关于湿度,你不知道的4件事

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关于湿度,你不知道的4件事

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露点越高,人越难受

湿度是用来描述空气中水蒸气含量的物理量。表达空气湿度的方式有很多种,其中最常用的是气象学里的“相对湿度”。

  

那什么是相对湿度呢?让我们把空气想象成海绵,它最多可容纳的水是一定量的,比方说是1升。那么相对湿度就是指海绵的实际含水量(即绝对湿度)和最多可容纳水量的比值。如果海绵没有喝水,那么相对湿度是零;如果海绵喝了500毫升的水,那么相对湿度就是50%。

  

当湿度达到100%时,第二天早上一定会出现露水。

  

在水蒸气含量不变的情况下,气温降低,相当于海绵变小,最后使空气中的水蒸气达到饱和状态。于是,多余的水蒸气就会析出,形成露水。

  

人们将空气中的水蒸气冷凝形成露水时的环境温度称为“露点”。比如露点为18℃,这就意味着外界温度必须降至18℃以下,空气中的水蒸气才会达到饱和,在草上、树叶上形成一颗颗亮晶晶的小水珠。

  

露点是衡量绝对湿度的一种方式。比如某地的露点为12℃,那么此地空气的绝对湿度就是12℃时的饱和水蒸气量。

  

由此可见,露点越高,说明空气中的水蒸气越多;反之,露点越低,则说明空气中的水蒸气越少。水蒸气少也有两种情况,一是气温低,也就是海绵小,装水的容量不大;二是相对湿度低,也就是海绵虽大但吸的水少。

  

露点是衡量人体是否感觉舒服的重要指标。它和风、日照等因素一起,影响我们的体感温度(即人体真正感受到的空气温度)。

  

露点高时,人们通常会感到不适。因为露点高时气温一般较高,这会让人大汗淋漓。露点高有时还伴随着较高的相对湿度,这会导致汗水挥发受阻,人会因体温过高而感到身体不适,甚至会生病。而露点低时,气温或者相对湿度会比较低,二者都可令身体有效地散热。

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空气干燥,唱歌易走调

我们的声带由一对左右对称的黏膜组成。发声时,从气管和肺冲出的气流不断冲击声带,引起声带振动而发声。声带通过控制气流,来控制我们说话或唱歌的声调。有意思的是,在干燥的环境中,唱歌很难不走调。

  

事实上,据研究人员推测,正是湿度赋予了语言丰富的声调。统计过遍布全球的3700多种语言后,他们发现,拥有复杂音调的语言——比如粤语、越南语和非洲的许多语言——更普遍地存在于气候潮湿的地区。

  

研究显示,绝大多数有着复杂声调的语言,出现在东南亚和非洲的热带地区,少量位于北美、亚马孙河流域和新几内亚的潮湿地区。而非多声调语言,例如包括英语在内的各种欧洲语言,一般出现在更干燥的地方——寒冷的北方或者干燥的沙漠。

  

之所以产生这种有趣的格局,是因为空气的湿度会影响声带的弹性。声带表面的黏液层中的水分和多糖体有固定的比例,以保持黏液层松软、有弹性,而这正是发声的关键。吸入干燥的空气会让声带脱水,导致黏液层的黏稠度上升,弹性下降,声带很难发出复杂的声调。

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头发可以测湿度

如果你有一头长长的秀发,那可能就不用麻烦天气预报来告诉你空气的湿度了。因为头发对空气的湿度很敏感,空气潮湿时,直发会变弯,而卷曲的头发会更卷曲。瑞士的物理学家索斯尔发现了这一有趣的现象,然后,他利用头发制造出世界上第一个头发湿度计。

  

索斯尔将一束25.4厘米长的头发一端固定到螺钉上,另一端则穿过滑轮,与一重物相连。头发吸水湿润之后会变短,带动重物向上移动。索斯尔则根据重物移动的距离来计算空气的湿度。

  

为什么头发吸水之后会变短呢?

  

头发的主要成分是一种叫角蛋白的蛋白质。我们都知道,蛋白质是由氨基酸组成的,氨基酸“手拉手”,排成长长的肽链。通过二硫键或氢键,肽链可以形成螺旋结构,并能进一步伸缩。

  

二硫键很稳定,它不受湿度的影响,只要你不烫发,它几乎可以永久地存在。这赋予了我们的头发强度和韧性。而氢键比较弱,它对湿度很敏感,随时可以被打断、重建。

  

潮湿的时候,空气中有更多的水分子,这意味着除了相邻的氨基酸之间可以形成氢键外,位于肽链不同位置和不同肽链的氨基酸之间也会形成更多的氢键,这会让肽链不断伸缩弯曲。而湿度降低后,许多氢键会被打断,肽链重新伸展变长。其宏观表现就是,头发会随着湿度增加而变短。

  

如果把头发想象成弹簧,那么把头发吹干就相当于把弹簧拉直,头发会变长;而头发潮湿的时候,大量形成的氢键会把弹簧进一步掰弯、折叠,甚至缠绕,头发随之变短。

  

虽然头发湿度计很粗糙,我们甚至可以自己在家动手制作,但一直到20世纪60年代,头发湿度计才退出历史舞台,被电子湿度计取代。

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湿度告诉飞蛾哪里花蜜多

令我们讨厌的闷热、潮湿的环境,对于昆虫来说,却如同天堂一般。

  

和体型较大的动物相比,小虫子更容易脱水,因为它们的相对表面积(体表面积与体积的比值)更大,这意味着从体表蒸腾散失的水分会更多。而我们知道,大多数昆虫很小,湿度升高会提高它们的存活率,所以,昆虫大多对湿度很敏感,总喜欢湿润的乐园。其中以飞蛾为最,它们可以检测小到4%的湿度变化。

  

另外,飞蛾还能通过检测湿度的变化来找到它的食物——花蜜。

  

花蜜有蒸腾作用,刚盛开的花朵上方的相对湿度会比周边环境的相对湿度高出约4%。随后湿度差异会逐渐减小,直至大约半小时后花蜜耗尽。也就是说,半小时后,花朵也许依旧盛开,但花蜜已经没有了。飞蛾只有找到那些开放时间不超过半小时的花朵,才可以享用到花蜜。所以对湿度变化的敏锐感知能力,能帮助飞蛾迅速判断哪些花的花蜜更多。

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