今日水世界  
      ①就整个世界范围来说，农业用水所占比重接近70%。农业用水量的增加还源于饮食质量的提高，人们不断追求更为美味可口的食物。生产1公斤花生要比生产1公斤大豆多消耗近1倍的水，而生产1公斤牛肉所消耗的水几乎是生产1公斤鸡肉的4倍，生产1杯橙汁也要消耗1杯茶用水量的5倍。随着全世界20亿人口将步入中产阶层，即便人口总量不变，农业用水量也会有增无减。
      ②同样，工业生产也需要水。全世界用水总量的22%用于工业生产，8%用于生活用水。总的来说，这两方面的用水量在20世纪下半叶翻了两番，比农业用水的增长速度快一倍。专家预测，各方面的用水需求都还会进一步增加。
      ③世界水资源分布严重不均。以地理位置为例，水资源分布严重不均，全世界淡水资源总量的60%集中在9个国家，即便在这9个国家中，也只有巴西、加拿大、哥伦比亚、刚果、印度尼西亚和俄罗斯供大于求。美国的水资源相对富裕，而人口超过世界人口总量1/3的中国和印度仅拥有世界淡水资源总量的10%。即使在同一个国家，各地区水资源的丰富程度也大相径庭。印度东北部的年平均降雨量大约是其西部沙漠的110倍。
      ④其实，地下水的分布也很不均衡。当某地的雨水和地表水不能满足农业生产需求时，地下水似乎解决了人们的燃眉之急。在印度和中国有数百万灌溉井孔，从地下取水。美国中部高地平原地下含水层覆盖45 万平方公里，地跨8个州；南美洲瓜拉尼地下含水层则连绵120万平方公里，地跨阿根廷、巴西、巴拉圭和乌拉圭4国。墨西哥城及其周边地区20万居民生活用水的70%来自一个含水层，而按照目前的使用速度，这一含水层将在200年内枯竭。由于这一原因，墨西哥城已经开始下沉。在曼谷、布宜诺斯艾利斯和雅加达，含水层要么被透支使用，要么遭受污染，或被海水回灌。
     ⑤解决水资源问题的障碍多来自政治或文化因素。很多举措已广为人知。一些是物理方法，例如加固河堤、修建大坝；或在降水集中的雨季，选择水不易蒸发的地点储水；或为保护生态系统，加强污染监管等等。另一些举措则涉及到改变人们的生活习惯，达到节约用水、珍惜水资源，有效合理地用水。
      ⑥对于农民来讲，干旱地区的农民则需更换作物品种，改种价值高、耗水少的作物，如坚果、草莓或蓝莓。而消费者也需学着接受转基因食物。同时，一些个人爱好最好也要做出调整，可以少吃肉、多吃豆制品，少打高尔夫球、多打篮球，减少洗车频率等等

材料一：中国天眼落成

    2016年9月25日，世界上最大的射电天文望远镜（简称FAST）在贵州平塘县大窝凼落成并启用。其直径为500米，由2000块15米见方的反射板拼成，其外形与锅式卫星天线相似，面积则相当于25个足球场那么大。与直径305米的美国阿雷西博固定式射电望远镜相比，它的可观测天空范围扩大了4倍，灵敏度提高了2.3倍。它当之无愧地成为世界上最大的天文望远镜，被誉为“中国天眼”。

    射电天文望远镜是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备，可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。它是一种比光学望远镜更先进的望远镜，它可以24小时观察来自太空的信息，从距离上它可以接受来自宇宙50到1000光年外的信息。近40年来，获得诺贝尔物理奖的天文学项目中，就有6项是通过射电天文手段取得的。

    中国天眼建成后，人类将有可能听到遥远的恒星发出的信号，寻找外星文明；还可以观察和研究暗物质和暗能量这个现代科学中最神秘的领域。另外，研究宇宙的形成，只有用更大的射电望远镜，才有可能收到宇宙爆炸时的引力波。除此之外，目前地球上的导航系统是依靠卫星全球定位系统，但该导航系统到了外太空就无效了，为了解决太空航行定位，天文学家根据GPS原理提出了在外太空寻找三个相对固定的射电脉冲星就可以解决这个问题，英国科学家休伊什发现了首颗具有导航性质的恒星，但要建立完整的太空导航系统，则需要测算这些射电脉冲星的坐标和模型，这种事只有更大的射电天文望远镜才能完成。因此，建设500米射电天文望远镜具有深远的战略科学意义和国防意义。

    建造“中国天眼”的科学家们历时十余年，经过反复的寻找和测试，终于在我国现有736个天坑中选中了大窝凼这个地方建设这它。大窝凼地理环境极为特殊，四周是峻峭山峰包围形成的一个“锅底状”洼地，宜于架设望远镜，而且喀斯特地质条件可保障雨水向地下渗透，不在表面积留而腐蚀和损坏望远镜。另外，无线电环境对射电望远镜影响极为重要，项目地址半径5公里之内必须保持宁静和电磁环境不受干扰。在大窝凼附5公里半径之内没有集镇和工厂。

（选自《中国科技网》有删改）

材料二：国之重器

    中国天眼落成启用后，习近平总书记发来贺电，贺电强调：“500米口径球面射电望远镜被誉为‘中国天眼’，是具有我国自主知识产权、目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用，对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。”

    中国天眼作为世界最大的单口径望远镜，将在未来20～30年保持世界一流地位。如今，它已经聆听到来自遥远宇宙中脉冲星婴儿心跳般的声音。迄今，中国天眼发现了44颗“脉冲星”，脉冲星也就是未知星体。它选择贵州天然喀斯特洼地台址，应用主动反射面技术在地面改正球差，加之轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨，这三大自主创新优势，使其突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。

（摘自《科普中国王》）

材料三：霍金的担忧

    那么中国天眼究竟有多厉害？它引起了著名科学家霍金的注意与担忧，他曾经多次告诫中国天眼最好终止，说天眼或许会给人类带来灾难。

    中国天眼的设计除了可以在观测性氢线及其他厘米波段谱线，还可以对宇宙起源以及星际物质结构进行探索，对暗弱脉冲星及其他暗弱射电源进行搜索，最重要的是可以高效率的对地外生物进行搜索。它有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘，观测暗物质和暗能量，寻找第一代天体。

    中国天眼把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍，还可以将时间测量精度提高至30纳秒，成为世界上最精确的脉冲星计时阵。更为重要的是中国天眼还可以进行高分辨率微波巡视，诊断和识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。

    基于FAST的强大功能，如果在银河系内存在外星生物，他们的信息则很有可能被发现，这也意味着在银河系内探寻外星生物有着极大的可能性，这点让霍金感到担忧，因为人类目前为止还没有能力去抵抗地外生命。

（摘自百度网2019.1.19）

吉林雾凇甲天下

①吉林雾凇仪态万方，婀娜多姿，奇丽壮观，独具丰韵，让络绎不绝的中外游客赞 不绝口。

②吉林雾凇与桂林山水、云南石林和长江三峡同为中国四大自然奇观，而吉林雾凇 是这四处自然景观中最为特别的一个。每当雾凇来临，吉林松花江岸十里长堤，柳树结 银花，松树绽银菊，把人们带进如诗如画的仙境。

③雾凇，一夜之间，飘然而至；太阳升高，又悄然离去。逢时而来，随时而走，来 去无踪，变化莫测，颇有神奇色彩。吉林雾凇说来就来，说走就走的“性情 ”，让许多人苦盼数日却难觅芳踪。其实，只要稍加了解雾凇的脾气，游者便可轻松与之相逢。

④在吉林市，每到冬季，尽管松花湖上一抹如镜、冰冻如铁，但冰层下面几十米深 的水里仍能保持 4℃的水温，水温和地面温差常在 30℃左右，于是就形成了市区以下几 十里不封冻的江面。温差使江水产生雾气，江面上白雾袅袅，久不消散。

⑤沿江十里长堤，苍松林立，杨柳抚江，在一定的气压、风向、温度等条件的作用 下，江面的大量雾气遇冷后便以霜的形式凝结在周围粗细不同的树枝上，形成大面积的 雾凇奇观。由于拥有得天独厚的自然条件，吉林雾凇又具有持续时间长、厚度大、 出现 频率高的特点。每年从 12 月下旬到翌年 2 月底，都是在吉林市观赏雾凇的最佳时节，最 多时一年可出现 60 余次。

⑥在美丽之外，吉林雾凇也有很多实际的用处。其他地方偶尔也有雾凇出现，但其结构紧密，密度大，对树木、电线及某些附着物有一定的破坏力。而吉林雾凇不仅结构 疏松，密度小，没有危害，而且还对人类有很多益处。

⑦吉林雾凇是空气的天然清洁工。人们在观赏玉树琼花般的吉林雾凇时，都会感到 空气格外清新舒爽，这是因为雾凇有净化空气的功能。空气中存在着肉眼看不见的大量 微粒，其直径大部分在 2.5 微米以下，约相当于人类头发丝直径的四十分之一，体积很 小，重量极轻，悬浮在空气中，危害人的健康。对微粒污染危害做的调查测验表明，微 粒污染重的城市的人比微粒污染轻的城市的人，患病死亡率高 15％ ，微粒每年会导致 5 万人死亡，其中大部分是已患呼吸道疾病的老人和儿童。雾凇初始阶段的凇附，能吸附 微粒沉降到大地，净化空气， 因此，吉林雾凇不仅在外观上洁白无瑕，给人以纯洁高雅 的风貌，而且还是天然大面积的空气“清洁器 ”。

⑧吉林雾凇是环境的天然“ 消音器 ”。噪声使人烦躁、疲惫、精力分散以及工作和 学习效率降低，并能直接影响人们的健康乃至生命。人为控制和减小噪声危害，需要一 定条件，并且有一定局限性。吉林雾凇具有浓厚、结构疏松、密度小、空隙度高的特点， 因此对音波反射率很低，能吸收音波，在形成雾凇的树木密集的树林里感到幽静， 就是这个道理。

蚊子为什么没有被雨滴砸死？

①漫步细雨中对于人们来说，或许是浪漫而惬意的，但对体积微小的昆虫而言，譬如蚊子，雨中漫步简直是一场灾难。一滴雨的重量可达到蚊子体重的50倍之多，人们所谓的毛毛雨，在蚊子看来，不亚于一辆辆甲壳虫汽车从天而降。但是，在这“甲壳虫汽车雨”中，蚊子却能够毫发无损，这是什么原因呢?

②为破解这一谜题，美国佐治亚理工学院的胡立德教授与美国疾控中心合作，对雨中飞舞的蚊子进行了高速摄像，以观察蚊子被雨滴击中瞬间的行为。

③通过视频，胡立德教授与他的研究小组分析了雨滴击中蚊子不同部位的各种情况，计算出蚊子被雨滴击中的瞬间所受到的作用力，以及其后随雨滴向下移动的距离。他们发现，蚊子并不像人们可能推测的那样去躲避雨滴，也不会因遭到雨滴的冲击而受伤，秘密之一就在于蚊子体重极轻。

④原来，蚊子被雨滴击中时并不进行抵挡，而是与雨滴融为一体，顺应它的趋势落下。如果雨滴击中蚊子的翅膀或腿部，它会向击中的那一侧倾斜，并通过“侧身翻滚”的高难度动作，让雨滴从身体一侧滑落；当雨滴正中蚊子身体时，它先顺应雨滴强大的推力与之一同下落，随之迅速侧向微调与雨滴分离并恢复飞行。

⑤研究者还发现，当雨滴击中栖息于地面的蚊子时，雨滴的速度在瞬间减小为0，这时蚊子就会承受相当于它体重10000倍的力，足以致命。当蚊子在空中被击中并采用“不抵抗”策略时，它受到的冲击力就减小为其体重的1/50至1/300，此时，这雨滴就像一根极细小的羽毛压在了蚊子身上——这是蚊子能够承受的。

⑥虽说蚊子柔弱如风中柳絮会被雨滴砸得摇晃不定，但正是由于它体重极轻，雨滴在与蚊子碰撞的过程中几乎没有减速，它的动能也几乎没有转化为能量击打在蚊子身上，而是让蚊子瞬间加速下降，从而化解了高速下降的雨滴带来的巨大冲击。这就像是“以柔克刚”，达到“四两拨千斤”的效果，小小的蚊子还是个太极高手呢！

⑦蚊子在雨中安然无恙的另一个秘密，是覆盖它们全身的细毛具有疏水性。这种防水的细毛使得蚊子与打在它身上的雨滴保持分隔状态，从而使蚊子能够迅速摆脱雨滴重新飞起，在雨滴将它们砸落地面造成致命伤害前成功逃生。

⑧胡立德教授的这一发现引起了广泛关注。事实上，这项研究不只是跟蚊子有关。在应对自然之道上，动物往往有着比人类更丰富的经验，它们在千万年的进化过程中拥有了适应生存环境的生理结构和功能。研究动物应对大自然的特殊本领，可为科学家和工程师提供新的设计思想，解决机械技术上的诸多难题——比如，如何更好地设计微型飞行器，让它们能像蚊子这类昆虫一样，在雨中轻盈地飞翔。