文/上海市公共气象服务中心
“燕子低飞蛇过道，蚂蚁搬家蛤蟆叫，大雨不久就来到。”在不少气象谚语中，动植物充当起了“气象预报员”的角色。在德国，人们认为青蛙会预报天气，因此德国人把天气预报员直接称为“天气蛙”。难道动植物真有预报天气的特殊本领吗？
动物界的天气预报员
□ 水母听风
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水母能在10～15小时前捕捉到暴风雨来临的信息，并从容地把身体隐藏到安全地带，这是因为水母有一个可以感觉超声波的“耳朵”。海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波（频率为每秒8～13次）是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。在水母耳的内部，有一个极小的听石，正是次声波震动了听石，听石再把次声波的振动传给水母耳壁内的神经感受器，水母才能听到风暴声。由于次声波的传播速度要比风暴和波浪快得多，所以，水母可以提前收到风暴的“预告”，迅速采取躲避措施。
仿生学家仿照水母耳的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接收到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转，而它所指的方向就是风暴前进的方向，并且可以根据指示器上的读数得知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
□ 蜜蜂晓晴雨
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“蜜蜂出巢天气晴”“蜜蜂不出工，大雨要降临”“蜜蜂带雨采蜜天将晴”，这些谚语说的就是蜜蜂预知天气的本事。早晨如果有大量蜜蜂争先恐后飞出蜂箱采集，这表明今天可能是个大晴天；早晨如果蜜蜂不出箱、少出箱，或迟迟不离蜂箱，预示将有阴雨天气来临。
为什么蜜蜂对天气的变化这么敏感呢？原来蜜蜂的前后两对翅膀很轻薄，这样便于飞行，而且，蜜蜂习惯在天气晴朗、气压较高的情况下飞行。在降雨之前，因大气含水量增多，湿度大、气压低，蜜蜂易沾上细细的水珠，体重增多，翅膀也变得又软又重，振翅频率减慢，导致飞行较困难，只好待在蜂巢里不出来。另外，从蜜蜂采蜜角度分析，也与天气有密切关系。当天气晴暖无风，鲜花的蜜腺分泌大量甜汁，散发出浓郁的香味，引诱蜜蜂前来采集。
□ 青蛙大叫
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在动物界，青蛙被称为“活晴雨表”，这是由青蛙皮肤的特点造成的。空气干燥时，皮肤水分蒸发加快，青蛙须呆在水中保持皮肤湿润；而在阴湿多雨的天气，包括下雨前夕空气水分较多时，皮肤水分不易挥发，青蛙就会跳出水面集体呱呱大叫。
非洲的某些土著居民观察树蛙来了解天气，当地人只要看到树蛙由水中爬到树上，便动手做好防雨工作。
□ 土拨鼠报春
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按照美国民间传统，每年的2月2日，世界上最著名的土拨鼠“天气预报员”——菲尔在宾夕法尼亚州的寒冷早晨爬出洞来。如果阴天，它看不到自己的影子，意味着这一年春天将提前到来；如果晴天，它看到自己的影子，会躲回树洞继续冬眠，意味着冬天还将持续下去。该民间传统的最早文字记载可以追溯到1841年。100多年前，土拨鼠“菲尔一世”就被派上了天气预报的活儿，至今代代相传已经不知道是菲尔第几世了。
冬去春又来，这是大自然的规律所在，与任何有代表性的鼠类的预言无关。这里不得不强调一点，国家气候数据中心做过一项调查，调查结果显示，土拨鼠预测天气的准确率只有39%。因而，它们的预测只能作为一种参考。有一年由于菲尔的预报错得过于离谱，还遭到了当地检察官的起诉。不过，这一切并不妨碍民众收听菲尔预报春天的传统。
植物界的天气预报员
□ 含羞草测湿度
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含羞草是一种能预兆天气晴雨变化的奇妙植物。如果用手触摸一下，它的叶子很快闭合起来，而张开时很缓慢，这说明天气会转晴；如果触摸含羞草时，其叶子收缩得慢，下垂迟缓，甚至稍一闭合又重新张开，这说明天气将由晴转阴或者快要下雨了。
含羞草叶子开合快慢之所以能预兆天气的阴晴，主要是由于在含羞草叶颈部，有一个小鼓状的薄壁细胞组织——叶褥，叶褥里充满了水，当你用手触及含羞草叶子时，叶子一振动，叶褥下部细胞里的水分立即向上和向两侧流去，这样叶褥下部便瘪了下去，而上部却鼓起来，叶柄便下垂了，叶子闭合。所以，叶子的闭合与张开，是由叶褥的膨压作用引起的。而叶褥的膨压作用与空气中的湿度密切相关，在空气湿度很小时，叶褥的膨压作用明显，叶子的闭合与张开速度快；在空气湿度很大时，叶子的开合速度便慢。所以，含羞草叶子开合速度的快慢，间接地反映了空气中湿度的大小，可以作为天气预报的参考。
□ 三色堇叶片测气温
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三色堇是欧洲常见的野花物种，它的叶片非常有意思，竟能像温度计一样测量出温度的高低，因此被人们称作“气温草”。这是因为它的叶片对气温反应极为敏感，当气温在20℃以上时，叶片向斜上方伸出；若气温降到15℃时，叶片慢慢向下运动，直到与地面平行为止；当气温降至10℃时，叶片就向斜下方伸出；如果气温回升，叶片又恢复原状。当地的居民根据它的叶片伸展方向，便可知道气温的高低。
□ 西双版纳风雨花
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我国西双版纳生长着一种奇妙的花，当暴风雨将要来临时，便开出许多花朵，根据它的这一特性，人们可以预先知道天气的变化，因此大家叫它“风雨花”。在暴风雨到来之前，外界的大气压降低，天气闷热，空气中的水汽含量很大。风雨花贮藏养料的鳞茎中，有一种控制开花的激素。当暴风雨快来时，由于气温高，气压低，这种刺激使开花激素猛增，促使它绽放出许多花朵。
□ 青冈树变色
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青冈树是一种常绿乔木，在我国分布很广。人们发现，久旱将要下雨前，青冈树叶子变成红色；雨过天晴，树叶又恢复原来的样子。根据青冈树树叶颜色的变化，可以预测天气是晴天还是阴雨天，因此称青冈树为“气象树”。这是因为树叶中含有叶绿素、叶黄素、花青素等，在一般情况下，叶绿素的合成占了优势，其他色素都被叶绿素掩盖了，所以叶片呈绿色。而青冈树对气候条件非常敏感，当久旱将要下雨前，光强、干旱、闷热，叶绿素的合成受到抑制，花青素的合成占了优势，因而叶色变红；当雨后转晴，叶绿素的合成又占了优势，树叶又变回绿色。
天气预报还得靠科学
看过了动植物界中这么多“预报员”，我们在感叹大自然的神奇的同时，不妨对它们的预报能力进行一番分析。自然界中的动植物，为了自己的生存，机体内的器官会逐渐适应外界环境的变化。这种适应性代代遗传下来，形成了一种对外界环境变化的敏感性。但是，我们要注意到，这样的敏感性往往仅是针对某个气象要素的（比如湿度），而单凭某个气象要素预测天气，这样的预测水平显然不可能太高。
另外，在解释天气和动植物的反应之间的关系时，往往是解释动植物对已经发生的天气做出的反应，而不是未来的天气变化。比如，昆虫低飞要下雨，是因为当前空气湿度增大的缘故。但是，反过来，如果说只要昆虫低飞就要下雨，这个结论并不成立。天气变化是直接由大气环流的变化带来的，而大气环流的变化不仅与当地的环境有关系，还与一定范围内的环流条件有关，动植物的反应往往是局地的天气和环境条件引发的。因此，预报天气，还是要对卫星、雷达以及大范围的气象资料进行分析和判断，进而做出预测，仅仅依靠当地动植物的变化来预测天气，并不太可靠。
（选自《科学画报》2014年第三期）
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