鹿衔草

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科学原理夏季的奇妙现象 [复制链接]

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啊~~~(打个哈欠),大家好,我是那个既搞笑又好学,现在还有点困的大猴猴同学(有气无力的说),为啥猴猴这么困?

自从上次旅游回来,就天天下雨,连下了好几天了,只能呆家里哪儿也不能去。

图片来源于网络

其实猴猴感觉去年,前年暑假开头也是都下雨,简直像被魔*诅咒了一样。

当然,作为一个励志成为科学家的好孩子,魔*这种东西猴猴肯定是不信的,为了解答这个问题,猴猴拉着爸爸进行了深入研究,除了倒霉雨以外,还发现了另外两个只属于夏天的现象和他们背后的原因,今天呢,就来跟大家聊聊这三个夏季的奇妙现象。

卖个关子,先不说下雨,我们从其他的开始聊。

奇妙现象1:为什么一到夏天就有蝉叫,他们都是从哪儿冒出来的?

其实呢,蝉一年四季都在我们身边,只不过他们都藏在地下。

每年的六、七月份蝉的幼虫会从土里钻出来,这里不得不说蝉很有想法,真的很会挑时间,都是傍晚、晚上、或者下雨天,鸟类和其他天敌回家的时候,他们才钻出土来,悄无声息的爬上树干。

那时的蝉不像你平常看到的那种身体长长的,有翅膀的样子。幼虫蝉身体椭圆、肥肥的,更像一只甲壳虫,爬上树干以后,蝉立刻抓紧树干,凝神静气,“咔”的一下,身体中间出现一条裂缝,从里面探出一个绿色的大头,这就是蝉的成虫,新脱壳的蝉,黑色的眼睛好像宝石一样闪亮,整个上半身水润又鲜绿,是个不折不扣的小鲜肉。

努力把上半身钻出来以后,蝉就开始不停的抖动白色卷曲的还是很鲜嫩的翅膀,这样做是为了帮助翅膀干燥。这时候蝉钻出来的身体跟壳刚好垂直,就像一个左右反写的数字7,好像一个杂技演员。

等完全钻出壳后,蝉趴在自己壳上继续抖动翅膀,身体的颜色逐渐由绿变黑,等到忽然“蹭”的一下翅膀硬了,蝉一生最后一次变身也就完成了。

整个退壳变身过程需要1个小时,变身过程可以说蝉是毫无防卫能力的,很容易被天敌吃,现在还会被人类抓走吃掉了,而且就算不被吃,被大风吹了一下或者被什么碰到了,影响了抖动翅膀,那他的翅膀也就再也硬不起来,变成一只残疾蝉。可以说能最后成功的蝉,都是运气极好的。

变成成虫的蝉,经过一段时间的休息以后就可以出动了,去开始完成一生最后的使命,生孩子。

雄蝉肚子上有一层鼓膜,每次肚子上的腹肌伸缩都会让鼓膜震动,发出声音,蝉的腹肌特别厉害,一秒钟可以伸缩一万次,所以能发出特别响亮的声音。不过也只有雄蝉能叫,雌蝉没有发出声响的功能。大家能听到的此起彼伏的蝉鸣叫,是雄蝉在召唤雌蝉来结婚,等蝉们结婚后,没多久雄蝉就死去了,然后雌蝉会用肚子上的尖刺刺进树梢,把卵(也就是小蝉的蛋)生在里面,随后不久雌蝉也死了,一只成虫蝉,到地面生活的时间大约只有一个星期到6个星期。

那些树梢上的卵,会在树梢上藏一年,躲过寒冬,等到第二年依靠温暖的阳光孵化出来,那些孵化出来的叫若虫,肉眼都看不到,这些连爸爸妈妈都没见过的小蝉若虫们,自己奋力爬下树,找一块松软的土钻进去,靠吸树根的树汁,开始好几年的地下生活,世界上有种蝉可以在地下藏身17年呢,想想他们在地下呆这么多年,出来到地面上唱歌,却只有短短几周时间,真有点台上一分钟,台下十年功的感觉。

关于蝉还有个非常有意思的事情,大多数蝉从地底下爬出来的时间是有讲究的,一般是选择3年,5年,7年,13年,17年。

这种数字在数学里叫做质数,就是除了能被1以外,不能被其他数整除,也就是没有办法平均分成几份的数字。

蝉为什么要选择这样的时间出来呢?

经过科学家研究,发现原来选择这样时间出土,可以让蝉错开天敌的出生时间,至少减少一半和天敌碰面的机会,让自己的家族更容易存活,这小小的蝉居然还懂数学,简直是机智到家了。

说完了第一个奇妙现象,我们来说第二个。

奇妙现象2:为什么夏天的白天长?

每年到了夏天,明明都晚上七点了,天还是亮的,冬天其实5点天就黑透了。这是因为我们的地球在绕太阳转的时候,相对于太阳,并不是规则的北极在上面,南极在下面,而是倾斜了23.5度。

嗯,为了让大家好理解点,来跟着猴猴来做一个头脑实验吧。

想象一个大客厅,客厅中间有个茶几,茶几上放了一盏圆圆的台灯代表太阳,你们的猴猴同学代表地球,地球有倾斜,那么猴猴就把身体向前探,身体笔直,脚保持不动,看起来就像一个歪倒的电线杆,却没有倒下来,正常人肯定做不成这个姿势来,大家就假设猴猴能这样还不摔倒。

这时大家可以发现,因为猴猴的头部是向前伸,靠近台灯,所以头部和上半身位置几乎都被照亮,腰以下都是越来越远离台灯,所以越来越暗,最下面的脚就是黑色。

下面来个更绝的,猴猴在这样的姿势下,自身开始慢慢转动,注意是保持这样的歪倒的样子,就像音乐盒里的小人那样自转,从正脸转到后脑勺。大家可以想象的到虽然猴猴这样转动,其实光照在头上位置一直没变,一开始照到正脸,然后照到后脑勺,上半身还是亮的,下半身始终都是那么暗。

这个就是地球的北半球夏季样子,北半球,也就是猴猴的上半身,被光照范围大,所以北半球白天变长了。南半球就像下半身,因为缩在后面,光照范围小,所以同样的时间,南半球的白天是就很短。

至于猴猴头顶,也就是地球的北极,不管怎么自转,一直被照亮,所以北极在北半球夏季是没有黑夜的,都是白天,叫做极昼。猴猴的脚底,代表地球的南极,一直没法照亮,所以南极就成了没有白天的极夜状态。

这是夏季的情况,现在猴猴要围绕台灯转圈,还是保持这个姿势转到台灯的另一边,这下情况刚好就反过来了,猴猴的脚以及下半身离台灯近,被台灯照亮,而头和上半身从腰部往上越来越暗。

这时就是北半球的冬季了,整个头顶没有任何光,北极变成了极夜,而南极变成了极昼。

大家如果还没想明白,可以动手拿个地球仪在台灯那里比划比划,就能明白了。

刚才大家可能也发现了,南北半球夏天冬天的时间是反的,那么考考大家,有没有地方是没有一年四季的?思考5秒钟(稍作停顿),那就是地球的正中间的一条横线,赤道地区,这个地方不管什么时候都是同样的太阳光照,非常炎热,所以也就没有一年四季的情况了。

下面我们来说最后一个奇妙现象。

奇妙现象3:为什么夏天一开始,雨总下个不停?

图片来源于网络

其实一开始叫他倒霉雨还真没冤枉他,他的名字还真叫霉雨,不过这个霉是梅子的梅,就是吃的那个酸酸的话梅。

每年从6月中开始,一直到7月的中间,我们国家长江中下游地区,整整一个月的时间里,连续的,不是阴天就是下雨,具体一点就是湖南、湖北、江西、安徽、江苏、浙江和上海,这些地方都会经历一整月的雨,这段时间就叫梅雨季,因为刚好那段时间是梅子的成熟的日子,所以就叫梅雨了。

要说这梅雨怎么来的,得先说说季风。

固体和液体加热后,温度升高和降低的速度不一样,比如我们在烤箱里放一个面团和一碗汤,五分钟后,面团已经变得焦*,汤却还没有沸腾,这说明在同样的加温环境下,固体比液体加温速度更快。相反的,把这块面团和汤,拿到外面凉一凉,同样的时间,面团先冷掉,汤还能保持温度。

我们地球也差不多,有固体的陆地和液体的海洋,头顶上有一个大烤箱:太阳,每年夏季到的时候,太阳照的时间更长了,陆地和海洋同时被太阳加热,陆地加热后温度升高的比海洋快,于是海洋和陆地上空的空气形成了温度差,也就是温差,冷空气会往热空气那里跑,大家猜猜会怎么样?

对了,海洋开始往陆地刮大风了。

那么冬天又是怎样呢?大家可能已经猜到了,陆地冷,海洋热,就从陆地往海洋吹风。这种每年随季节刮的大风叫季风。季节更换的一开始,因为温差大,特别明显,等陆地海洋温差小了以后,风就变小。

每年,东南季风从海面吹到咱们国家的时候,还带来了海面大量的水汽,水汽变成雨云,这个持续一个月的季风也就给我们带来了一个月的梅雨季。

梅雨季的这段时间,衣服洗了怎么也干不透,还带着霉味。爷爷奶奶腰腿还总疼,这都是因为空气太潮湿引起的,把空调的除湿功能打开除除湿器。如果一个月不见阳光让人心情郁闷,怎么办呢?那就多听听猴猴的电台,让猴猴我来阳光你吧。

好啦,咱们今天的话题就聊到这里。如果你还有什么想知道的,或者感兴趣的,让爸爸妈妈帮忙在评论区留言,猴猴有问必答。

在喜马拉雅FM、蜻蜓FM、荔枝FM等电台可以收听本期的音频内容。

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