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科学小知识雨后空气都有哪些变化

RAIN

“柳枝经雨重,松色带烟深”,

“空山新雨后,天气晚来秋,

明月松间照,清泉石上流”。

这是几句描写雨后的的诗句,

描写出了雨后的美丽景色,

是诗人对雨后情有独钟吗?

当我们呼吸着雨后新鲜的空气,

看着被雨水洗刷一新的风景,

每个人心情都是舒畅的吧,

今天我们就来谈一谈雨后空气到底都有哪些变化。

1臭氧含量的变化

臭氧的英文是OZONE,其原意为"新鲜空气"或"使人兴奋的力量"。因为臭氧在低浓度下,具有一种类似青草的特殊新鲜气味,吸了它使人神清气爽。同时臭氧还具有氧化能力,能破坏分解细菌的细胞壁,很快地扩散透进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。因此臭氧能够净化空气与杀菌,让空气变得更清新。

臭氧在地面附近大气层中含量极少,仅0.ppm,海滨臭氧浓度为0.01-0.08ppm。当下雨时,闪电使氧气转为臭氧,增加了空气中臭氧的浓度,因此大雨过后,空气中弥漫的臭氧让人呼吸起来更加舒畅。

2负离子含量的变化

空气中负离子浓度是空气质量好坏的标志之一。我们在瀑布旁、森林中、雷电雨后通常能够感到空气极为清新,这是由于空气中含有大量负离子的缘故。空气负离子一方面可以调节正、负离子浓度比,另一方面又可起到净化空气的作用,负离子能使空气中微米级肉眼看不见的漂尘,通过正负离子吸引、碰撞形成分子团下沉落地,且负离子能使细菌蛋白质两级性颠倒,而使细菌生存能力下降或致死。

负离子的作用还包括:除粉尘,除浮毛,除异味,除烟,杀菌,净化空气,治疗花粉、微尘、宠物毛、孢子过敏,改善哮喘等呼吸系统疾病,改善情绪波动、抑郁心情、慢性疲劳,缓解精神紧张状况等。总之,对人们的健康、情绪、精力大有裨益。大雨中的雷电使空气发生正负电位分离,较轻的正电位往上飘,较重的负电位变成雨滴降下雨,使空气中的负离子数量增加。因此,雨后的负离子也能使人感到清新、舒爽。

3空气中污染物的变化

悬浮在空气中的空气动力学当量直径≤μm的颗粒物被称为空气中总悬浮颗粒物。主要由燃煤排放烟尘、工业废气中的粉尘及地面扬尘组成。当下雨时,会对这些空气悬浮颗粒物进行有效的冲刷。雨水越大,对着这悬浮颗粒物冲刷效果越明显,尤其是在冷峰过时,产生的雨水往往较大,能对悬浮颗粒物进行有效的冲刷。二氧化硫也是大气中的重要污染物,是煤、石油在燃烧中产生的,雨水能有效降解二氧化硫,减少空气中二氧化硫含量,这也是雨水对空气中污染物比较重要的一项改变。因此,雨后被净化的空气也能使人感觉清新。

4为何雨后空气中有泥土味

雨后,我们往往能闻到空气中带着一丝丝泥土的气味,这在很早的时候就被发现了,但直到19世纪这种“泥土的气息”才引起了科学家的注意。年,两名澳大利亚研究者终于对这一气味的成因做出了解释,他们认为这种泥土的气息主要是和放线菌有关。放线菌是一种典型的丝状细菌,因菌落呈放线状而得名,成长在温暖潮湿的土壤中。土壤干燥时,放线菌会产生孢子,干旱时间越长,孢子就越多。但雨后空气中的泥土味并不是孢子本身产生的,而是在生成孢子的过程中所产生的代谢物质,土臭素的味道。借助于高速摄像机,我们能看到雨滴接触土壤和带多孔固体表面的情况:

泥土往往是稀疏多孔的,里面包含了泥土味的气体。当水滴跟土壤接触时,在土壤和水滴的交界面会产生一些小气泡,在浮力的作用下,被捆住的小气泡会上升至液滴的表面,喷射出细小的“水滴”。

水滴撞击多孔表面形成气溶胶的过程。(a.雨滴以2m/s的速度撞击土壤表面;b.雨滴落下接触到地面时,会把地里的气体包裹住,产生各种小气泡;c.就像打开一瓶被摇过的雪碧,气体扑面而来的感觉,水滴撞击后喷射出细小的“水滴”四溅开来;d-f.是高速摄像机捕捉的气溶胶形成的过程。)研究发现,小雨和中雨撞击产生的水溶胶的数量远远大于倾盆大雨产生的水溶胶的数量。所以,在小雨天气,空气中的泥土味往往也会更加浓郁。

结语

通过上面的介绍,你对下雨有没有新的了解?夏天正是雨水多的时候,快来呼吸雨后的空气吧!同时,还要嘱咐大家,雷雨天气伴随着气温下降,湿度上升,让人感觉空气有点粘稠,风湿和类风湿患者往往会旧病复发,平时脾胃不好的人还容易胃部受凉。这几类人一定要注意保暖! 

来源:内容部分来源于网络,医院整理编辑而成。

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