时时须努力；成名原非易事，家事国事天下事，事事要关心。

    ⑤2008年7月福建土楼被列为世界文化遗产。

门楣上的文化瑰宝——匾额

赵   婷

①匾额作为中华民族独特的民俗文化精品，以凝练的诗文、精湛的书法和深远的寓意，将中国传统文化中的辞赋诗文、书法篆刻、建筑艺术融为一体，集字、印、雕、色的大成，述说着上千年的历史，被称为“古建筑的灵魂”。

②提到匾额，许多人可能觉得很陌生。但如果说到老字号商铺“稻香村”“张一元”，再说到皇宫寺庙的“太和殿” “雍和宫”，就会感到匾额离我们并不远。它既是一种文化载体，也是一种传统象征，既是人文风景，更是历史印记。

③匾额兴起于先秦，历经两千余年沉淀与打磨，成为我国传统文化中一个自成体系的分支。匾额简称为匾，古代“匾”写作“扁”。汉代许慎《说文解字》对“扁”作了如下解释：“扁，署也，从户册。户册者，署门户之文也。”即点出了匾额作为“建筑命名”的原始功能。

④匾额习俗的形成源于古人对门的重视。在古代，门被称为“衡门”，是一种领地的标识，我国一些少数民族至今仍然保留着在衡门上放置猎物作为其领地的风俗。当部落发展成为国家，氏族首领化家为国，衡门上的标志也简化成为文字，成为国号。我国古代第二个奴隶制王朝商朝的国号为商，“商”字的甲骨文极像衡门之上放置鸟牲。

⑤中国的古建筑，举凡楼、台、亭、阁或轩、榭、堂、馆，匾额是不可缺少的装饰品，相当于古建筑的眼睛。由于匾额在建筑物中占据了显耀的位置，因此极受古人重视。

⑥匾额广泛流传，由官方传至民间是从唐末开始的。当时里坊制度被废除，百姓可以临街开店，挂出各自的匾额来招揽生意。到了宋代，商品经济繁荣，匾额就更多了。

⑦俗语道“创出金字招牌，买卖找上门来”，流入民间的匾额逐渐成了商家的招牌、店铺的品牌。著名的招牌，实际上也就是著名的商标，它往往同优质的商品联系在一起，同顾客的认同感、信任感联系在一起。

⑧除了为建筑物和商铺“标识名称”外，匾额在古代还是宣扬教化的重要传播媒介，宣扬修身、齐家、治国、平天下的理念，维护社会秩序和规范伦理道德。

⑨明清之际，牌坊匾额成为最高统治者褒奖功德孝贤的重要形式，需经皇帝降旨或恩准才能建造，上镌“圣旨”“恩荣”等字样。

⑩清朝律例规定，匾额作为一项特殊的旌表物品赏赐给寿民，从而使得匾额被广泛运用到祝寿之中。他的做法深深影响了嘉庆、道光、咸丰、同治等多位皇帝，使得老人祝寿匾在清代成为一时风尚，至今仍有大量实物留存。

（选自《人民周刊》2018 年第 10 期，有删改）

材料一

人类面临的几大环境问题

一、全球气候变暖

由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大，向大气释放的二氧化碳等温室气体不断增加，大气质量受到影响，全球气候变暖。这将导致灾难性天气频发，森林减少、草原退化、水土流失、土地沙漠化，生态系统发生变化和破坏，将不利于人类的生存和发展。

二、臭氧层被破坏

臭氧层在离地面25千米处。臭氧层是一个很脆弱的大气层，许多科学家认为，氟利昂作制冷剂及在其他方面使用，会使臭氧层被破坏。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子不断减少而形成“空洞”，使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很大的危害。能造成细胞死亡；使人类皮肤癌发病率增高；伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明；穿透10米深的水层，杀死浮游生物和微生物，危及水中生物的食物链，影响生态平衡。

三、大气污染、水污染、海洋污染

大气污染是指大气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和物造成危害的现象。其成因有自然因素（如火山爆发、森林灾害、岩石风化等）和人为因素（如工业废气、燃料、汽车尾气和核爆炸等），尤以后者为甚。水污染的污染物主要来自：（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂而造成的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）森林砍伐，水土流失；（6）因过度开采，产生矿山污水。水污染严重危害人体健康，工业排污致使作物减产，品质下降，大片农田遭受污染，降低土壤质量；海洋污染导致赤潮频繁发生，破坏了红树林、珊瑚礁、海草，使海鱼虾锐减，渔业损失惨重。地球，人类，正遭受着越来越大的威胁。因此，我们应该及时行动起来，一起发展低碳经济，倡导低碳生活。

材料二

 什么是低碳经济呢？低碳，意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。低碳经济是一种新型经济发展方式，它的基础是低能耗、低污染、低排放，它的目标是达到经济社会发展与生态环境保护的双赢。它的理想形态是充分发展“阳光经济”“风能经济”“氢能经济”“生物质能经济”。它的实质是能源高效利用，清洁能源开发、追求绿色GDP。

材料三

低碳生活，就是指在生活中要利用低碳的科技创新减少所消耗的能量，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化。低碳生活虽然主要集中于生活领域，主要靠人们自觉转变观念并加以践行（附调查表格），但也需要政府营造一个助推的制度环境，包括制订长远战略，出台鼓励科技创新等政策，实施财政补贴、绿色信贷等措施，也需要企业积极跟进，加入发展低碳经济的“集体行动”。实现低碳生活是一项系统工程，需要政府、企事业单位、社区、学校、家庭和个人的共同努力。

附表格：

关于“不同人群与低碳生活”的调查（共1000人）

《清明上河图》中埋藏的科技秘密

①看过《清明上河图》的人，对画面正中的这座拱桥都不会陌生。桥上接踵而行的人流，桥下穿梭的船只，一派热闹非凡的城市生活图景扑面而来。

②在古代，大多数拱桥都是石头做的。这个原理不难理解，因为桥面所受的压力会转化分散到桥身两侧，最后作用到两边的地基上，所以，这就要求拱桥两边的基础非常扎实，材料的抗压能力强，而石头刚好可以满足这个条件。

③其实在人类历史上，除了石头之外，木材也是建造桥梁最原始的材料之一。相比于石头，木材拥有重量轻、抗震性能好、加工方便等优势。最早的木桥是以独木桥的形式出现的，即在水上或峡谷两端搭设一根简单的木头，如今，在许多小河上我们还能看到这种形式简易的桥梁。

④那么，能不能效仿石拱桥，也用木头造出这种形态美观的木拱桥呢？显然，如果按照前文所述石拱桥的原理修建木拱桥，那桥估计建好没多久就会塌了。毕竟，要比结实程度和抗压能力，木头实在没什么竞争优势。可是，《清明上河图》中的这座拱桥恰恰就是用木头做的。难道这是张择端自己凭空臆想出来的吗？

⑤据历史资料记载，中国的第一座木拱桥出现在北宋。最早的文献记载如《宋会要》中所说：“北宋天禧元年（公元1017年）正月，罢修汴河无脚桥。”《续资治通鉴长编》中也有记载：“多因桥柱坏舟，遂献无脚桥式，编木为之，钉贯其中。”

⑥而文中所描述的中国第一座“编木为之”的“无脚桥”，也正是《清明上河图》中展示的这座造型独特、犹如一弯长虹的汴河虹桥！

⑦那么，汴河木拱桥又是如何建造的呢？《渑水燕谈录》中用“取大木数十相贯，架为飞桥”，简单描述了虹桥的桥梁结构。而通过后来建筑学家和桥梁学家的分析研究发现，汴河虹桥的建造技艺非常精湛，其结构精密而巧妙。从整体上看，虹桥的主拱由两个系统组成，它们通过横梁交叉搭置、相互承载，形成了拱形的整体结构，并通过拱上建筑的传递，承担桥面传下来的荷载。为了增强桥的整体稳定性，两个系统之间还设置了5处横梁，以此加强其横向连接，形成整体，共同承担桥面的负荷。简单地说，工匠们充分利用了木材的抗压、抗弯以及抗拉等性能，将木头有组织地编制在一起，形成拱形结构，并实现了在有较大跨度的同时兼备较强的承重能力。

⑧看来，张择端不仅没有凭空“捏造”，而且在《清明上河图》中，对虹桥的写实描绘几乎将虹桥的结构完全还原了出来！