четверг, 7 января 2021 г.

Сверчок как термометр

В 1897 году в журнале "Американский натуралист" была опубликована краткая заметка физика Амоса Эмерсона Долбера, которая называлась "Сверчок как термометр". Наблюдениям Долбира о связи между частотой щебета и температурой предшествовал отчет 1881 года Маргарет У. Брукс, хотя эта статья осталась незамеченной до публикации Долбира.

Долбер слушал стрекотание сверчок на лугу возле своего дома и сделал наблюдения, которые затем стали основой закона Долбера. Он основывался на том, что частота стрекотаний коррелирует с температурой воздуха, и произвел подсчет количества этих звуков, переведя их в градусы Фаренгейта.

Последующие эксперименты подтвердили ее правильность, а дополненные опыты учитывали уже и виды сверчков, стрекотание которых записывали на осциллограммы. В 1948 году формулу официально назвали законом Долбера.

Долбер не уточнил вид сверчка, который он наблюдал, хотя последующие исследователи предположили, что это был снежный сверчок "Oecanthus niveus". Однако в ранних сообщениях снежный древесный сверчок был ошибочно идентифицирован как O. niveus, и правильное научное название этого вида - Oecanthus fultoni.
Чириканье более распространенных полевых сверчков не так надежно коррелирует с температурой - частота их щебетания зависит от других факторов, таких как возраст и успешность спаривания. Однако во многих случаях формула Долбира является достаточно близким приближением и для полевых сверчков.


Долбер выразил эту взаимосвязь в виде следующей формулы, которая позволяет оценить температуру TF в градусах Фаренгейта по количеству щебетаний в минуту N60 :
Закон Долбера
Эта формула точна с точностью до градуса в применении к щебетанию полевого сверчка . 

Подсчет можно ускорить, упростив формулу и подсчитав количество звуковых сигналов, произведенных за 15 секунд N15
Закон Долбера


В новой формулировке температура указывается в градусах Цельсия
Закон Долбера в градусах Цельсия

Быстрый метод определения градусов Цельсия - подсчитать количество щебетаний за 8 секунд и прибавить 5 (это довольно точно между 5°C и 30°C):
Упрощенный закон Долбера для градусов Цельсия

Приведенные выше формулы выражены в виде целых чисел, чтобы их было легче запомнить - они не предназначены для того, чтобы быть точными.
 

Метод работает при температуре выше 55°F (13°C)  При более низких температурах сверчки прячутся и не поют.


Почему закон Долбера работает?
Все дело в том, что сверчки, являясь хладнокровными насекомыми, реагируют на изменения температуры. Стрекотание является продуктом химических реакций в теле сверчка, а скорость химических реакций в телах хладнокровных существ всегда напрямую зависит от температуры. Именно поэтому, когда она снижается, скорость химических реакций также падает, что влияет и на уменьшение количества сигналов. "Поют" только половозрелые самцы, которые используют стрекотание для отпугивания других самцов и привлечение самок.

Комментариев нет:

Отправить комментарий