這幾天，小編都要被熱死了。這幾天的天氣預(yù)報(bào)播報(bào)的都是高溫藍(lán)色預(yù)警。

災(zāi)害預(yù)警按照由強(qiáng)到弱，一般可以分為四個(gè)等級(jí)，并且分別對(duì)應(yīng)四種顏色。這四種顏色分別是藍(lán)色、黃色、橙色、紅色預(yù)警。而對(duì)高溫預(yù)警來(lái)說(shuō)，紅色預(yù)警程度最高，是24小時(shí)內(nèi)最高氣溫將升至40攝氏度以上?[1]。

emmm，那這個(gè)排在最后的藍(lán)色預(yù)警怎么聽(tīng)上去像個(gè)“弟中弟”？

“弟中弟”為什么還這么熱呢？原來(lái)高溫藍(lán)色預(yù)警是氣象臺(tái)（當(dāng)天）預(yù)測(cè)未來(lái)48小時(shí)某個(gè)城市大部分地區(qū)將持續(xù)出現(xiàn)最高氣溫35攝氏度及以上的高溫天氣提前發(fā)出的預(yù)警。原來(lái)是提前告知我，這幾天的命是空調(diào)給的！

那么地球上的熱量是怎么來(lái)的呢？它又有多少呢？

太陽(yáng)輻射惹的禍？

抬頭望望天，太陽(yáng)在笑。

轉(zhuǎn)頭看大家，快要蒸發(fā)。

所以這么熱的天，一定是太陽(yáng)搞的鬼！

在說(shuō)明太陽(yáng)輸送給地球多少熱量之前，先講個(gè)（專業(yè)）名詞。太陽(yáng)輻照度是在測(cè)量?jī)x器的波長(zhǎng)范圍內(nèi)以電磁輻射的形式從太陽(yáng)接收的單位面積的功率。?對(duì)時(shí)間積分的太陽(yáng)輻照度被稱為太陽(yáng)輻射。?輻射強(qiáng)度可以通過(guò)一系列公式和模型計(jì)算出來(lái)（過(guò)長(zhǎng)省略），最后我們可以得到大氣頂層垂直于太陽(yáng)光線的單位面積每秒鐘接受的太陽(yáng)輻射，也就是常說(shuō)的太陽(yáng)常數(shù)，大約是1.35kW/m2?[2]。如果乘以地球的截面積，這個(gè)能量將會(huì)非常巨大。

然后光線繼續(xù)向下，通過(guò)大氣層時(shí)會(huì)有一定的衰減，即由于大氣層的氣體分子、水蒸氣和塵埃等對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射，使得到達(dá)地面的熱量減少。不過(guò)你先不用急著感謝大氣層。到達(dá)地面的太陽(yáng)光會(huì)有一部分反射回去，這個(gè)時(shí)候大氣層又會(huì)像“被子”一樣反射一部分輻射回地面，也就是相當(dāng)于給地面蓋了一張“被子”。

雖然夏天確實(shí)會(huì)更熱，但是這個(gè)作用使得地球晝夜溫差變化不至于過(guò)大，也有利于地球生命的繁衍與生存。

雖然我知道它很熱，但是我想知道它到底有多熱該怎么辦？

我想知道有多熱？

體感溫度很“高”，可是這個(gè)高應(yīng)該怎么量化呢？

這個(gè)時(shí)候就需要我們的溫度測(cè)量工具——溫度計(jì)了。

溫度計(jì)分為很多種，比如氣體溫度計(jì)，電阻溫度計(jì)，溫差電偶溫度計(jì)，壓力式溫度計(jì)等等，總的來(lái)說(shuō)，就是利用測(cè)溫材料或者測(cè)溫介質(zhì)某個(gè)參數(shù)隨溫度而改變進(jìn)行溫度測(cè)量的?[3]。

常見(jiàn)的玻璃管溫度計(jì)是利用熱脹冷縮的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量的，利用的是測(cè)溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)與沸點(diǎn)及凝固點(diǎn)的不同，所以我們常見(jiàn)的玻璃管溫度計(jì)主要有：水銀溫度計(jì)、紅鋼筆水溫度計(jì)等。

一般的玻璃管溫度計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)量精度相對(duì)較高（滿足日常測(cè)溫）和價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是測(cè)量上下限和精度受玻璃質(zhì)量與測(cè)溫介質(zhì)的性質(zhì)限制，且易碎?[4]。而現(xiàn)在大多數(shù)集成的電子溫度計(jì)一般使用的是溫度傳感器，是可以將溫度轉(zhuǎn)換為可輸出信號(hào)的傳感器，然后通過(guò)顯示器顯示溫度，具有測(cè)量精度更高、體積更加小巧等特點(diǎn)。

趕緊拿出我的溫度計(jì)，測(cè)一下。恩？

這可該如何是好？直到耳邊傳來(lái)了“唧唧”的蛐蛐兒聲音。

蛐蛐兒也能測(cè)溫度？

答案是肯定的。

直覺(jué)一般會(huì)告訴我們，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)就越快（越熱大家越暴躁？）。阿倫尼烏斯方程就是體現(xiàn)反應(yīng)速率隨溫度變化的公式，

其中k是速率常數(shù)，A是指前因子，Ea是是反應(yīng)的活化能，R是通用氣體常數(shù)，其值為8.314 x 10-3kJ mol-1?K-1，T是絕對(duì)溫度（開(kāi)爾文為單位）?[5]。

阿倫尼烏斯不僅適用于一些化學(xué)反應(yīng)，而對(duì)包括蟋蟀在內(nèi)的所有冷血?jiǎng)游矬w內(nèi)的生化反應(yīng)速率也會(huì)遵循阿倫尼烏斯方程，也就是說(shuō)“蛐蛐兒”體內(nèi)的生化反應(yīng)速率嚴(yán)重依賴于周圍的溫度。

具體來(lái)看，如“蛐蛐兒”發(fā)聲所需要的肌肉收縮的力量，是來(lái)自體內(nèi)發(fā)生的一系列生化反應(yīng)所產(chǎn)生的能量提供的，外面越冷，“蛐蛐兒”肌肉中的化學(xué)反應(yīng)越慢，“唧唧”聲的頻率也就越少，當(dāng)外面變熱后，“唧唧”聲頻率又會(huì)增加。

而“蛐蛐兒”沒(méi)有能夠控制體內(nèi)溫度的機(jī)制（像人一樣維持恒溫），這意味著它們無(wú)法自行改變“唧唧”的頻率。而這種與溫度的唯一相關(guān)性，足以讓我們可以不睜開(kāi)眼睛而知道當(dāng)前溫度，這個(gè)規(guī)律首先被一位物理學(xué)家多貝爾（Amos Emerson Dolbear）所發(fā)現(xiàn)。

多貝爾在他家外面的草地上進(jìn)行了三次記錄和統(tǒng)計(jì)，在60華氏度時(shí)，蛐蛐兒“唧唧”的速度大約是每分鐘80次，在70華氏度時(shí)，大約是每分鐘120次，而當(dāng)溫度低于50華氏度時(shí)，蛐蛐兒大約保持在每分鐘40次的速度。隨后他進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，找到了其中的規(guī)律，用于近似估算當(dāng)前的室外溫度：? ? ??

N60是每分鐘“蛐蛐兒”“唧唧”次數(shù)，TF是華氏溫度。

到1948年，該公式正式命名為“Dolbear定律”。

重新以攝氏度為單位，會(huì)得到：

覺(jué)得數(shù)一分鐘有些累，可以使用簡(jiǎn)化版的公式，只需數(shù)8秒內(nèi)“唧唧”數(shù)來(lái)估算溫度，即：

這樣，即使你沒(méi)有溫度計(jì)，依然可以估算當(dāng)時(shí)的室外溫度（美滋滋)?[6][7]。

誰(shuí)是多貝爾？

多貝爾是美國(guó)物理學(xué)家和發(fā)明家，他以1882年發(fā)明的無(wú)線傳輸電報(bào)信號(hào)系統(tǒng)而聞名于世。其實(shí)，他發(fā)明了第一臺(tái)帶永久磁鐵的電話接收器，比貝爾早了整整11年，但未遵守正確的專利局手續(xù)而無(wú)法被證明。由此可見(jiàn)，做什么都要合規(guī)手續(xù)。這使他沒(méi)能像貝爾、愛(ài)迪生一樣被大家所知。

他還發(fā)明了靜電電話和白熾燈系統(tǒng)，但是最有趣的莫過(guò)于以他名字命名的由“蛐蛐兒”聲音頻率測(cè)溫度的公式—多貝爾定律，也就是1897年，他在The American Naturalist上發(fā)表了名為《The Cricket as a Thermometer》的文章?[8]，短的僅僅只有兩頁(yè)。

不過(guò)蛐蛐兒“唧唧”的頻率也會(huì)隨著年齡階段等有些許的不同，但是，大部分情況下，Dolbear公式還是可以能夠近似測(cè)量當(dāng)?shù)販囟?/strong>的。

何處找蛐蛐兒？

蛐蛐兒，學(xué)名蟋蟀。有斗雞、秋蟲(chóng)、夜鳴蟲(chóng)等稱謂，并且非常古老，距今已有1.4億年的歷史了。蟋蟀生性孤僻，一般的情況都是獨(dú)立生活，絕不允許和別的蟋蟀住一起（雄蟲(chóng)在交配時(shí)期才會(huì)和另一個(gè)雌蟲(chóng)居住在一起），因此，它們彼此之間不能容忍，一旦碰到一起，就會(huì)咬斗起來(lái)。也正是這個(gè)原因，才發(fā)展出了“斗蛐蛐兒”這項(xiàng)活動(dòng)。

道理我都懂了，現(xiàn)在萬(wàn)事俱備，就差一個(gè)蛐蛐兒了。

那么，我該去哪里找它呢？

蟋蟀分布地域極廣，幾乎全國(guó)各地都有分布。蟋蟀喜歡穴居，常棲息于地表、磚石下、土穴中、草叢間等。夜出活動(dòng)，屬于雜食性生物?[9]。好了，我要去草地找蛐蛐兒了~

用心去聽(tīng)

部分圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

參考資料：

[1]?高溫預(yù)警科普?http://www.cma.gov.cn/yjkp/201506/t20150608_284720.html

[2]?Solar constant-維基百科?https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_constant

[3]?Thermometer-維基百科?https://en.wikipedia.org/wiki/Thermometer

[4]?溫度計(jì)-百度百科?https://baike.baidu.com/item/%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E8%AE%A1/756585?fr=aladdin

[5]?Arrheniusequation-維基百科?https://en.wikipedia.org/wiki/Arrhenius_equation

[6]?Dolbear's?law-維基百科?https://en.wikipedia.org/wiki/Dolbear%27s_law

[7]?The American Naturalist?Vol.31, No. 371 (Nov., 1897), pp. 970-971 (2 pages)?https://baike.baidu.com/item/%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E8%AE%A1/756585?fr=aladdin

[8]?Amos Dolbear-維基百科??https://en.wikipedia.org/wiki/Amos_Dolbear

[9]?蟋蟀-百度百科?https://baike.baidu.com/item/%E8%9F%8B%E8%9F%80/769303?fromtitle=%E8%9B%90%E8%9B%90&fromid=169882

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