• 科普中国
  • 原来你是这样的小火锅:自热火锅是如何“自热”的? 火锅,作为中国传统美食之一,因其方便快捷的烹煮方式和独特风味被消费者接受和喜爱,是老少皆宜的一道美食家肴。我们常吃的火锅种类有以“麻、辣、烫”著称的重庆南派火锅,也有以涮羊肉为主要代表的北派火锅。那么这么美味的火锅,我们的先祖是否也爱吃呢?答案是肯定的。火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名。史书《韩诗外传》中记载,古代祭祀或庆典,要“击钟列鼎”而食,即众人围坐在鼎四周,将食材放入鼎钟煮熟分食,学界许多人认为这可以视作火锅的萌芽。而火锅的发展依据当时的器皿、社会的需求与原物料的发现引进,而加以变化。现代广受消费者喜爱的鸳鸯锅、九宫格锅的前身就是魏文帝所提到的“五熟釜”,可以同时煮各种不同的食物。如今,随着科技的进步,烹饪技艺的发展,火锅品种和烹煮方式也异彩纷呈。一种全新的速食品——自热火锅也走进了我们的视线,这种不用插电、只需要倒入一杯凉水就能自动加热的简易版火锅,越来越受消费者的青睐。自热火锅加热的原理加热原理其实并不复杂。主要是利用发热包内的物质与水接触,在这一过程中,大量的热量被放出,在密闭空间内空气不断升温,升温可达150℃以上,蒸汽温度可达200℃。从而使得上层食材盒内的食物吸收热量后迅速升温。发热包主要有碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐,生石灰等成分。生石灰加水生产熟石灰,发出大量的热能。同时,铁粉、铝粉可以与活性炭、水和盐形成原电池效应,通过氧化还原反应释放大量的热量。另外,硅藻土具有疏松多孔结构,常用来当干燥剂吸水。发热过程中,硅藻土能吸收部分的水,让它们充分地接触并发生反应。碳酸钠等盐分则主要用于吸收渗入的微量水分,防止生石灰逐渐失效,在化学反应中起到一定的辅助作用。自热火锅加热虽然方便快捷,却存在一定安全隐患,自热食品的发热包属于易燃易爆品,要放在儿童接触不到的地方,防止儿童盲目使用发热包发生危险。消费者在使用时要非常小心,且坐火车和飞机都不允许携带。操作时请注意:1、发热包上只能加冷水,切忌为了求快而将热水倒在加热包上,热水容易使发热包中的物质和热水发生剧烈反应,导致发热包膨胀甚至破裂,还有可能引发爆炸。2、加热时,不要放在、塑料等桌面上,以防玻璃碎炸裂。因为自热火锅在加热时底部温度很高,若放在不耐高温的桌面上,就有可能导致桌面破裂。盖子上有透气孔,使用时一定要确保透气孔打开,让它有个泄压的地方。并且不要加覆盖物,防止膨胀导致爆炸事故。3、不要在密闭空间中使用加热火锅。当发热产生的氢气到达一定浓度后,一旦遇上火源都会有爆燃的隐患。4、自热包有破损的情况下不要使用。使用完发热包丢弃前要让它与水充分反应,如果不确定可以考虑用塑料袋扎好再丢,否则有水分或者雨水进到窄小的垃圾桶内反应产生氢气,虽然氢气量小而且易扩散,但产生的氢氧化钙具有腐蚀性。选购自热产品时,最好选择PP5材质的塑料盒。并严格按照提示内容操作,在耐高温的桌面上享用它们。加热完成后,揭盖要当心,以免被蒸汽烫到手。最后在享用完自热火锅后,分类处理的产生食品包装和残余食物。 作者: 2023/06/26 09:28
  • 关于男性健康的7个谣言,你信了吗? 大家有没有听说过一些谣言,比如:男性喝可乐会“杀精”、男性吃芹菜会“杀精”、男性喝豆浆会变得女性化等等……男性朋友们可能会胆战心惊,生怕一不小心就把自己的“子子孙孙”给“断送”了。但事实真是如此吗?当然不是!我们应当正确认识男性健康的相关知识,击破谣言,不要被一些不实说法给忽悠了。×谣言一:男性喝可乐会杀精?√真相:建议少喝可乐,但不是因为可乐会杀精。关于“喝可乐会杀精”的说法流传已久,这种说法的来源是在20世纪80年代,当时《新英格兰医学杂志》上发表过一篇研究,研究中的观察组将精子浸泡在可乐中,而对照组将精子浸泡在生理盐水中,结果发现浸泡在可乐中的精子活性降低了,于是就得出了“可乐杀精”的结论。但需要注意的是,实验中是将精子直接浸泡在可乐中,而正常生活中的可乐我们是倒进嘴里喝的,两者操作完全不同。喝下去的可乐会进入胃部,而不会直接灌进睾丸等生殖系统中。至于喝可乐会不会影响精子的质量,也曾有人对此做过研究。丹麦有人对2554名年轻男子的精子质量和咖啡因摄入情况进行了调查。结果显示,每天摄入≤800毫克咖啡因、每周≤14瓶(500毫升/瓶)可乐的男性,不会影响到精子的质量。而每天饮用可乐>1升的男性,其精液质量可能会受到影响,但可乐不是唯一的影响因素,研究中提到,每天大量喝可乐者的饮食习惯大多不健康,这类人群可能更爱饮酒、吸烟,这些不良嗜好也会影响到精液质量。因此,如果你不是每天都要喝1升以上可乐“续命”的人,并不用担心“可乐杀精”。但是,常喝可乐不利于健康,还是要注意适量。×谣言二:吃芹菜会杀精?√真相:正常吃芹菜不会杀精,男性可以放心吃。图1 版权图片 不授权转载关于男性“吃芹菜会杀精”的说法也已流传了很久,很多男性听之信之,一直不敢吃芹菜。关于芹菜和精子质量之间的关系,我国兰州大学公共卫生学院做过很多研究,主要研究对象是健康的成年雄性小鼠。给小鼠连续灌胃芹菜素,连续灌胃时间最长达35天。结果显示,芹菜素对雄性小鼠的精子活动率和运动参数有一定影响,但其对精子质量的影响还需要进一步研究。需要注意的是,这仅仅是针对小鼠的动物研究,并非人体研究,而且实验中连续十几天或几十天给小鼠灌胃芹菜素,但生活中我们应该不会连续十几天或几十天大量吃芹菜。然而,国外一篇相关研究给出不同结果。该研究中提到,芹菜富含抗氧化物,如类黄酮、维生素E和维生素C,可以减少氧化应激,保护细胞膜免受损害,能增加男性的精子数量,增强男性生育能力。但这一结论需要进行进一步的临床研究证实。因此,目前并没有高质量的可靠证据来证明吃芹菜会影响男性精子质量。按照我们日常吃芹菜的量和频次,根本无须担心。×谣言三:吃韭菜能壮阳?√真相:韭菜很有营养,但不能壮阳。有说法称“吃韭菜壮阳”来自《本草拾遗》,其中关于韭菜的部分提到了一句话:“温中,下气,补虚,调和腑脏,令人能食,益阳,止泄臼脓、腹冷痛,并煮食之”。但其实,这里的“益阳”和“壮阳”并不是一回事。吃韭菜能壮阳的说法并不靠谱。但韭菜中富含膳食纤维、β-胡萝卜素,以及矿物质——钾,对预防便秘、保护眼睛、平稳血压都有帮助,是建议可经常食用的蔬菜,韭菜炒鸭血、韭菜炒鸡蛋、韭菜盒子等都不错,美味又营养。×谣言四:吃生蚝能壮阳?√真相:生蚝富含锌,但壮阳作用不大。图2 版权图片 不授权转载建议男性常吃生蚝并不是因为吃它能壮阳,而是因为它富含矿物质——锌。锌是非常重要的营养成分,关乎男性的生殖健康。锌能促进性器官和性功能的正常发育,还可能与脑垂体分泌促性腺激素功能有关。锌缺乏会影响睾酮和肾上腺皮质类固醇的产生和分泌,导致男性性功能减退,影响精子的形成和精子质量。有研究显示,男性生殖道内锌含量较高时,生精能力也较为活跃;男性缺锌会导致性功能减退,可能出现睾丸缩小、重量减轻、精子数量减少甚至精子发生停止。生蚝中的锌含量相当丰富,为71.2毫克/100克。理论上,一天吃50克生蚝肉就能满足男性全天锌需求量的284%。×谣言五:吃动物腰子能壮阳?√真相:多吃腰子不能壮阳,但胆固醇可能会超标。图3 版权图片 不授权转载夏天的烧烤摊,总能听见一声吆喝:“老板,来5串烤大腰子!”实际上,吃腰子和壮阳可没啥关系。动物肾脏不仅锌含量低,胆固醇含量还超高。猪腰子、牛腰子和羊腰子的胆固醇含量分别高达430毫克/100克、295毫克/100克和289毫克/100克,而我们日常吃的猪瘦肉的胆固醇含量仅为81毫克/100克。为了所谓的“壮阳”天天大量吃腰子,小心吃出高胆固醇血症!×谣言六:男性不会得乳腺癌?√真相:乳腺癌不是女性专属疾病,男性也会得。男性也会得乳腺癌。男性乳腺癌属于一种罕见的恶性肿瘤疾病,发病人数极少,在新发乳腺癌中只占<1%,其发病年龄多在68~71岁。中华医学会外科学分会乳腺外科学组组织的一项多中心研究报告显示,中国男性乳腺癌患者约占所有乳腺癌患者的0.31%。所以,男性并非不会得乳腺癌。×谣言七:男性不能喝豆浆?√真相:放心喝!图4 版权图片 不授权转载民间传言说:“豆浆有雌激素,男性不能喝,否则越喝越女性化”,这是真的吗?实际上,男性完全可以喝豆浆!豆浆中含有的“雌激素”是大豆异黄酮,属于植物雌激素。大豆异黄酮可以帮助人体调节激素水平,比如人体雌激素水平降低时,大豆异黄酮可以帮忙升高雌激素水平;当体内雌激素水平升高时,它又可以帮忙把雌激素水平降下来,有利于维持人体激素水平的平衡。因此,无论男性还是女性都可以喝豆浆。根据《中国居民膳食指南》中的建议,成人每天饮食中可以食用25克大豆等豆制品,豆浆也是豆制品哦!不过,喝豆浆时最好别加糖,可以放几颗红枣增加甜味,以免糖超标。各位男同胞们,可别再被谣言忽悠啦!与其相信这些无科学根据的谣言,不如从戒烟、限酒开始,均衡饮食,保持健康的生活习惯,更有利于健康哦! 作者: 2023/06/26 09:26
  • 猪油能保护心血管还有解毒、预防癌症等功效?经常吃的一定要看看! 作者:阮光锋 科信食品与营养信息交流中心 科学技术部主任审核:宋 爽 中国疾病预防控制中心营养与健康所 副研究员流言说到猪油,大家首先联想到的就是——香。猪油拌饭,猪油渣,猪油炒菜……等等记忆就会从脑海中浮现,一股童年的味道也随之在味蕾深处绽放。但是,最近几年关于猪油的争议也屡见不鲜。有人说:“猪油饱和脂肪含量高,是心血管疾病的元凶,能不吃就不吃!”有人说:“中国人祖祖辈辈使用猪油,现在不吃猪油了心脏病反倒成了第一大杀手;猪油有解毒、预防癌症等疾病的作用。”……猪油对身体到底是好还是坏?分析为什么猪油这么香?一方面,是因为猪油本身作为动物油脂,香味别有一番风味[1]。猪油的脂肪酸组成跟花生油、橄榄油不同,猪油脂肪酸中硬脂酸、油酸和棕榈酸的含量比较高,还会产生很多醛类、呋喃类、酮类、烃类等香味物质,对于经常吃植物油的人们来说,闻起来的新鲜感也会让人觉得香。版权图库图片,不授权转载另一方面,更重要的是因为“美拉德反应”的作用。熬过猪油的应该都有印象,猪油是用猪肉(主要是肥肉)加热熬出其中的油脂的。在高温熬制过程中,猪油中的羰基化合物会和氨基酸(蛋白质)等就会发生一种非常常见反应——美拉德反应。美拉德反应的优点就是会产生很多香味物质,包括还原酮、醛和杂环化合物等。此外,高温导致的脂肪氧化反应也会产生一些香味物质。目前发现,猪油里有硫化物、吡嗪类与醛类等70种香味成分,它们共同构成了猪油的芳香[2]。而且,由于高温的作用,这些香味物质变得不太容易挥发,会一直低调地保留在猪油里,只有在温度变高的时候才能被我们闻到。所以,猪油炒菜拌饭会那么香,让很多人流连忘返。实际上,来自不同部位、不同熬制方法、不同加水比例做出来的猪油,香味也会有所不同。比如,有人认为,背膘油香味较浓,板油和网膘油的焦糊味重一点[3];还有人认为,猪肥膘、猪板油按1:4制作出来的猪油比猪肥膘、猪板油2:3的更好[4]。所以,每个人记忆里猪油的味道也会不同。猪油的营养到底如何猪油很香、做饭菜好吃,但猪油的营养到底如何呢?其实作为一种油脂,猪油也是有它的营养价值的。跟其他油脂差不多,猪油的主要营养作用是给我们提供油脂和脂溶性维生素。从营养分析来看,100克猪油中含有最多的是脂肪,有88.7克,还有4克左右的水;它含有丰富的脂溶性维生素,包括89ug RAE的维生素A,21.83毫克的维生素E,当然也有110毫克的胆固醇,除此之外,猪油中的矿物质含量就比较少了,比如只有0.8毫克的锌,0.05毫克的铜[5]。跟常用炒菜的花生油、菜籽油之类相比,猪油的特点是饱和脂肪酸更多,所以在常温下就是半固态的膏状;用它做食物,在常温下也可以呈固态藏在食物中,不像加了很多植物油那样在室温下会渗出来,让你吃起来很细腻但又不至于太油腻。而且,饱和脂肪的热稳定更好,所以猪油也更合适煎炸等高温烹调。版权图库图片,不授权转载那么,我们到底该不该吃猪油呢?实际上,适当的脂肪对身体同样重要。要知道,我们人类的身体也需要一些脂肪来合成人体所需内的重要物质,比如前列腺素、胆固醇、一些性激素;除此之外,脂肪还可以保护皮肤、构成组织细胞等。从营养角度,油脂的作用包括↓1.提供必需脂肪酸:有一类不饱和脂肪酸是人体调节生理功能所必须,但是人体又不能自我合成,必须从膳食中摄入,称为“必需脂肪酸”(EFA),包括亚油酸和α-亚麻酸。2.促进脂溶性维生素吸收:如维生素A、维生素D、维生素E和维生素K,它们不溶于水,溶于油脂,需要油脂作为载体才能被人体消化和吸收。3.构成机体组织和保护成分:有些脂肪是人体组织和细胞的组成成分;还有些脂肪分布在皮下组织、肠系膜、肾脏及肌间结缔组织等处,起到支撑和保护器官等作用。4.提供热量:膳食摄入的脂肪是供应人体热量的重要来源。所以,油脂对于人体也是有好处的,猪油也不例外。在以前物资匮乏的年代,猪油可是补充能量和营养的好手。几十年前人们买猪肉愿意要肥肉而不愿要瘦肉的,就是因为肥肉可以用来熬猪油,那个时候上海人很喜欢吃一种“猪油菜饭”,就是用猪油把青菜炒至半熟,再拌到大米里,用烧饭锅煮熟。而且,考究一些的城里人吃菜饭时,还有往饭碗里拌一点熟猪油的习惯,以增菜饭之香[6]。猪油是保护心血管,还是伤害心血管?实际上,从目前营养学界的研究结果来看,吃太多猪油对心血管的伤害还是更大一些。首先,猪油中的脂肪很大一部分都是饱和脂肪,占到40%以上。大量研究发现,饱和脂肪摄入过多会增加甘油三酯和低密度胆固醇(坏胆固醇),增加心血管疾病的风险。目前无论中国[7]还是美国的膳食指南[8]、世界卫生组织,美国心脏协会[9]以及其他的很多心血管相关的指南和专家共识[10-14]都是建议人们应当限制饱和脂肪的摄入。目前通常建议饱和脂肪所提供的热量不超过每天总热量的10%。其次,猪油吃太多,总脂肪摄入过高会增加肥胖风险,也不利于心血管健康。一般来说,我们每天吃的脂肪所提供的能量最好占身体所需全部能量的25%左右是比较好的。如果脂肪的供能比例达到30%以上,就容易易罹患多种慢性病,最常见的就是心血管疾病。所以,从健康角度,我们还是应该少吃富含饱和脂肪的食物,不仅包括猪油,还包括牛油、棕榈油等。图库版权图片,不授权转载至于说“猪油可以解毒,去除河豚鱼等海鱼中的毒素”“吃猪油能抗癌”等说法,都是没有证据的胡编乱造,大家更不要因为迷信而胡吃海喝。如何健康吃猪油?虽然吃太多猪油不好,但猪油确实香。健康饮食的关键还是合理搭配,并不需要因为担心不健康就将很多美味完全拒之千里之外。建议大家平时在吃猪油的时候尽量做到以下几点:1.注意适量仅考虑平时炒菜做饭的烹调油,建议大家控制在每天不超过25-30克。《中国居民膳食指南 2022》建议成年人每天烹调油摄入不超过25-30克;国家卫生健康委疾控局的“减油宣传”倡导健康成年人每天烹调油摄入量不超过25克。因此,对于健康成年人来说,每天烹调油摄入不超过25克最好,起码不超过30克。如果今天还有红烧肉、红烧排骨、酱肘子等肉菜了,那不妨就尽量用植物油吧。如果用猪油炒菜拌饭吃了,同时也不妨多吃点蔬菜水果,饭后多活动活动。2.注意油温,不要等到冒烟再炒菜如果用的是植物油,在高温下容易发生较多的氧化、水解、聚合等反应,会导致损失一些维生素,还会生成很多的过氧化物,不利于健康。即使是猪油也尽量不要让油大量冒烟,也容易产生很多有害的过氧化物。3.经常换油吃猪油虽香,但也不要总吃一种,建议大家平时最好能做到不同的油换着吃,家里可以买一些其他的油脂,比较推荐的是花生油、玉米油、橄榄油以及菜籽油,适合常见的家庭使用场景,基本可以满足平时家庭使用。4.心血管疾病患者尽量少用猪油正常人吃点猪油一般不会有啥问题,但是心血管疾病患者就尽量少吃或者不吃猪油了。图库版权图片,不授权转载结论油脂对于人体也是有好处的,猪油也不例外,但是吃太多猪油会增加肥胖、心血管疾病的风险,心血管疾病患者尽量少用猪油。至于“猪油可以解毒,去除河豚鱼等海鱼中的毒素”“吃猪油能抗癌”等说法,都是没有证据的胡编乱造。 作者: 2023/06/26 09:11
  • 这样挑选防晒品,你做对了吗? 夏季高温来袭,又到了防晒的重要时刻。在不同波长的紫外线下,过量照射会使皮肤老化变黑,并加速色斑的形成,严重的还会导致皮肤癌。所以,正确使用防晒品变得至关重要。但市面上的防晒产品种类繁多,应该怎么挑选合适的呢?1、防晒霜类型有哪些?防晒霜按照原理分为物理防晒霜和化学防晒霜两类。物理防晒霜较为温和,对皮肤刺激小,适合皮肤敏感人群和儿童使用。2、SPF和PA哪个重要?SPF和PA都很重要。对于防晒来说,防晒力度和防晒黑是同等重要的。SPF是代表代表防护UVB(中波红斑效应紫外线)的能力,是评价防晒品防止皮肤被晒红能力的指标。SPF的数值可以从10一直增加到50以上。以SPF30为例,这个“30”代表涂抹了该防晒化妆品以后,照射到皮肤表面的紫外线只有1/30能被皮肤吸收。所以,假设我们在没有做好防晒的情况下,在中午接受15分钟的日光照射后,皮肤会出现淡红斑。而涂抹了SPF30的防晒产品,要照射450(15×30)分钟皮肤才会发红。不过这是一种较为理想的状态,实际上SPF30防晒品不会保护我们的皮肤七个多小时不被晒红。我们会因为出汗等其他因素影响到防晒品的实际防晒效果。而PA代表防护UVA(长波黑斑效应紫外线)的效果,是评价防晒品防止皮肤被晒黑能力的指标。PA系数用“+”来体现,“+”表示延长皮肤晒黑时间,“+”越多,说明防晒黑能力越强。但同样的,实际防晒效果也会因为各种因素而受到变化。3、防晒霜的SPF值和PA“+”越高越好吗?从数值上来说,SPF值越高、PA后面的“+”越多,产品防紫外线效果越好。不过,从使用感受上来说,SPF值不一定是越高越好。因为SPF值高的防晒霜中化学性的防晒成分比较多,液体比较浓稠,涂抹在皮肤上难免有厚重感,对我们的皮肤造成的负担是比较大的,甚至还会产生过敏现象。而低SPF值的防晒霜中化学性的成分比较少,用起来比较稀薄、舒适。所以我们可以根据不同场合去选择防晒品即可。4、只有夏天才要防晒吗?紫外线一年四季都存在,4月—9月是紫外线照射最强的季节。冬天紫外线仅仅比夏天弱20%。另外,阴天紫外线的含量也高达晴天时的90%。而云层对紫外线几乎起不到任何隔离作用,只有昏暗而又厚重的雨云层才能遮挡部分紫外线。所以,无论是夏季还是冬季都是需要防晒的。此外,夏季上午10点至下午14点是紫外线照射最强的时段,应尽量避开此时段。防晒霜要在出门前20分钟左右均匀涂抹上,因为防晒霜不是涂抹上就有防晒的功效,需要给肌肤成膜的时间。使用时,以面部为例,取一元硬币大小的量较为合适。同时,记得及时卸妆,避免防晒霜残留在皮肤上堵塞毛孔,引起肌肤长痘。想要满足更高、更安全的防晒要求,可选择UPF>40,UVA<5%的防晒衣、帽子或伞等“硬防晒”产品。另外,夏季持续高温,要多吃一些清火清热、生津补气的食物,如莲藕、绿豆、苦瓜、黄瓜、香蕉、梨等,以缓解身体的燥热。文章由科普中国-星空计划(创作培育)出品,转载请注明来源。作者:刘俊伶 新余市科技馆展教员审核:张娜 北京大学公共卫生学院 副研究员 博士生导师 作者: 2023/06/26 09:09
  • 多地热到让人“怀疑人生”,都是厄尔尼诺惹的祸? 你是不是也感觉今年夏天似乎比往常要热得早些?早在5月份,全球许多地区便出现了38℃以上的高温天气,部分地区甚至超过41℃,进入6月以来,我国北方多地气温突破40℃,很多人在社交网站上感慨:感觉要热到“怀疑人生”了。为什么今年夏天这么热?有人说是全球变暖的表现,也有人说跟厄尔尼诺有关,事实究竟如何?对于“来势汹汹”的厄尔尼诺,气象学上又是怎么看的?图库版权图片,不授权转载,请联系原作者(一)近期高温热浪席卷北半球,加拿大山火蔓延,都与厄尔尼诺有关?学过中学地理的都知道,太平洋副热带高压是影响我国夏季雨热分布的主要天气系统,盛夏时节,受副热带高压控制的区域,往往是高温集中出现的地区,而副热带高压西侧和北侧,又通常是冷暖气流交汇的地方,暴雨往往发生于此。而今年是厄尔尼诺的发展年,在海洋和大气交互作用下,厄尔尼诺事件将可能通过影响东亚地区的季风以及西太平洋副热带高压这两大天气系统,影响我国的雨热分布。今年5月,华南地区本该处在一年中最强降水时段——龙舟水时期,但是由于西太平洋副热带高压异常的强大且位置偏北提前到达了华南,再加上今年第2号台风“玛娃”外围的下沉气流增温作用,两者叠加导致华南一带出现了历史同期罕见的极端高温暑热,某种程度也是对厄尔尼诺发展的一种响应,厄尔尼诺发生时加强了西太平洋副热带高压的强度。到了6月,高温热浪席卷北半球,加拿大山火肆虐,这些可以说跟厄尔尼诺有关,但更主要的因素并不在于此。在全球变暖的大背景下,极端天气事件发生的频率本身就在增加,厄尔尼诺的发生发展,则可能带来放大效应。(二) 比预想来得早1-2个月,这次的厄尔尼诺还在发展中?根据目前的预测,这次的厄尔尼诺比预想进程来的偏早1-2个月,发展速度超过预期,对气温的影响可能在2023年就会显现。因此,2023年或2024年都将极有可能创造全球最暖新纪录。不过,厄尔尼诺的预测也不是一件“板上钉钉”的事情。根据中国工程院院士、天气与气候学家丁一汇院士的解释,春天是厄尔尼诺发展的第一道坎儿,在预报中叫做春季障碍。因为春天风最不稳定,如果西风不能“压倒”东风,那么,厄尔尼诺就可能“夭折”。越过春天的障碍后,厄尔尼诺还需要越过7、8月的“检验”,历史上也曾有过在7、8月消失了的厄尔尼诺案例。这是因为,7月离厄尔尼诺达到峰值的时间还差五六个月,就如同人尚处于幼年时期一般容易夭折。丁一汇院士指出,关于是否会出现厄尔尼诺事件这个问题,现在科学家都非常慎重,还要看7月的海温情况才能够下定论。那目前的海洋温度是什么状态呢?根据国家气候中心发布的全球海洋监测显示,2023 年4 月,赤道中东太平洋大部海表温度(SST)较常年同期偏高(图1)。Niño3.4 区海温指数为0.2℃,较上月上升 0.2℃(图 2),最近 3 个月(2~4 月)指数滑动平均 值为-0.1℃。北太平洋大部和南太平洋中纬度大部海域 SST 较常年同期明显偏高,其中北太平洋暖中心距平值在 1.5℃以上。图1 2023 年4 月海表温度距平分布图(℃)(来源于国家气候中心)图2 Niño3.4 区海温指数(℃)和SOI 指数逐月演变(来源于国家气候中心)根据世界气象组织4月发布的厄尔尼诺与南方涛动预测意见,今年5月至7月出现厄尔尼诺的概率为60%。国家气候中心预测,赤道中东太平洋将于今夏进入厄尔尼诺状态。对于未来厄尔尼诺的发展态势,美国国家海洋和大气管理局气候专家米歇尔·勒赫称,此次厄尔尼诺现象出现较早,发展空间大,到冬季发展为强厄尔尼诺的概率为56%。如果出现强厄尔尼诺,2024年将很有可能成为有记录以来最热的一年。在全球范围内,印度尼西亚和澳大利亚将出现更多的干旱和火灾,而南美洲东部将出现更多的洪水破坏和极端降雨情况。明年是否会受厄尔尼诺影响成为有气象记录以来最热一年,仍有不确定因素。目前对这次厄尔尼诺事件的预测是一次中等以上强度的事件,气象部门将密切关注其发展动态和强度的变化。(三)平均每十年发生3.5次,厄尔尼诺正在越来越频繁?厄尔尼诺是一种周期性的自然现象,平均生命史为11个月,短则6个月到7个月,长可达18个月,大约每隔2-7年会出现一次。根据国家标准《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》(GB/T33666-2017),1950年以来总共发生了21次厄尔尼诺事件,其中11次弱厄尔尼诺事件,10次中等强度及以上厄尔尼诺事件。在1950-2000年这51年期间共有14次厄尔尼诺事件,平均大约2.7次/十年。而在21世纪以来的(2001年开始,截止到2020年12月)的这20年里共监测到7次厄尔尼诺事件,平均3.5次/十年。可见,21世纪以来厄尔尼诺事件有所增多。图3 厄尔尼诺的强度划分,厄尔尼诺分为5个等级:较弱,弱,中等,强和极强厄尔尼诺。如果仅考虑强厄尔尼诺事件(峰值强度在2.0℃以上,即涵盖国标中的强和超强厄尔尼诺事件),那么在21世纪之前的50年中有2次,而21世纪之后为1次。并从厄尔尼诺中部型和东部型分布来说,中部型厄尔尼诺事件发生共有8次,东部型13次。在20世纪之前,以东部型厄尔尼诺事件居多,2001年以后则以中部型居多。什么是东部型和中部型?这我们就得从头说起,先来看看气象学界是如何监测厄尔尼诺的。图4 1950-2020年不同类型厄尔尼诺事件发生频次(四)东部型VS中部型,气象学家是如何监测和认定厄尔尼诺的?自2000年以来,人们发现多次厄尔尼诺事件的海温分布与赤道东太平洋典型厄尔尼诺事件并不相同。而且海温异常的区域不同,造成的影响也截然不同。早期,人们在研究中按照厄尔尼诺事件发生时增温首先出现的位置来划分,也有人按照厄尔尼诺事件发生的时间来划分。但后来人们发现,如此定义一次厄尔尼诺事件不够严谨。因此,人们开始采用厄尔尼诺事件到达盛期时海温距平的分布来划分。当然,这并非一个定论,探究更加客观的划分方法在科学界仍是“进行时”。2017年,中国气象局制定发布《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》国家标准,与国际大部分国家的监测指标相一致,但具体资料处理方法有所不同。在这份标准中,区分东部型和中部型成为重点——用东部型指数(IEP)和中部型指数(ICP)来判定事件的类型。在一次厄尔尼诺事件过程中,如果IEP的绝对值达到或超过0.5℃且持续至少3个月的类型判定为东部型事件;事件过程中,ICP的绝对值达到或超过0.5℃且持续至少3个月的类型判定为中部型事件;若一次事件中同时包含上述两种情况、存在两种类型间的转换,则将事件峰值所在类型定义为事件主体类型,另一种为非主体类型,整个事件的类型以事件主体类型为准。这样的考虑,兼顾了区分东部型和中部型事件,之所以要这样仔细地区分两种类型,是因为它们对我国的影响截然不同。有了科学的分类,科学家就可以针对不同类型厄尔尼诺的特点进而展开对比研究。例如中部型厄尔尼诺对南美、北美西海岸,甚至日本和新西兰气候的影响可能会与东部型厄尔尼诺的影响完全相反。中部型厄尔尼诺会导致美国西部冬季经常出现北干南湿的“跷跷板”式气候分布特征,而当东部型厄尔尼诺发生时美国西部大部分地区冬季都以偏湿的气候特征为主。在我国,当东部型厄尔尼诺发生时,从当年秋季到次年夏季,我国东部地区都有显著的降水异常发生,降水异常的区域在不同的季节有变化。但是当中部型厄尔尼诺发生时,我国大部分地区与厄尔尼诺的关系不显著且季节差异性大。此外,东部型使得我国华北和西北地区东部少雨、长江流域多雨,而中部型会导致华北和西北地区东部多雨、长江流域少雨。遍寻历史,没有任何两次厄尔尼诺事件是完全相同的,对我国的影响,也取决于一年中的季节进程和多个系统的综合配置,具体情况还得具体分析。当极端天气越来越频繁,甚至成为了一种“新常态”,如何有效应对,降低危险,需要每个人的深思与行动。文献参考:1. 专访|这轮“厄尔尼诺”预计强度和影响如何?中国气象局首席专家详解.澎湃新闻.2023.6.142. 世界气象组织:厄尔尼诺现象可能在未来几个月卷土重来.央视新闻客户端.2023.3.23. 厄尔尼诺.中国天气网.2020.11.54. 专家解读厄尔尼诺气候现象或带来全球变暖新高峰.光明日报.2023.6.145. 【解析】冷静看待持续的厄尔尼诺“热”.中国气象报.2014.8.266. 科普阅读:“来势汹汹”的厄尔尼诺.中国气象报.2015.8.17. 一张图了解厄尔尼诺.中国气象报社.2014.7.88. 六问厄尔尼诺.中国气象报.2014.6.209. 厄尔尼诺相关的那些事.中国气象报.2020.5.22 作者: 2023/06/26 09:08
  • 高温橙色预警发布!科学防中暑,该怎么做? 22日18时,中央气象台升级发布今年首个高温橙色预警。气象监测显示,22日8时至16时,北京、天津、河北中部、山东北部等地气温上升迅猛,最高气温升至40℃以上。上述4省份共有17个国家气象观测站最高气温突破历史极值。6月23日06时,中央气象台继续发布高温橙色预警:预计6月23日白天,华北、黄淮等地将继续出现35℃以上的高温天气,其中,北京、天津、河北、山东、河南北部和东部等地最高气温有37~39℃,北京、天津、河北中南部、山东北部等地的部分地区最高气温可达40℃左右;此外,新疆吐鲁番和南疆盆地、内蒙古西部和中部偏北地区等地也有35~38℃的高温天气,吐鲁番局地最高气温可达40℃左右。炎炎夏季,烈日当头,中暑可谓是最常见的疾病之一了。有人头晕头痛,有人恶心呕吐,有人乏力难耐……究竟中暑是什么,让我们了解一下中暑相关的健康知识。中暑是在暑热天气、湿度大及无风环境中,因体温调节中枢功能障碍,汗腺功能衰竭和水、电解质丧失过多而出现相关临床表现的疾病。出现以下情况,就要小心中暑了:1.先兆中暑:暴露于高温环境时,出现大汗、四肢无力、头晕眼花、耳鸣、口渴、头痛、注意力不集中、动作不协调等伴或不伴体温升高。2.轻症中暑:体温升至38摄氏度以上,出现皮肤灼热、面色潮红或脱水(四肢湿冷、面色苍白、心率增快等)等症状。图库版权图片,不授权转载3.重症中暑重症中暑按临床表现不同分为热痉挛、热衰竭和热射病三种,其中以热射病最为凶险,它伴有多器官损伤,病情严重者可危及生命。热射病的突出特征是无汗、高热,并且神志模糊。怎样预防中暑?为大家奉上防中暑指南!最重要的是,一旦自己或有人中暑,先拨打“120”急救电话,然后进行力所能及的现场急救。1. 搬停止活动,迅速脱离高温、高湿环境,转移患者至通风阴凉处,尽快除去患者全身衣物。如条件允许,可将患者转移至有空调的房间,建议室温调至 16~20℃,让患者躺下,抬高下肢 15~30 厘米。2. 量快速测量体温,最好是核心温度,通常使用直肠温度来反映核心温度。如现场无法测量核心温度,也可测量体表温度(腋温或耳温)做参考。如腋温或耳温不高,不能排除热射病,应每 10 分钟测量一次或持续监测体温。3. 擦用冷水或稀释的酒精帮患者擦身并持续扇风,也可用冷水淋湿的毛巾或冰袋、冰块放在患者头部、颈部、腋窝或大腿根部腹股沟处等大动脉血管部位,帮助患者散热。4. 补快速补液。如中暑者清醒,没有恶心呕吐,可喂其喝淡盐水或运动饮料。有条件的,可现场快速静脉输液,首选生理盐水或林格液,用 4℃ 的更好,既有降温作用,也可适当扩充容量。但开始输液速度宜慢,以免引起心律失常等不良反应。如何预防中暑?1. 减少外出老年人、孕妇、有慢性疾病的人,特别是有心脑血管疾病的人,在高温季节尽可能减少外出。必须外出时,尽量选择清晨和傍晚,减少逗留时间。如在中午出去,可以不时在银行、商场等室内凉爽场所,休息数分钟后继续户外活动。2. 遮阳避暑打遮阳伞、戴遮阳帽和遮阳镜,涂抹防晒霜,减少在太阳直射下的户外活动时间。3. 及时补水夏日外出时,随身携带运动饮料或淡盐水,及时补充。还可适当饮用一些爽口饮品,如山楂汤、冰镇西瓜露、绿豆酸梅汤等。4. 注意饮食健康和卫生夏季饮食宜清淡易消化、高维生素、高蛋白、低脂肪,注意不要吃得太油腻。平时多吃新鲜蔬菜和水果,不要酗酒、醉酒。5. 定期进行健康体检有慢性疾病以及重病后恢复期及体弱者,要增强防护意识,不宜从事高温作业。你家,现在多少度____?综合来源:新华网、央视新闻、人民网等 作者: 2023/06/25 09:24
  • 应急科普:事关千家万户!这些燃气安全知识一定要掌握 安全第一 警钟长鸣预防为主,防患于未然,燃气已经成为生活必需品。然而,一旦发生燃气爆炸事故,极易严重危害群众生命财产安全。如何判断燃气是否泄漏?发现燃气泄漏该怎么办?燃气首要在防漏,发现异常尽快修。另外,这些知识一定要牢记↓↓↓01闻——用鼻子闻一般民用供气,都对燃气进行加臭(乙硫醇)处理,使燃气带有类似臭鸡蛋的气味,这样易于发现泄漏。所以一旦察觉到家中有类似的异味,就有可能是燃气泄漏。02看——看燃气表在完全不用气的情况下,查看气表的末位红框内数字是否走动,如走动可判断为气表阀门后有泄漏(如灶具和热水器连接气表之间的胶管、接口等地方)。03涂——喷涂肥皂水肥皂或洗衣粉用水调成皂液,依次涂抹在燃气管、燃气表胶管、旋塞开关处等容易漏气的地方,以检查燃气是否发生泄漏。如遇燃气泄漏,皂液就会被吹出泡沫。当看到泡沫产生,并不断增多,则表明该部分发生了漏气。对于极微小漏点可能无法观察到,要以专业检测工具检测结果为准。发现燃气泄漏该怎么办?1. 立即通风关闭阀门,向有关部门报告,以便查明原因;对泄漏处进行及时维修,避免发生恶性事故。特别需要注意的是,不要情急之下打开排气扇进行通风,而忽略了排气扇也是通电的。应立即打开窗户通风。2. 不要开关任何电器各种电器开关、插头与插座的插接都会产生火花,室内泄漏的可燃气体达到一定浓度后会引起爆炸,因此应立即到室外电闸处切断电源。3. 不要在室内穿脱衣服穿脱衣服会产生静电,特别是混纺、尼龙织物,静电也会引爆空气中一定浓度的可燃气体。4. 不要使用电话、手机通电时电话、手机内部有可能产生微小火花,也会引起爆炸,应远离现场之后才能打电话求助。发现有人燃气中毒怎么办? 一旦发现有人燃气中毒,应立即打开房间所有门窗,关闭燃气器具开关,离开房间到室外呼吸新鲜空气或氧气;重症者应在他人帮助下迅速脱离中毒环境,到室外呼吸新鲜空气或氧气,同时尽快呼叫120急救,呼吸心跳停止应就地进行人工呼吸和心外按压,条件允许最好到有高压氧舱的医院抢救治疗。 作者: 2023/06/25 09:21
  • 她做了一个“违背祖训”的决定,然后将一个学科推进了几十年 在《他是一名医生,却改变了天文学》中,作者详细介绍了作为天文学家德雷珀的一生。而他的成就离不开自己妻子安娜的支持与协作。在德雷珀去世后,安娜为了纪念自己的丈夫,并使他们未完成的事业以最高的效率被完成,她用28年的时间持续资助哈佛天文台的一个天文学团队,直到其逝世。最终,哈佛天文台获得20多万颗恒星的光谱,并将它们分类后编制为著名的“亨利·德雷珀星表”。安娜的远见与慷慨有力推进了天文学与宇宙学的发展,在她的支持下,多名哈佛女计算员成长为杰出的天文学家,铸就了哈佛天文台的辉煌。她的姓名与繁星同辉。撰文 | 王善钦在天文学(包括天体物理学)领域,以亨利·德雷珀(Henry Draper,1837-1882)命名的“亨利·德雷珀星表”(Henry Draper Catalogue)是一个无法绕开的重要名词。德雷珀星表记录了几十万颗恒星的光谱与亮度。它是人类认识恒星的一个巨大的宝库,对天文学的几乎所有分支都有重要影响。然而,德雷珀星表却并不是亨利·德雷珀本人编制的。那么,为何这个星表以德雷珀为名?这是一个曲折却波澜壮阔的故事。一位被遗忘的女科学家在科学史上,有一个特殊的女性群体,她们协助自己的丈夫或男性亲属从事科学研究,但她们并不被视为相关研究的合作者,因此往往籍籍无名,或者只是偶尔被提起。亨利·德雷珀(以下简称为“德雷珀”)的妻子安娜·帕尔末·德雷珀(Anna Palmer Draper,1839-1914)就是这个特殊群体中的一员。安娜于1839年9月19日出生于康涅狄格州(Connecticut)斯托宁顿(Stonington),原名为玛丽·安娜·帕尔末(Mary Anna Palmer)。她的父亲科特兰德·帕尔末(Courtlandt Palmer,1800-1874)是一名富裕的律师、商人和房地产投资者,母亲是玛丽·安·苏伊丹(Mary Ann Suydam,1812-1867)。安娜·安娜·帕尔末的画像。│图源:John White Alexander(1856-1915)安娜的父亲老帕尔末出生于斯托宁顿,少年时就移居纽约,后来因投资房地产而致富。此后他又投资铁路,担任普罗维登斯(Providence)与斯托宁顿铁路公司的总裁。他还是纽约安全存款公司(Safe deposit company of New York)的创始人之一以及几家商业公司的董事。[1]这些商业投资使他成为纽约的富豪之一。安娜从小在纽约的麦迪逊(Madison)大道的一幢豪宅里长大,这是老帕尔末出资盖起来的。她有一位哥哥理查德·帕尔末(Richard Suydam Palmer,1834-1870)与一个弟弟小科特兰德·帕尔末(Courtlandt Palmer Jr.,1843-1888)。1867年,28岁的安娜与30岁的德雷珀结婚,去掉原先的首名“玛丽”,并随夫姓。婚后,安娜立即成为德雷珀的助手。为了将尽量多的时间投入到科学研究,他们的蜜月之旅最远只到达下曼哈顿(lower Manhattan)城区。他们到那里的目的是购买一块玻璃镜坯。[2]夫妻俩将其打磨、抛光、镀银后,使其成为口径为28英寸(71厘米)望远镜的主镜。安娜自幼居住的豪宅也成为夫妻二人的共同财产。二人将它的一部分改造为实验室与车间,并将另一部分用以举办科学沙龙与科普讲座(可以容纳200位听众[3])。在需要观测星空时,他们就去黑斯廷斯(Hastings)的天文台内观测,在距离天文台2英里的多布斯费里(Dobbs Ferry)的住处休息。[3]德雷珀每次观测,安娜都会陪同。在从事不需要夜空观测的工作(比如分析拍摄到的底片、从事光谱学研究、打磨望远镜镜片等)时,他们就在纽约家中一起工作。两人刚结婚时,那时最主要的照相方式还是湿版照相。要拍摄天体照片,必须在观测前迅速制作底片,避免湿版底片在拍摄时变干失效。安娜的任务之一就是在观测前在玻璃板上抹上珂罗酊,制成湿版底片,然后再一同拍摄。[3, 4]在干版照相技术成熟后,二人又积极制作干版底片,并由安娜管理。[4]1872年,28英寸望远镜落成,安娜协助德雷珀用它拍摄了织女星光谱的照片。他们得到的织女星光谱照片中显示出明显的吸收线特征。这是人类首次拍摄到显示吸收线的恒星光谱。此后到1882年的10年间,安娜协助德雷珀用100多张玻璃底片拍摄了78颗恒星与行星的高品质光谱。德雷珀的28英寸(71厘米)反射望远镜与使用同一支架的12英寸(30.5厘米)折射望远镜。│图源:Hastings Historical Society1874年5月10日,安娜的父亲逝世,留下了数额巨大的遗产。她与她的哥哥的后人(她哥哥在1870年就已逝世)以及弟弟分别继承了一部分。1878年7月29日的日全食期间,安娜自愿在帐篷里为德雷珀以及其他人计时、读秒,以避免其他人因全神贯注看日全食而错误计算了日全食的持续时间。[3]她也因此成为那次日食远征队中唯一没有目睹日全食的人。1880年9月30日,安娜协助德雷珀用11英寸望远镜拍摄猎户座星云(M42),他们是最早拍摄这个星云的人。1881年,安娜协助德雷珀拍摄“1881年大彗星”的彗尾,并获得了这颗彗星的彗头的第一条光谱。从1867年到1882年,安娜与丈夫并肩前进了15年,她不仅担任德雷珀的助手,自己也成为一名出色的女科学家。然而,她始终以不署名助手的身份参与合作,这使她作为一名女科学家的身份被大多数人(尤其是后人)忽略——尽管她被选为太平洋天文学会的成员。[4]对于安娜而言,真正的不幸并不是自己的科学家身份被忽略——她并不在意那些,而是丈夫的英年早逝:1882年11月20日,德雷珀因病逝世,年仅45岁。德雷珀的突然离去不仅沉重打击了安娜,也使夫妻二人拍摄大量恒星光谱并为它们分类的宏大计划突然中断。为事业出资求合作尽管经历了持续的巨大悲痛,安娜还是决定将丈夫未竟的事业继续下去。一开始,她计划购买德雷珀建设的天文台的地产(该地产属于德雷珀父亲,德雷珀父亲逝世前将其赠与其妹妹,即德雷珀的姑姑),从而真正拥有该天文台,然后将该天文台命名为“亨利·德雷珀天文和物理观测台”(Henry Draper Astronomical and Physical Observatory)。为了继续从事恒星光谱的拍摄与分析工作,她还决定雇佣两名助手,一名负责拍摄恒星的光谱,一名负责分析光谱并与其他天体的光谱进行对比。但是,她无法找到她满意的助手。同时,安娜希望能够资助天文学领域内的专业团队,获得他们的协助。安娜计划出资寻求合作的消息很快传开。著名的望远镜制造商阿尔万·克拉克(Alvan Clark,1804-1887)是最早知道这个消息的人之一。德雷珀曾经从他那里购买望远镜,夫妻俩与他很熟悉。这个消息很快又从克拉克那里传到了著名天文学家皮克林(Edward Pickering,1846-1919)耳中。当时,皮克林是哈佛大学天文台(Harvard College Observatory,以下简称“哈佛天文台”)的台长。1880-1890年之间的皮克林。│图源:Mondadori Publishers此前,皮克林就很赞赏德雷珀在天文照相方面的工作,二者又先后成为美国国家科学院院士,德雷珀夫妻俩在纽约的住宅招待科学界同行时,皮克林也曾经参与。因此,他与德雷珀夫妻成为好朋友。1883年1月,皮克林给安娜写了一封信,信中说:“亲爱的德雷珀夫人,克拉克先生(一位著名的望远镜制造家)告诉我,你正准备完成德雷珀博士从事的工作,我对这件事很感兴趣,这是我向你提出这件事的来由。”[5](引文内小括号为原文,下同。)皮克林对安娜的计划深表赞赏,承认并强调实现这个计划具有很大的难度。然后他在信件结尾补充:“如果我能做些什么来纪念我一直钦佩其才能的朋友,我会非常高兴。”[5]一些资料说安娜写信给皮克林,寻求帮助与合作。但根据这封信的内容以及时间差(从德雷珀逝世到皮克林写这封信,只有2个月左右的时间),笔者推测应该是皮克林在听到消息后主动给安娜写信以寻求合作。安娜立即回信,感谢皮克林“善意而鼓舞人心的来信”。[5]此后二人频繁来信沟通具体合作事宜。在皮克林的鼓励下,安娜整理了德雷珀的遗作,皮克林与合作者将德雷珀的结果写成论文,于1884年发表[6](德雷珀与安娜未署名)。1885年,皮克林首次将物端棱镜技术与天文照相术结合,从而可以在同一张底片上拍摄拍到数十颗甚至数百颗恒星的光谱。这意味着批量拍摄恒星光谱的时机终于成熟了。皮克林马上启动了批量拍摄恒星光谱的计划。1885年5月,他写信给安娜,告诉她这个计划,希望她对此感兴趣,并提供资金支持。安娜也立即意识到这个新技术的巨大潜力,同意用自己的遗产资助皮克林团队,让后者用集体的力量拍摄并分类大量恒星的光谱。安娜是富商的女儿,她在成长的过程中受到父亲的耳濡目染,因此具有精明而理智的商业头脑。她并没有因为一激动就直接打钱,而是通过详细的谈判来规划项目的资助,在此后几个月她一直与皮克林沟通资金的拨付、使用等事宜。根据皮克林后来的回忆,在谈判过程中,安娜给了许多科学上的重要建议,如:怎样让哈佛天文台的仪器能够持续工作,特别如何让其中一部分在晴夜彻夜工作;如何招聘大量计算员来加快数据处理进度;如何让编制出的星表以合适的形式发表等。这些细节都体现出安娜作为一名科学家的专业能力。一个“违背祖训”的决定1886年2月14日,安娜在回信中与皮克林为代表的哈佛天文台达成协议,成立“亨利·德雷珀纪念”(Henry Draper Memorial)基金(以下简称为“德雷珀基金”)。这个基金将资助皮克林领导的团队完成德雷珀的遗愿——拍摄并分类大量恒星光谱。此前她所在的家族并没有将遗产捐赠给天文机构的先例,因此安娜的这个决定可以说是“违背祖训”的决定。连她自己都没有预料到她的出资对天文学与宇宙学的影响有多深远。按照计划,皮克林将用德雷珀基金招聘更多人员并购买照相使用的玻璃底片,这些人员将拍摄10万颗恒星的光谱,并将它们分类。这些恒星不暗于9等。绝大多数人的眼睛可以看到的最暗的星为6等星,9等星的亮度是6等星的6.3%。根据协议,这个在后来彪炳史册的星表的名称是“亨利·德雷珀星表”(Henry Draper Catalogue)。这是一个史无前例、雄心勃勃的项目,资金以分期的方式支付,这是此前安娜与皮克林约定好的模式,有利于她定期考察项目进展,如果不如预期将停止资助。无疑这也是对皮克林团队的一个鞭策。在协议签订之后1周内,安娜就寄出1000美元作为这个项目的启动基金,并承诺在此后定期支付。(当时的1美元相当于现在的32美元。)为几十万颗恒星的光谱分类在皮克林获得捐助之前,哈佛天文台共有6名女计算员,且并非都属于皮克林的团队。有了安娜分期支付的资金后,皮克林招聘了更多女计算员。她们主要从事恒星的光谱分类工作,并将结果编制为德雷珀星表。在皮克林团队中,男性天文学家负责观测、拍摄恒星,女计算员负责分析照相底片、对恒星的光谱分类并编表。德雷珀的外甥女莫里(Antonia Maury,1866-1952)也一度是其中一员。在项目的一开始,安娜还是对德雷珀生前使用的天文台抱有期望,希望它与哈佛天文台联合完成德雷珀星表。[6]但哈佛天文台的快速进展使安娜意识到只有哈佛天文台可以完成这个壮举。此外,她无法招聘到满意的可在德雷珀天文台内工作的助手。因此,她决定将整个项目都移交给哈佛天文台。1887年,皮克林提出28英寸望远镜有利于更快完成恒星光谱类型的确认,安娜慷慨地将它(这是她最爱的望远镜)捐给了哈佛天文台。此外,安娜还将德雷珀曾经使用过的11英寸(28厘米)与15.5英寸(39厘米)望远镜赠予哈佛天文台。哈佛天文台用德雷珀基金建设了专门的圆顶,用以安放这些望远镜。1900年左右拍摄的哈佛天文台的照片(后期上色),前方的3个建筑由哈佛天文台建设,来分别放置安娜捐赠的德雷珀与她使用过的3台望远镜。│图源:Harvard College Observatory, Tom Fine德雷珀使用过的11英寸折射望远镜安装于哈佛天文台之后的照片。│图源:Harvard College Observatory2015年“出土”的原始记录表明,安娜还将德雷珀此前给28英寸望远镜镀银的化学工艺配方分享给哈佛天文台。德雷珀生前的相关笔记本与照相底片也被她捐献给哈佛天文台。PHAEDRA项目整理出来的笔记本中关于安娜献出望远镜镀银工艺的记录。图片来源:Wolbach library, CfA为了加快项目进度,安娜还购买了8英寸(20.3厘米)口径的新望远镜以及与之搭配的物端棱镜,将其送给哈佛天文台。这个望远镜被称为“8英寸德雷珀望远镜”。[6]安娜送给哈佛天文台的8英寸折射望远镜。│图源:Harvard College Observatory在恒星光谱分类的任务交给哈佛天文台之后,安娜因为身体变差等原因,基本不再继续从事研究工作,而将主要精力集中于在自己家举办科学讲座和展览。不过,她会定期去哈佛天文台,了解工作进展。期间,她与威廉明娜·弗莱明(Williamina Fleming,1857-1911)、安妮·坎农(Annie Cannon,1863-1941)等女计算员成为好友。1886年,皮克林团队拍摄并分类了不暗于6等的5400恒星与暗于6等的2400颗恒星的光谱。1890年,皮克林出版了第一版《亨利·德雷珀星表》,里面包含弗莱明等女计算员对10498颗恒星光谱的分类。1897年,莫里与皮克林合作出版了北天的681颗明亮恒星光谱的分类。1901年,坎农与皮克林出版了南天的1122颗明亮恒星的光谱分类。这些进展都让安娜非常满意。每当哈佛的女计算员确认出新的光谱类型,皮克林等人就会将它们展示给安娜,安娜每次都会兴奋不已。[3]在项目建立后的第二年(1887年),她决定不再将目标限定在恒星光谱的拍摄与分类,而是将目标扩大为观测一切与恒星有关的现象,[3]如恒星的星等,特别是变星的观测。弗莱明(最右站立者)向安娜(右起第二,坐在桌子前)展示德雷珀星表的进展,图中其他人都是哈佛女计算员。│图源:Center for Astrophysics/Harvard & Smithsonian天文学的一座丰碑坎农与其他哈佛女计算员用4年时间分类大量恒星的光谱,并将它们与此前确认的恒星的光谱库合并,编制出完整版的《亨利·德雷珀星表》。这张星表包含22.53万颗不暗于9等的恒星的位置、星等与光谱分类。1918-1924年,完整版的《亨利·德雷珀星表》被分为9卷,依次以《哈佛天文台年鉴》(Annals of the Astronomical Observatory at Harvard College)出版。德雷珀星表第一卷的卷首插图与扉页。插图给出了由哈佛大学女计算员坎农等人确定的恒星的7类典型光谱:O、B、A、F、G、K与M。│图源:Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College, volume 91, 1918 (Linda Hall Library)安娜并没有等到见证这一壮举最终被完成的那一瞬间——1914年12月8日,安娜病逝,享年75岁。不过,她不会有遗憾,因为在她逝世前,当时尚未出版的《亨利·德雷珀星表》已编入约20万颗恒星[3],是此前计划的2倍。从1886年建立德雷珀基金到1914年逝世,她用28年时间看着《亨利·德雷珀星表》的快速扩大。皮克林没有辜负她,而她的努力也足以告慰她英年早逝的丈夫。为了表达对安娜的感谢与怀念,1918年12月出版的《亨利·德雷珀星表》第3卷以安娜的肖像作为卷首插图。在仅7行的简短前言中,皮克林说明了这个项目的缘起,并说:“因此,以她[安娜]的肖像作为这一卷的卷首插图显得非常适合……”此时的皮克林也已进入生命的倒计时。《亨利·德雷珀星表》第3卷卷首插图的安娜的肖像。│图源:Linda Hall Library1919年2月3日,勤恳工作了一辈子的皮克林逝世(他未等到德雷珀星表的第三卷出版),后面6卷《亨利·德雷珀星表》的出版事宜由坎农负责。1921年,沙普利(Harlow Shapley,1885-1972)成为哈佛天文台的新一任台长。尽管沙普利人品颇有瑕疵,但他继续支持哈佛天文台进行恒星光谱分类等工作。坎农带领一批女计算员汇编《亨利·德雷珀星表》扩展表,里面包含部分天区的46850颗9等到11等星之间的恒星光谱(11等星的亮度是9等星的约1/6)。最后,《亨利·德雷珀星表》及其扩展表共收录了35万9082颗恒星的光谱。为制作《亨利·德雷珀星表》而使用的玻璃底片达到120吨,它们至今仍保存在哈佛天文台。《亨利·德雷珀星表》首次实现了对几十万颗恒星的光谱进行编表、分类的宏大目标,使恒星光谱分类迅速成熟。德雷珀星表为人类认识恒星本质做出了划时代的贡献,并惠及此后至今的天文学家。坎农在编制《亨利·德雷珀星表》的过程中提炼出的“哈佛分类法”(一维分类法)迅速成为持续至今的标准分类法,仅有少量修改。莫里给出的更复杂的分类法则为此后的恒星光谱二维分类法(颜色-光度)奠定了基础,并启发赫茨普隆(Ejnar Hertzsprung,1873-1967)得到“赫罗图”(Hertzsprung–Russell diagram),而赫罗图又被公认为恒星物理学的基石之一。根据依巴谷星表(Hipparcos Catalogue)中的22000颗恒星与格利泽星表(Gliese Catalogue)中的1000颗红矮星及白矮星的颜色与温度值绘制而成的赫罗图。│图源:Richard Powell佩恩-加波施金(Cecilia Payne-Gaposchkin,1900-1979)在哈佛大学攻读博士研究生学位期间研究了坎农提供的恒星光谱照片,结合理论计算,她于1925年完成的博士毕业论文中首次提出:恒星以及整个宇宙的大部分物质是氢。由安娜一手促成的《亨利·德雷珀星表》是天文学的一座丰碑。即使用最保守的说法,我们也可以说安娜的资助将恒星物理学这一学科推进了几十年。事实上,安娜发起的这个项目影响的并不仅仅是恒星物理学。天文学家与天文学史专家杜利特·霍夫雷特(Dorrit Hoffleit,1907-2007)在1991年的一篇回顾德雷珀星表的发展历程的文章[6]中说:“几乎没有一个天文学分支没有从亨利·德雷珀纪念[基金]的成果中受益。如果没有德雷珀夫人(安娜)的远见与慷慨,人们将不知道皮克林和沙普利时代的哈佛[天文台]是否会变得那么卓越。”安娜对皮克林团队的资助还推进了宇宙学的发展。皮克林团队的女计算员勒维特(Henrietta Swan Leavitt,1868-1921)发现了造父变星的周期-光度关系;哈勃(Edwin Powell Hubble,1889-1953)使用这个关系确定了几十个星系的距离,结合此前由斯里弗(Vesto M. Slipher,1875-1969)测出的其中一部分星系的退行速度,确认“星系退行速度与距离成正比”。这个结果意味着宇宙在膨胀(虽然哈勃本人并不这么认为),最终催生了大爆炸宇宙学。哈佛女计算员的慈母安娜的资助为弗莱明、坎农、莫里与勒维特等女性天文学家的成才提供了至关重要的基础。皮克林使用安娜提供的资金支付她们的工资,使她们能够在哈佛天文台专心工作,成为优秀的天文学家。在女性普遍难以进入科学界的100年前,安娜与皮克林成就了她们。皮克林是她们的严父,安娜是她们的慈母。她们也代表“哈佛女计算员”(Harvard Computers)赢得了全世界天文学家与众多媒体的崇敬。哈佛天文台并不是唯一雇佣女计算员的天文机构,但哈佛女计算员是天文领域中最著名女性研究群体。在皮克林逝世后,哈佛天文台每次招聘低薪甚至无薪的女计算员时,都有雪片般的求职信从世界各地飞来,这些求职的女性都以能够到这里工作为无上荣耀,坚信这里可以让自己得到最好的锻炼。而正是安娜的资助与皮克林的领导让哈佛天文台女计算员成为荣耀与成就的象征。亨利·德雷珀奖章安娜同时还是亨利·德雷珀奖章(Henry Draper Medal)的设立者。1886年,她给美国国家科学院捐赠资金,设立了这个奖,用以纪念自己丈夫。德雷珀奖章一开始奖励光谱研究与辐射研究两个领域的研究,后来奖励范围扩大到整个天文学以及与天文学密切相关的物理学领域杰出的原创性研究。德雷珀奖章。│图源:National Academy of Sciences研究太阳辐射的朗利(Samuel Langley,1834-1906)于1886年成为第一个德雷珀奖章得主。皮克林于1888年成为第2个德雷珀奖章得主,德雷珀生前的竞争对手兼好友哈金斯(William Huggins,1824-1910)于1901年成为第6个德雷珀奖章得主。安娜的好友、德雷珀星表的主要编制者坎农于1931年成为第21个德雷珀奖章得主。1985年之前,德雷珀奖章每隔1-6年颁发一次,间隔不固定。1985年开始,德雷珀奖章每隔4年颁发一次。至今为止,该奖共颁发50次,仅有56名天文学家或物理学家获得德雷珀奖章。获奖者中大师云集,其中有9人在获得该奖前或之后获得诺贝尔物理学奖。[7]德雷珀奖章因此成为天文学领域中的大奖之一。她的姓名与繁星同辉从1886年给出第一笔资金到她逝世,安娜共向哈佛天文台捐献了25万美元;此外,她还通过遗嘱将15万美元的遗产捐给哈佛天文台,用于维护和研究几十万张底片。[2]这40万美元相当于现在的1200万美元。在国家赞助科研的风气尚未流行,相关的制度也尚未完善的时代,私人赞助对于一些机构与个人的研究具有举足轻重的作用,私人赞助往往直接决定了一个项目的生与死。安娜逝世后,她收藏的大量文物、古董、挂毯、微型绘画和其他艺术作品被捐给大都会艺术博物馆(Metropolitan Museum of Art)。安娜赠送给哈佛天文台的28英寸望远镜至今还在哈佛大学。她赠送给哈佛天文台的11英寸望远镜于1947年被后者送给中国(位于北京),但因为战乱而丢失。她赠送给哈佛天文台的8英寸望远镜则被送给波兰,波兰天文学家在此后多年用它继续研究物端棱镜光谱。[6]正如坎农于1915年在《科学》(Science)杂志发表的纪念安娜的文章所说:“她的姓名将永远与天体物理学的科学荣耀地联系在一起。”[3]她的姓名,安娜·帕尔末·德雷珀(Anna Palmer Draper),与繁星同辉。 作者: 2023/06/25 09:20
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