據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)5月25日報道,,日前在美國新奧爾良舉行的第111屆美國微生物學(xué)學(xué)會會員大會上,,蒙大拿大學(xué)的研究人員稱,,細(xì)菌等微生物在多種天氣事件中都起著重要作用,,對地球水文循環(huán)和輻射平衡同樣至關(guān)重要,。
蒙大拿大學(xué)的亞歷山大·米肖研究發(fā)現(xiàn),在冰雹形成的第一個階段就已經(jīng)有細(xì)菌的存在,,這意味著在冰雹形成早期細(xì)菌就參與其中,。由于在云中形成的冰晶是形成降雪或降雨的一個重要條件,這些細(xì)菌微生物在冰晶的形成中又起著重要作用,,因此除冰雹外,,降雪、降雨等其他形式的降水可能也與此相關(guān),。
米肖和他的同事是在對數(shù)個直徑超過5厘米的雹塊進(jìn)行分析后得出上述結(jié)論的,,這些冰雹收集自2010年6月該校所在地區(qū)的一場強(qiáng)對流天氣當(dāng)中。研究人員將這種大冰雹分成了四層,,對每一層都分別進(jìn)行融化和分析,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)越接近冰雹內(nèi)核,可被培養(yǎng)的細(xì)菌數(shù)量越多,。
米肖說,,成核的粒子或微粒是形成有效降水的一個重要條件,只有這樣才能將水分子聚集在一起,。已經(jīng)有越來越多的證據(jù)表明,,這些核可以是細(xì)菌或者其它生物微粒。
出席該次會議的路易斯安那大學(xué)的布倫特·克里斯特納說,,云層中的懸浮微粒對冰核的形成起著重要作用,。在云層溫度相對較高的情況下,冰晶無法自發(fā)形成,,必須有賴于冰核的存在,。雖然各種各樣不同的粒子都可以充當(dāng)冰核,但是微生物微粒最為活躍,,它們在零下2攝氏度左右就能加速冰晶的形成,。目前研究最為充分的生物冰核是一種名叫丁香假單胞菌(P.syringae)的植物病菌。丁香假單胞菌具有的一個獨特基因,,能對其外部膜中的蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼,,使其具有束縛水分子并將其排列在一起的功能。這種細(xì)菌提供了一種非常有效的冰核模板,,可以大幅提高冰晶形成的速度,。
研究人員稱,氣溶膠云層仿真模型實驗顯示,,高濃度的生物內(nèi)核對冰晶的集中程度和尺寸,、對流層中云層的覆蓋狀況以及地面的降水水平都有著直接的影響,此外還能減弱太陽對地球的輻射,。大氣中生物冰核的分布以及溫度變化情況,,都證明了生物冰核在地球水文循環(huán)和輻射平衡中扮演著重要角色。(科技日報)