《红雪背后的科学》令人惊叹和震惊

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在南极洲的Neko港,可以看到大片的红色雪。红色有时是由藻类的存在引起的衣藻nivalisJerzy Strzelecki/维基共享资源

通常情况下,雪看起来是白色的.这是因为构成雪簇的冰晶反射并散射可见光谱中的每一种颜色频率。因此,当阳光从雪堆上反射时,所有这些颜色混合在一起,使雪呈现白色。

至少,是这样的通常发生了。然而,大自然母亲偶尔会用一层非白色的雪来抛给我们一个曲线球。

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老普林尼他是一位罗马博物学家,生于公元23年,卒于公元79年。在他的一本书中,他记述了古代旅行者有时会遇到的红色雪。他的假设是,雪会随着时间的推移而改变颜色,就像生锈的铁一样。“雪本身,”普林尼写道,“随着年龄的增长而变红。”

梦见一个猩红的冬天

在接下来的两千年里,关于深红色雪的报道不断涌入。“黑暗和中世纪的人们经常被它吓坏!”气候科学家兰德尔·塞文在一封电子邮件中说。作为亚利桑那州立大学的教授,Cerveny在2005年专门写了一本书讲述奇怪的天气故事。题为“暴风怪,其中有一段是关于红雪的。正如Cerveny指出的那样,查尔斯·达尔文他曾经在安第斯山脉看到过白色的雪变成血红色当它解冻的时候。另一位见证了这种有色降水的重要人物是伟大的约翰·罗斯爵士,他是英国海军军官和北极探险家。

淡红色或粉红色的雪不仅仅是历史上的珍品;它还在观察中。例如,2018年2月,a水坑在冰川国家公园发现了一片红色的水,原来是融化的朱红色的雪。

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这背后的机制是什么?在某些情况下,猩红尘埃可能是一个促成因素。“许多历史性的……欧洲的“血雪”与潮湿与红色混合有关撒哈拉沙漠的尘土向北吹到欧洲,然后以红雨或雪的形式落下,”Cerveny说。

但事实证明,红雪通常是藻类的产物。而且,正如科学家最近所了解到的,这种物质也有助于气候变化

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天然防晒系数

一段时间以来,我们已经知道红色或粉红色的雪通常是引起的由选择的绿藻种类,包括种类衣藻nivalis.这些生命形式生活在世界各地的高海拔雪原中。虽然严格来说它们是绿色的,但在温暖的季节,藻类会产生红色的色素。这样做有助于保护生物体免受过度的太阳辐射。

威尔士阿伯里斯特威斯大学的研究员、生物学家阿尔温·爱德华兹说:“我认为这种红色色素是一种防晒霜。”在最近的一次电子邮件采访中,爱德华兹解释了生命周期衣藻以及相关的藻类。

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在冬天,这些生物离开了休眠.一旦春天到来,它们就会游向雪的表面,然后开花。但为了生长,生命形式需要液态水。爱德华兹说:“当海藻细胞在潮湿的雪中时,它们能够四处游动,并进行愉快的光合作用。”这也是为什么红色颜料如此有用的另一个原因。

深色物体比浅色物体吸收更多的热量。在雪地里衣藻存在时,你会发现密集的微生物群落。一毫米。3英寸)的积雪500000年这些生命形式。所以当一大群海藻开始集体释放红色色素时,它们会使它们生活的雪变暗。因此,雪本身就呈现出粉红色。

它也开始融化。

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担忧的原因?

2016年,《自然》发表报告是在Stefanie Lutz(当时是利兹大学的科学家)的领导下完成的。爱德华兹是她的合著者之一。在看了40份来自冰川在冰岛、挪威、格陵兰岛和瑞典,研究人员得出了一个令人痛心的结论。

“(我们的)论文,”爱德华兹说,“是第一批发现冰川表面藻类导致冰川融化速度加速5%至15%的论文之一,这是一种生物变黑效应。”

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换句话说,冰川积雪融化速度会快5%到15%衣藻或者有类似种类的藻类存在。这不是好消息。

布里斯托尔大学冰川学家亚历山大·阿内西奥是2016年《自然》杂志论文的合著者。他在一封电子邮件中总结了这个问题,他说:“基本上,由于藻类的存在,雪的颜色更深,雪吸收了更多的太阳辐射,这增加了热量的保留和雪的融化……如果我们想了解冰川和冰盖随着全球变暖融化的速度有多快,就必须考虑到这一过程。”18新利最新登入

还有,可能会有自我延续的反馈循环在这里工作。红色的藻类融化了雪,这使得更多的藻类生长,从而导致更多的雪融化,如此循环。

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闻起来像西瓜

让我们暂时转移一下话题,谈谈红雪最奇怪的特性之一:它的气味。遇到长满藻类的雪的人有时报告说,它有一个甜甜的,像西瓜的味道.根据记录,爱德华兹说他自己从来没有闻到过这种气味,但它可能是那些红色颜料的副产品。

一些科普作家也建议不要吃红雪,因为它可能会导致胃部问题。但爱德华兹并不信服。他说:“由于腐烂的积雪中积累了各种各样的东西,包括可能对人的消化系统有同样影响的矿物粉尘,把责任归咎于藻类可能是不公平的。”

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