强对流为何总出现在最神秘的,你不了解我的起
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果壳问答上曾有人提问:“你最崇拜的历史人物是谁?”一位获得了四级厨师证书的网友回答说:“哥伦布。没有哥伦布就没有川菜、地三鲜和西红柿炒鸡蛋。”

在《生活大爆炸》第 5 季第 3 集里,犹太人 Howard 带女友 Bernadette 到家中小住,却遇到一个对 Bernadette 来说相当尴尬的局面—— Howard 的老妈长时间霸占卫生间,让准备刷个牙就上床的 Bernadette 等到黄花菜都凉了。虽然 Howard 和他老妈都不介意她推门进去,但是 Bernadette 介意!好在 Howard 的老妈终于在关键时刻解决了 “大问题” ,她用了一句大有来头的话来描述自己的状态——

强对流天气都是些什么鬼?

强对流天气的种类很多,最主要的有雷暴、雷雨大风、冰雹、飑线、龙卷、短时强降水。一般进入春季,雷雨大风、短时强降水、冰雹就开始增多,春夏过度季节,飑线和龙卷逐渐增多,夏季,这六种类型都容易发生。前天(5月11日)深圳机场就发生了龙卷,导致大面积航班延误,正是春夏过度季节的强对流惹的祸。

奥门金沙网址 2强对流天气的六种常见表现形式。

从出现频率和影响面积上来说,往往是雷暴>短时强降水>雷雨大风>飑线>冰雹>龙卷,但从破坏性看,往往是倒序的。当然有时也不一定,比如龙卷如果出现在了无人区,损失未必大,而短时强降水发生在了大都市,则有可能带来比较大的影响。

确实,在哥伦布发现美洲后,新大陆的大量食材纷纷涌入旧大陆,深刻地改变了包括中国在内的很多旧大陆文明的饮食文化。如果说玉米和番薯为中国人的主食做出了新贡献,那么为中国人的菜肴做出新贡献的新世界作物就要首推辣椒、马铃薯、番茄这三种茄科植物了。没有辣椒,虽然川菜也会以某种形式存在,但绝不会像今天这样无辣不欢;没有辣椒和马铃薯这两位同科兄弟,光剩一个茄子也做不了东北菜中的名菜地三鲜(在植物学家眼中,这道菜又可叫“茄科三杰”);同样,没有番茄,也就不会有西红柿炒鸡蛋这道在颜色上堪称中国“国菜”的家常菜了。

The eagle has landed!

为啥总跟神秘“局部”搭配?

相比于台风、冷空气这些天气系统中的大手笔(空间上有几百公里甚至上千公里,时间可持续几天),强对流天气属于小制作——中小尺度系统,空间有时按照百米计量,生命史也就是分分钟的事儿。

这就很难具体预报出,强对流会出现在哪个具体位置,往往只能圈出一个可能范围。所以迫不得已,气象部门只能说,在某某地区的局部地区可能出现雷雨大风或冰雹等强对流天气。

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辣椒在成都火锅中,已经算是一种“主菜”了。图片来源:photocdn.sohu.com

这句话曾经作为大字标题,出现在 1969 年 7 月 21 日《华盛顿邮报》的头版头条。美国东部时间 1969 年 7 月 20 日下午 16 时 17 分 42 秒,登月第一人尼尔·阿姆斯特朗在月面上呼叫:“休斯顿,这里是静海基地,‘ 鹰’ 已着陆!” ——这一刻,标志着人类首次在地球以外的另一颗星球上着陆。而阿姆斯特朗所说的 “鹰” ,指的就是阿波罗 11 号飞船的登月舱。

一分钟教学:自己动手模拟强对流

强对流天气种类很多,冰雹、龙卷、雷雨大风、短时强降水是单一的强对流结果,而雷暴、飑线往往是上述几种天气现象的自由组合。但无论怎样,他们几乎有一个共同的始作俑者——积雨云。只要强对流天气出现,必有积雨云。

那积雨云又是如何形成的呢?看看下面这个实验小短片,你就什么都明白了。

看过实验,我们再来讲点儿干货:

积雨云的形成过程:当低空有暖湿空气,它会向上运动。升高时,它周围环境的气温会下降(在对流层高度每上升1000米,气温下降6.5℃)。暖空气遇冷,水蒸气凝结成水滴。凝结释放了热量,加热了温度,因此暖空气还会继续上升,再遇冷,水蒸汽继续凝结,如此往复,上升气流从低空可以伸展到万米高空。到了更高的高度,气温低于0℃时,就出现冰晶,小水滴和冰晶就形成了积雨云。当积雨云发展到对流层顶以后,上升运动就停止了。强烈发展的积雨云云顶可达10公里以上,甚至20公里。有时当上升气流特别强,还可以冲破对流层顶。

奥门金沙网址 4积雨云长这样,有的时候会特别漂亮。

强对流天气的形成过程:当云中的冰晶相互碰撞合并,有些水蒸气直接凝华附着在冰晶表面,小冰晶就会长大,当上升气流无法托住它的时候,在重力作用下它会下落,形成各种形态的降水(雨、雪、冰雹等)。下降过程中,低空温度升高,冰晶融化,就成为降雨。有些小冰晶变成了比较大的冰晶时,会直接下落形成冰雹,下落时还会继续相互碰撞合并,长成比较大的冰雹,就像滚元宵一个道理。另外,云中的冰晶相互碰撞的过程中,还会摩擦起电,当正负电荷累积到一定程度,就会击穿空气,形成雷电。

奥门金沙网址 5​冰雹形成的原理。

总之,在积雨云形成前后,低空有非常温暖且潮湿的空气,由于温度和密度之差,导致内部往往有着一支强烈的上升气流,其后部会形成一个下沉气流。强对流天气,就在其中酝酿出现。

辣椒起源的主流观点

辣椒(Capsicum annuum)是美洲植物,在中国的栽培只有几百年历史,这本来是人人熟知的事情。学界虽然一直在研究辣椒的起源和传播,但也不过是给这个早就坚固的叙述陆续增添细节罢了。

辣椒所在的辣椒属(Capsicum)有大约30种物种,全部产于美洲,以南美洲玻利维亚一带最多。目前发现的最古老的辣椒遗存有两处,一处在墨西哥东北部的奥坎波洞,一处在墨西哥东南部的特瓦坎谷。根据2014年的一项最新研究,全世界最广泛栽培的辣椒这个种(后文“辣椒”皆指这一种)最早驯化地在墨西哥东南部的特瓦坎谷地,离玉米的最早驯化地巴尔萨斯河谷(位于特瓦坎谷地西方)和菜豆的最早驯化地莱尔马河谷(位于特瓦坎谷地西北方)都有一点距离。这说明中美洲在进入农业时代时很可能并没有一个单一的作物起源中心,而是分别由几个族群各自驯化一种作物,再通过贸易交流共享各自的驯化成果。[1]

看上去,这个结论并不惊人,但它却是由美国加利福尼亚州戴维斯分校牵头,由来自美国、墨西哥、肯尼亚和法国的6所高校的8名研究人员进行跨学科合作的研究成果。研究者从野生辣椒的地理和生态分布、中美洲各种原住民语言对辣椒的指称、辣椒各品种的DNA“指纹”和考古发现的辣椒宏观和微观遗存四条线索入手,通过巧妙的方法把来自这四个方面的数据都转化为可以比较的地理信息,汇总之后,才得出了辣椒最早在墨西哥东南部驯化的结论。显然,这项研究的意义并不只在于探究辣椒这一种作物的起源,而在于它给今后的作物起源研究建立了一个新的“标尺”——想要得出在这个时代令人信服的结论吗?就要像这项研究一样尽力去搜集各方面的证据,再把它们综合起来!

除了辣椒之外,辣椒属还有另外4个栽培种,即灌木状辣椒(Capsicum frutescens)、黄灯笼辣椒(C. chinense)、浆果状辣椒(C. baccatum)和绒毛辣椒(C. pubescens)。灌木状辣椒、黄灯笼辣椒和一般的辣椒非常相似,原产地也都在墨西哥一带,区别仅仅在于它们是小灌木,一个节上通常有两朵花、结两个果实,而一般的辣椒通常为草本或亚灌木,一个节上通常只有一朵花、结一个果实。植物学界曾经普遍主张把它们作为和辣椒不同的两个种看待,但今天很多人却认为应该把它们和辣椒合成一个种。浆果状辣椒和绒毛辣椒的原产地则是南美洲,由秘鲁一带的安第斯山区原住民独立驯化而成,现在基本上也只有南美洲有种植,只有浆果状辣椒的一个品种“飞碟椒”(C. baccatum 'Bishop's Crown',俗称“风铃辣椒”或“飞碟椒”)因为果实上有突出的角,形状奇特,在全世界广泛作为观赏植物栽培。

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图左灌木状辣椒,俗称小米辣,主产于云南地区。图右黄灯笼辣椒,俗称黄辣椒,主产于海南地区。图片来源:wikimedia

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强对流惹不起,教你怎么躲得起

俗话说,惹不起,躲得起。对于强对流天气,最好的防御就是躲避。每年春夏季节,是强对流天气的高发期。天气预报经常说局部地区会有强对流天气,我们总不能天天躲着吧?所以,要学会一些基本常识,还要会看天气预报。

首先,当天气非常潮湿闷热的时候,要留个心眼。因为前面说了,实验也做了,高低空的冷暖温度差很大的时候,就容易出现强对流。这个时候,可以通过网页、手机看看雷达图。当雷达图上,出现了橙色、甚至红色、紫色的回波,并且向着自己的城市移动,那就要小心了。雷达图,可以从中央气象台、中国天气网等网站上搜索,或者手机装上相应的app应用。

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这里是中国天气网的雷达网页。一般而言,浅绿色部分表明有可能有降雨,深绿色地区则一定有降雨了。亮黄色区域一般对应有10毫米/小时左右的降雨,暖红色雷达回波一般对应有20毫米/小时左右的降雨,并且有可能出现短时雷雨大风、冰雹等强对流天气。

其次,关注天气预报当中强对流预报落区。在汛期(5月至10月)当中,每天中央气象台的网站上,都会有强对流天气预报,一旦看到自己处于强对流的潜势预报区域内,就要特别警惕。

当上面两条全中,那就要主动关注本地气象台的短时临近预报预警了。一旦接收到气象台发布强对流的相关预警,那就按照预警中的要求,抓紧时间撤到安全区域,采取相应的防范措施。(编辑:老猫)

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辣椒何时传入中国?

相比与国际上的辣椒起源研究,学者们对于辣椒在中国传播的研究,缺乏分子生物学证据,但也得出了一些可靠的结论。

“椒”最早指的是花椒(Zanthoxylum bungeanum)及其近缘种,它们的果皮具有辛辣味道和香气,在中国很早就用作调味品了。(吃花椒就和受到50赫兹震动一样,阅读果壳网文章《花椒:舌尖上的“跳跳糖”》)《诗经·唐风·椒聊》中就已经提到了花椒,说“椒聊之实,蕃衍盈升”,是说花椒结果实很多。《楚辞》中更是几次提到花椒,比如“奠桂酒兮椒浆”中的“椒浆”就是用花椒果实泡的酒。除了做调味品,花椒属植物入药也很早。1973年湖南长沙马王堆3号墓出土了一些西汉早期医书,其中的《五十二病方》就多次在药方中使用“椒”。由于椒和桂(肉桂)这两种木本香料经常相提并论,“椒桂”在后来干脆成了一个固定搭配,常常用来比喻贤人。(广寒宫的吴刚,砍的其实是肉桂树。阅读果壳网文章《吴刚砍的,是什么树?》)

从东汉时期开始,通过中国和印度之间的交通和贸易,中国人又知道了种子具有辛辣味的胡椒(奥门金沙网址,Piper nigrum)。西晋司马彪著《续汉书》中就记载“天竺国出石蜜、胡椒、黑盐。”西晋张华在《博物志》中也记载了“胡椒酒”的制作方法。到了唐代,胡椒在中国饮食文化中已经具有相当地位。但因为中国除了云南南部和海南岛之外就无法种植这种热带作物,它在很长一段时间内始终是一种贵重的异域香料。唐代有个贪官叫元载,抄家时居然抄出了八百石胡椒(合今40多吨),由此可以想象他拥有的财富之巨。

1493年,从美洲回航的哥伦布船队首次把辣椒带到旧大陆。因为西班牙人觉得它的辣味像胡椒,所以也管它叫“胡椒”。这种混淆后来又传入西方其他国家,直到今天,英文中的pepper这个词仍然既可以指胡椒又可以指辣椒。无独有偶,差不多一百年后的1591年,明代戏曲家和养生学家高濂的《遵生八笺》印行,其中记载有“番椒”,描述是“丛生,白花,果俨似秃笔头,味辣色红,甚可观”,这是中国已知最早的辣椒记录,而它也再次挪用了中国人熟悉的“椒”为这种新作物命名。30年后,王象晋的《群芳谱》中也收录了“番椒”,描述是“亦名秦椒,白花,实如秃笔头,色红鲜可观,味甚辣,子种”,几乎和《遵生八笺》相同。

奥门金沙网址 10图左白胡椒,图右黑胡椒。图片来源:voxtrading.jp

高濂是浙江钱塘(今杭州)人,《遵生八笺》是他晚年隐居西湖时的著作。巧的是,在清代的地方志中,浙江的地方志也最早记载辣椒,这强烈暗示辣椒最早是通过海路先传入浙江,再从浙江传入其他地区的。有学者推测,辣椒可能主要沿两条线从浙江扩散,其一是沿京杭大运河向北到达直隶(今河北),其二是经江苏沿长江向西传入湖南,再以湖南为中心向周边扩散,南传至两广,西传至贵州、四川,再进一步传入云南[2]。然而,直到清嘉庆年间(1796–1820年),湖南、四川两地才普遍食用辣椒,到19世纪后期,以辣椒调味为特色的湘菜和川菜菜系才最终形成。因此,中国人广泛吃辣的历史其实只有两百多年。

阿波罗 11 号登月舱“鹰” 号,背景中的星球为地球(来源:history.nasa.gov)

那些关于“辣椒起源于中国”的争论

且慢!阿姆斯特朗登月的第一句话,不应该是那句名言——“这是个人的一小步,人类的一大步” (That's one small step for man; one giant leap for mankind)——才对吗?当然不是。这句名言是阿姆斯特朗打开登月舱门,跳下舷梯,在月球表面上踩下第一个脚印时说的。而此时,距离 “鹰” 号登月舱在月面着陆,已经过去了将近 7 个小时。

争论1:西双版纳是否为辣椒的发源地之一?

辣椒起源于中国的说法,最早源于人们对灌木状辣椒资源的调查。20世纪70年代,在云南最南部的西双版纳丛林中发现了野生的小米辣。按照“存在野生类型就说明是原产地”的朴素观念,有些人就以为辣椒类作物全部原产于美洲的传统观念被动摇了,西双版纳是否也是辣椒的发源地之一尚有待考证[3]。当然,大多数农学工作者并不在乎云南是不是灌木状辣椒的原产地,很多文章一方面说小米辣是野生种,一方面却大方承认辣椒类作物原产美洲[4]

本来这也不矛盾。灌木状辣椒是喜热的品种,主要栽培于热带地区,在栽培区经常逸为野生。由于鸟类不能感知辣椒素的辣味,因此在鸟类的摄食和传播之下,野生辣椒可以很快扩散到更广阔的地区。西双版纳的野生小米辣很可能就是这样从东南亚扩散过来的,已经有人观察到一种俗名“黑头公”、正名黑喉红臀鹎的鸟会采食它的果实,由这种鸟排泄的小米辣种子甚至可以在树枝上萌发[5]。总之,野生并不一定意味着原生,也可能意味着外来归化

如今,我们可以用DNA证据判断一个野生种是原生种还是外来归化种。在中国,也的确有人这样做了。2006年,南京农业大学有人对21份中国材料、8份美国材料、1份墨西哥材料和1份智利材料做了DNA分析,这31份材料涵盖了辣椒属的全部5个栽培种,其中也包括云南的灌木状辣椒样本。虽然样本数并不算多,但结果却基本符合预期——在亲缘关系图上,所有的普通辣椒样本都聚在一起,云南的灌木状辣椒和美国的灌木状辣椒也聚在一起,然后普通辣椒先和黄灯笼辣椒聚拢,它们再和灌木状辣椒聚拢。

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辣椒属5个栽培种31个供试材料的RAPD聚类图(相似性分析)。图片来源:参考文献【6】

对于这个结果,最合理的解释是认为云南的灌木状辣椒是美洲种在旧大陆逸生野化而形成的类群。然而,论文作者发现,云南灌木状辣椒和美洲灌木状辣椒的DNA指纹之间的“相似系数”相当于普通辣椒和黄灯笼辣椒之间的相似系数,也就是说,云南和美洲的灌木状辣椒的遗传分化度相当于普通辣椒和黄灯笼辣椒这两个种的分化度。既然普通辣椒和黄灯笼辣椒在人类驯化之前就分化成了两个种,那么云南和美洲的灌木状辣椒恐怕也是在人类驯化之前分化的。于是,他们得出了西双版纳地区“也可能是辣椒起源地之一”的结论[6]。这当然是个大胆的假设,可惜未能得到进一步研究的支持。我们可以预料,如果再用更多材料进行分析,恐怕只能更加支持云南的灌木状辣椒是美洲种逸为野生的理论。

“鹰” 号登月舱是阿波罗 11 号飞船中直接登月的部分,搭载着阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林这 2 名宇航员实现月面软着陆,并为他们提供了必需的生存保障。在他们风风光光实现人类历史上首次登陆月球壮举的同时,还有第 3 名宇航员迈克尔·柯林斯默默无闻地留守在指令舱内继续绕月飞行。任务完成后,登月舱上升级飞离月面,与等在轨道上的指令舱会合。 3 名宇航员在指令舱内会合后,抛弃登月舱上升级,点火启程返回地球。

争论2:辣椒在哥伦布到达美洲之前是否在东南亚出现过?

以四川一位研究戏曲的某李姓学者为代表,他们并不否认辣椒从海外传入,但怀疑辣椒早在哥伦布到达美洲之前在东南亚就已经有了,依据是随明初航海家郑和一同出行的马欢所著《瀛崖胜览》(成书于1416年)中的一段记载:“苏门答剌者……其地依山则种椒园,蔓生如中国甜菜状,花黄子白,其实初青,老则红。”[8]其实这里所记载的苏门答腊岛(今属印度尼西亚)的“椒”就是胡椒,这段描述基本符合胡椒的性状,我们不妨把它和李时珍《本草纲目》对胡椒的描述做一比较:“蔓生附树及作棚引之。叶如扁豆、山药辈。正月开黄白花,结椒累累,缠藤而生,……生青熟红。”好在这位学者言及烹饪和农史的文章很多只是些随笔,本来也没有特别认真对待;对一段农史史料的错误解读,并不影响他在戏曲研究方面的学术水平。

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