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(小艾科普)天寒地冻!你不能不知道的科学小知识

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随着12月的深入,天气也陡然骤降。前两天小艾还在朋友圈看到一条留言,说“现在根本不是断崖式降温,而是跳崖式降温,降温也就罢了,还不下雪只下雨,感觉亏了”。
事实就和这位朋友说的一样,这段时间来气温突变,就连来上课的不少小朋友都带上了帽子手套围巾口罩,化身圆滚滚的“雪人”,还有的带上了鼻音。
这时候有个小朋友就问我:老师啊,为什么天气还这么冷呢,新闻不是说全球变暖吗?我咋感觉比去年还冷?
真是个好问题。
那么,关于“冷”知识,你知道哪些呢?小艾今天就来和大家一起研究。
1现象一:冬天为什么手脚冰凉?还总想跑厕所?
相信对很多人来说,冬天的第一个现象就是手脚容易冰冷,而且总是想去厕所。
每当孩子们问道这个话题时,爸爸妈妈最喜欢的理由就是“人体毛孔收缩了,减少了水分从毛孔排出,于是变成了尿液。所以我们总是想去厕所。”是的,没错!这是当今社会的主流说法,但你肯定没有想过,这之外还有其他因素。比如:
1,人体血管的自然收缩反应
在寒冷的天气里,人体血管自然收缩以加速血流来保持热量,有一种优先保持人体内脏器官和主要血管通道的趋势。而人体四肢则因为距离心脏最远,手足也不够厚实,毛细血管多、散热快,因此成为血液最不愿意流经的地方。这种现象在正常人身上体现比较轻微,如果长期处在亚健康体质或患有雷诺氏病的人,则会有比较深的体现。例如手脚冰凉,甚至皮肤变粉红,这就是血液不流经此处的现象。而这种身体自我调节的现象是一种天然的自保手段,是进化史上人类先祖为了在冬天不会因失温死亡而采取的反应。
但前面也提到,这种特点则会让血管收缩、血流加速,并减少血液流经的空间(手脚),这样一来,同样的血液体积下,活动空间少了,自然血压就相应稍微升高。而我们也知道,血压升高会伴随很多高压病(虽然不会这么明显的升高),但人体为了调节、平衡血压,就会将血液中多余的水分送出,形成尿液,相较而言比夏季的吸水量大大下降,再加上体表毛孔收缩不会形成太多的汗液,于是到了冬天,我们就会经常感觉手脚冰冷,而且总想去厕所啦~
2,人体的抗利尿素减少
天气寒冷导致人体内抗利尿激素分泌减少。抗利尿激素(ADH)又称升压素,是由下丘脑的神经内分泌细胞合成的肽类激素。合成后,运送并贮存在垂体后叶的神经末梢颗粒中。受到刺激时,神经末梢就将它释放到血液中。抗利尿激素的主要生理作用是增加肾小管和集合管对水的通透性,促进肾小管和集合管中水分的重吸收,从而使尿液浓缩,尿量减少。
这些“冷”知识,你学到了吗?
2现象二:感觉空气变清新,头脑更灵活了?
俗话说,“春天不是读书天,夏日炎炎正好眠”。虽然是一句孩子们的打油诗,但到了冬天,却有很多人真的感觉到“空气是不是变清新了?”“总觉得头脑都灵活了许多!”这里面又有什么玄机呢?
这里有一个小知识,据说最干燥的空气不在沙漠,而在南极。
或许这时候就有小朋友问了:小艾你说的这两者之间有什么联系吗?
联·系·很·大!
原来啊,常温下的空气,会含有大量水蒸气,这些水蒸气大部分来自地表,也就是我们小学自然课里说的“地表水分蒸腾形成雨云”。而在寒冷的南极洲,天气实在太冷,空气里的水分都化为一片片雪花落到地上,十分干爽,这一点在我国北方一样如此。
那么,当这些空气中占比很大的水蒸气消失后,剩余空间会发生什么?自然是其他气体补充进去——这也意味着,在同样体积的空气里,寒冷地方的空气里含氧量大大提升,于是我们就会感到头脑清明、空气都清新了不少。
所以在冬天,完全不用去吸氧了,现在深吸一口气开始学习吧。
3哈弗教授发言:寒冷对健康有好处?
根据这位美国哈弗教授的说法,寒冷天气能给人体健康带来多个好处。
如:寒冷天气中,空气中的氧气含量增加。寒冷天气还能杀害某些有害细菌。同时,寒冷天气还能帮助人们改善血液循环,提高血红蛋白的水平,缩小毛孔,减少疼痛感。此外,在寒冷天气人们的疲劳感和压力也会得到缓解。
嗯……看起来的确有很多好处,这让小艾想起了日本的一项耐寒训练,他们的小学生不论男女,到冬天的耐寒训练课时,全都赤裸上身,只穿一条四角裤和小拖鞋,拿着毛巾,进行各种运动……嘶,真是看着都冷,但不得不承认,孩子们身体素质的确被训练得很好。看来除了上诉好处外,冬天也是磨练身体与意志得绝佳天气。
但,凡事也都有两面性,医学专家同时也提醒大家眼睛的冬季防护工作。据悉,太过寒冷的空气,将有更大几率引发青光眼或其他眼部疾病。所以,大家在出门的时候,尤其是骑电瓶车的大朋友,不妨也为你的眼睛和面部做一下防护。患有眼病的老年人,也最好在日出温暖时再出门运动。
4为什么“海拔越高、离太阳越近”,反而天气越寒冷?
前阵子,小艾的朋友从雪山滑雪回来问了一个问题。
“说来奇怪,为什么雪山海拔那么高,却那么冷?”
“雪山冷不是常态嘛?”
“不啊,你想想,不都说距离太阳越近越温暖吗?为啥山高那么多,却还是山下平地最温暖呢?”
不知道有多少人在孩提时代也问过相同的问题,但其中的原理,现在还记得多少?或许我们是时候复习一下了。
1.海拔高的地方,空气越稀薄。
其实答案很简单,因为海拔越高,空气越稀薄,从而导致其储热能力也比较差,最终导致其温度也比较低。以前新闻中报道的川航飞机前挡风玻璃碎裂事件中,飞行员就是冒着零下三四十度的低温,进行了十几分钟的飞机飞行操作。可见,即便我们在地面上热如狗,而高空中的温度却依然极低。
2.海拔越高,接收地面反射的热能越少。
除了空气多少对温度有影响外,地面反射热能的多少,对温度也有重大影响。研究表明,从太阳辐射到地球的热能,38%会被大气层以及地面反射回宇宙空间,只有12%会被大气层吸收。而剩下的50%都会被地面吸收,所以地面也是空气温度一个重要的热源。
越是靠近地面,接受到地面的热量辐射越多,所以温度越高。而越远离地面,不仅接收到地面的热量辐射少,由于空气稀薄,大气的储热性能也很低。所以,最终导致了海拔越高、温度越低。
所以,即便是在赤道上的乞力马扎罗山,因为其较高的海拔,也是终年白雪覆盖,成为赤道上的一道奇景。
5学生问“为什么温室效应,气温反而冷了?”
终于轮到了一开始的那个问题。
“老师啊,为什么天气还这么冷呢,新闻不是说全球变暖吗?我咋感觉比去年还冷?”
关于这个问题,我们就要先来聊聊关于全球变暖的话题。
由于媒体的宣传,几乎无人不知“全球暖化”这一现象的成因。它是一种由于人类活动(如城市面积扩大、碳排放、空气污染、植被砍伐和海洋污染等综合因素)造成的自然现象。这种“温室效应”不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积,从而导致温度上升,造成全球气候变暖。
其危害更是耳熟能详,其中最深刻的,大概就是“当全世界平均温度升高1,巨大的变化就会产生”:
海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。这样一来,洪水、暴雨、干旱会在不同地区上演,农作物、动植物和交通、经济都会受到影响。
其中我们也注意到,在全球平均气温升高的同时,有些极端天气同时在局部地区出现。
比如厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等,出现的频率与强度增加。
其实这就解释了我们今天问题的一大半:极端气候。
极端气候不仅仅是整体温度的上升,也包括局部地区气温的下降。就比如由北极冰原融化,降雨量增加,大量淡水汇入北大西洋,对墨西哥湾暖流造成破坏,从而切断北大西洋暖流。这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧洲西北部,并使欧洲形成温暖的气候。而北大西洋暖流一旦因全球变暖被切断后,欧洲西北部温度可能会下降5~8之多,欧洲可能面临一次新的冰河时代.
同样的,我国的冷空气主要来自于北极,经由西伯利亚的汇聚,从东部、西部、北部三路南下,形成南下的季风,如果北极冰川融化加快,就会导致寒流的变化,如果你看过《后天》这部电影,一定对里面冰天雪地的死城印象很深。所以对我们来说,绿色能源和保护环境现在就要做起。
6气温下降,可能还有其他因素……
嗯……接下来小艾说的这个事儿,可就相当有趣了,很多时候不得不承认,科学很精彩。因为在“全球暖化”的同时,地球可能还在进入“下一个冰河期”,所以,未来的气温也可能和人们预测的不一样,不是上升,而是会会逐渐下降哦。这是怎么回事儿呢?
词条:全球气候变冷 Global climate cooling
高峰期:2055年-2060年
“全球变冷”在20世纪70年代初曾成为学术主流,它指的是气候在过去一直呈周期性变化,根据调查统计,我们目前正处于一个暖期的结尾,接下来就是降温了。
俄罗斯科学院普尔科夫天文台宇宙研究实验室主任哈比布尔洛·阿布杜萨马托夫在2007年发表论文,称地球在1998年到2005年度过了全球变暖的高峰期,全球变暖主要是太阳几乎在整个20世纪持续保持不寻常的高发光度造成的,并认为太阳的发光强度会逐渐下降,大约在2041年会降到最低点,正是这一点成为地球显著变冷的原因。但海洋会推迟地球显著变冷的过程,全球变冷的高峰期将出现在2055年到2060年。
…………嗯?好像和全球变暖正好反了啊?
没错,这回科学家们有理有据的推测了全球变暖将逐渐停止,即使大气二氧化碳浓度增长了4%。
2013年9月,全球顶级科学家指出,北极冰盖正在以前所未有地恢复,面积一年增加60%,北极的冰原已经从加拿大的群岛延伸至俄罗斯的北部海岸。
嗯,还是那句话,温度降下去了,但是污染还在,我们依然不能懈怠。不过,这真是个好消息不是吗,因为这意味着,我们也许能看到下雪了
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1楼2018-12-09 17:11回复