雪花并不純潔

秋　水

雪花或雪向來被視為純潔、干凈和美麗的化身，所以有雪(潔)白無瑕之稱。但是，人們?cè)缇椭?，雪花中也有塵?！，F(xiàn)在科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，雪花中還含有許多細(xì)菌甚至病毒。無論你相信與否，這都是事實(shí)。而細(xì)菌、病毒、塵埃與雪花共存的最主要原因是，前三者是雪花和雨滴形成的必要條件。

長期以來，研究人員就知道，雪花和冷空氣中的雨滴中含有一些物質(zhì)，這使得雪花和雨滴能凝結(jié)成形，雪和雨中的這些物質(zhì)稱為成核素(凝結(jié)核)?，F(xiàn)在，一項(xiàng)新的研究又發(fā)現(xiàn)，雪和雨中的大量凝結(jié)核是細(xì)菌。這些細(xì)菌對(duì)植物有害，會(huì)影響植物的生長發(fā)育。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，迄今為止人們知道的自然中的凝結(jié)核最為活躍的是細(xì)菌，而非塵埃。

美國路易斯安那州立大學(xué)的布倫特·C克里斯特納等人從南極、法國、美國的蒙大拿和加拿大的育空(加拿大西北地區(qū))搜集了許多雪樣并進(jìn)行分析。他們發(fā)現(xiàn)，在某些樣本中高達(dá)85％的凝結(jié)核是細(xì)菌。在法國搜集的雪樣中細(xì)菌最多，其次是蒙大拿和育空的雪樣，而南極收集的雪樣中的細(xì)菌最少。

雪樣中的凝結(jié)核細(xì)菌最多的是丁香假單胞菌，能導(dǎo)致包括西紅柿和豆角在內(nèi)的多種植物生病。在全球收集到的20個(gè)雪樣中都發(fā)現(xiàn)了這種細(xì)菌。而后來在路易斯安那州夏季的雨滴中也發(fā)現(xiàn)了這種細(xì)菌。由于假單胞菌對(duì)農(nóng)作物的危害，過去人們一直關(guān)注并試圖消滅它，但現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌居然成為促成雪和雨形成的重要因素，因而可能讓人對(duì)它們的態(tài)度發(fā)生變化或陷入困境。

例如，如果消滅這類細(xì)菌則可能導(dǎo)致雨雪量的減少。當(dāng)然，也許可以用另外的凝結(jié)核，如煤灰或塵埃來代替。但如果由煤灰或塵埃來代替細(xì)菌，結(jié)果是好還是壞，現(xiàn)在可能還沒有答案。而假單胞菌對(duì)促成云彩中的霧氣變得濃縮而凝結(jié)是非常有效的，即使是死亡的細(xì)菌也被用作雪的添加物以制造滑雪場(chǎng)。

同樣，如果細(xì)菌有讓雪和雨形成的功能，那么下面兩種情況也讓人為難。在經(jīng)受旱災(zāi)的地區(qū)，人們明知細(xì)菌有感染莊稼的危險(xiǎn)，是否還讓它們作為凝結(jié)核添加到大氣中以增加降雨量?人們?cè)缇椭?，微生物、昆蟲和藻類浮漂在大氣中，但卻沒有認(rèn)識(shí)到大氣是某些事物被激活的場(chǎng)所。不過，人類的認(rèn)識(shí)在最近10年有了改變，比如現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，在一片云彩中可以獲得支持微生物生存的水、有機(jī)碳及所有必需的物質(zhì)。

而其他一些研究人員，如加拿大安大略省王后大學(xué)的生物學(xué)家弗吉尼亞·K沃克也發(fā)現(xiàn)，病毒可以起到雪凝結(jié)核的作用，但是不像假單胞菌那樣著名。能起到這種作用的病毒也隨處可見，是一種極好的病毒，也非常有意思。而在零下幾度的相對(duì)溫暖的溫度下，病毒能最有效地吸收水氣形成冰。細(xì)菌和病毒具有讓雨雪凝結(jié)成形的作用會(huì)使人類重新認(rèn)識(shí)細(xì)菌和病毒。

當(dāng)然，塵埃也是促使雨和雪形成的重要物質(zhì)。研究人員發(fā)現(xiàn)，在過去50萬年中，大量被吹到熱帶太平洋的塵埃在溫暖和寒冷期間發(fā)生了廣泛變化。這些塵埃不僅對(duì)雨和雪的形成有重要作用，而且對(duì)天氣和氣候變化有更重要的作用。塵埃作為雨的凝結(jié)核能阻止來自太陽的進(jìn)入地球的輻射，而且塵埃也可以像離子一樣輸送礦物質(zhì)，從而增進(jìn)這一海域的浮游生物的生長，浮游生物增多，也為海洋中的生物多樣性創(chuàng)造了條件。所以塵埃也并非一無是處。

美國哥倫比亞大學(xué)的吉塞拉·溫克勒領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，聚集在海洋中的塵埃在寒冷時(shí)期達(dá)到高峰，而在溫暖時(shí)期則變少。使用放射性同位素，研究人員追蹤到亞洲以西和南美以東地區(qū)的塵埃。發(fā)現(xiàn)塵埃輸送變化的原因是復(fù)雜的，但總體上在寒冷的時(shí)候風(fēng)力大一些，因而更多的塵埃會(huì)被吹散。而海洋塵埃最多的最寒冷時(shí)期約每10萬年出現(xiàn)一次，離我們最近的一次則是在兩萬年前。

選自《百科知識(shí)》，略有改動(dòng)