为什么大多数地面是棕色的?
加州大学欧文分校的生态学研究员史蒂文·艾利森提供了这个答案
无机形式的大量碳吸收了大部分可见光波长,使土壤呈现出特有的深棕色色调。(当由于侵蚀或植物生长不足导致土壤碳输入量较低时,我们会看到底层矿物质的红色、黄色或灰色色调。)那么,更有趣的问题是:为什么土壤中有如此多的碳?
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全球土壤中含有 1,500 至 2,300 拍克— 或多达 200 万兆克—的碳。这相当于世界植物碳储存量的两到三倍。这些土壤碳的大部分是古老的—有数百年到数千年的历史。当如此多的细菌、真菌和其他无脊椎动物分解和消耗土壤碳时,这怎么可能呢?
植物死亡后,分解者吸收一部分碳,并将剩余部分以二氧化碳的形式呼出。当分解者自身死亡时,它们的碳也可能被其他分解者消耗和呼出。
然而,有几个因素可能会阻止分解者的活动。许多微生物分泌酶,将有机化合物分解成小分子,然后它们可以吸收这些小分子。但它们不能轻易降解所有形式的土壤碳。来自死亡微生物细胞壁的物质与土壤中的其他碳化合物发生反应,形成复杂的聚合物。这些聚合物中的许多被称为腐殖质化合物,它们在土壤中积累,因为它们的化学结构可以抵抗酶的攻击。与称为多酚的类似分子一起,腐殖质化合物可以结合并灭活可能降解它们的酶。
其他环境因素会降低微生物酶的效率。如果土壤贫氮,微生物可能没有可用于构建酶的营养物质。并且由于某些酶需要氧气作为底物,因此缺氧条件(如在涝渍沼泽或泥炭地中)通常会导致土壤碳积累。
为什么彩虹会形成而不是直线条纹的颜色?为什么它们看起来会接触到地面?
—A. 沃尔平,佐治亚州雅典
美国国家海洋和大气管理局国家气象局的气象学家杰夫·瓦尔德施特赖歇尔解释说
阳光穿过雨滴会通过称为折射的过程形成彩虹。折射是光从一种介质传递到另一种介质时发生的弯曲。当阳光照射到雨滴时,它在水中移动的速度不如在空气中快,因此它会稍微转弯。当光线离开雨滴并以其原始速度返回空气时,它会再次转弯。当光线以适当的角度照射到雨水时,它会通过雨滴折射到我们的眼睛中,使我们看到彩虹。
由于它们具有不同的波长,因此当不同颜色的光在介质之间传递时,它们的折射略有不同,这就是为什么彩虹显示为连续的颜色带,顶部为红色,底部为紫色。
典型的雨滴是球形的,因此它对阳光的影响围绕着连接雨滴中心和太阳中心的假想轴对称。因此,彩虹实际上是一个以观察者正对太阳的点为中心的圆—即所谓的反日点。我们看不到整个圆,因为地球挡住了视线。太阳越接近地平线,我们看到的圆就越多。在日落时,我们将观察到彩虹的整个半圆,拱顶顶部在地平线上方 42 度。太阳在天空中的位置越高,在地平线上方可见的弧线就越少。
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