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涨姿势 | 雨水为什么会有味道?

2017-03-19

南方的春天,充满雨水的味道,你闻到了吗?嗅觉灵敏的科学家们说,不同的天气有不同的味道,如果仔细分辨,春天的细雨与夏天雷暴雨的味道是不一样的。不妨跟着咖啡师,去闻一闻科学家们提示的雨的味道?


1 臭氧


当狂风四起、乌云翻滚、暴雨将至时,你闻到的第一种味道或许有些甜,也有些刺鼻。那就是臭氧(ozone)散发出的强烈而新鲜的气味。臭氧和氧气是同素异形体,它的名字来源于希腊语“ozein”,意即“嗅”。


美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research )研究对流层的化学家路易莎·埃默斯(Louisa Emmons)解释道,化肥、污染物以及自然环境都是空气中臭氧的源头。闪电中的电荷可以将大气中的氮、氧分子分解为独立的原子。其中一些原子重组后形成一氧化氮(化学式为NO),而一氧化氮又与大气中的其他化学物质发生反应,有时就会生成一种由三个氧原子构成的分子,这就是臭氧。臭氧的味道是雷雨的前兆,因为雷暴雨强烈的向下气流会将高空中的臭氧带到近地面。



2 潮土油混合物(petrichor potpourri)


一旦雨季来临,其它味道就会随之而到。降落的雨滴会扰乱近地面的气味分子,改变它们的位置,将它们带到空气中——地面干燥时尤是如此。假如你身处山林,这些气味分子就来自于植被、树木。而对城镇居民来说,你们闻到的味道则是来源于混凝土和沥青。有些味道芳香怡人,有些味道则污浊难闻。

通常,我们将这类降雨后的味道称作“潮土油”(petrichor)。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization)的矿物学家伊莎贝尔·乔伊·贝尔(Isabel Joy Bear) 和R.G·托马斯(R.G. Thomas)于1964年首次提出“潮土油”这个新词。



通过其定义我们可以得知,当腐烂分解的动植物的散发出的分子进入空气,随风附着到矿物或泥土表面时,就会产生潮土油。在干旱期,这些分子会和岩石表面的其它成分发生化学反应。而当雨季来临时,上述过程产生的宜人气味就会释放出来——也就是脂肪酸、醇类和烃类物质混合的味道。


3 潮湿的土壤


暴风雨过后,我们会闻到一股潮湿泥土的香气。这种味道来自土臭味素(geosmin),它是放线菌、蓝绿藻(blue-green algae)等微生物的代谢副产物。对那些勤劳的园丁来说,土臭味素的味道非常亲切,但如果土臭味素污染了酒或者饮用水,那它就不那么“可爱”了,因为它会散发出一股潮湿的恶臭。



4 为什么我们觉得雨是“香”的?


这些由天气变化而产生的化学物质,都能传递出特定的信息。一些生物学家推测,流入航道的潮土油可以作为淡水鱼产卵时间的信号。英国约翰英纳斯研究中心(John Innes Center)的微生物学家基斯·蔡特(Keith Chater)还提出,土臭味素的芬芳可以作为信标,帮助骆驼寻找荒漠绿洲。反过来,生成土臭味素的微生物可以利用骆驼作为载体,传播自身的孢子。

不过,这些味道会向人类传递有用的信息吗?一直以来,昆士兰大学(University of Queensland)的人类学家迪亚娜·杨(Diana Young)都在研究西澳大利亚沙漠(Australia's Western Desert)土著人的传统习俗。潮湿凉爽的夏日开始前的第一场雨,对当地人来说是一件大事,空气中混杂有潮湿的树胶油、桉树、动物粪便和尘埃所散发出的香甜味。



这场雨季让袋鼠和鸸鹋开始活动起来,结束了大地饥渴的日子,将澳大利亚西部这片红色的沙漠变成一幅青翠的风景图。杨说,对当地居民而言,雨水的味道和绿色密切相关,她将这种关联称为“文化联觉”(cultural synesthesia)。实际上,许多土著居民会利用植物和动物的油脂自己制造香水,然后涂抹在身上。这是身体和自然的一种象征性关联。人们认为,这种香味具有保护和清洁作用,可以将当代人同他们的祖先连接起来。

心理学家帕梅拉·道尔顿(Pamela Dalton)是莫奈尔化学感官中心(Monell Chemical Senses Center)的一名成员。她发现,虽然人类对这些气味似乎没有先天性的反应,但我们会将这些气味和我们的亲身经历联系在一起。或许洪灾给我们留下的永远都是潮湿发霉的印象,但雨水的味道大多数都是干净清新的,它可以为我们带走持续的高温暑热,顿感清凉。(图文来源:环球科学)



据报道,麻省理工学院的科学家们在数百次实验之后,找出了为什么雨水会产生那种令人愉悦的香气的原因。


当雨滴的下落速度接近于小雨,并处在类似于热带地区的温度下时,水滴会释放出一阵薄雾或大气气溶胶(即液态或固态微粒在空气中的悬浮体系)。每个气溶胶都携带着由土壤而来的几千个细菌。研究人员发现,这些细菌在离开土壤一个多小时后仍然处于存活状态。


麻省理工学院机械工程治理教授Cullen R. Buie表示:“每天都在下雨——或许世界上的某个角落现在就在下雨。这是一个非常普遍的现象,但有意思的是,以前并没有人观察过这一机制。”


不是所有类型的雨都能在降落到陆地时往空气里释放气溶胶。研究人员发现,微量又温和的降雨最适合承担这一任务,并且,雨滴打到地面的力量越强,气泡上升至雨滴表面的可能性越小。


每个人的雨

都有一种味儿

也许那时你会回忆起现在。。。


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