對(duì)人工氣候箱的美好展望
人類現(xiàn)在還沒有能力控制自然氣候的變化，然而所有動(dòng)植物又都是在自然環(huán)境中不斷進(jìn)化與演變，其一生都受到自然環(huán)境的影響。在過去，人們要想研究動(dòng)植物在特定自然氣候下的反應(yīng)，只能夠在野外進(jìn)行，這讓不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，浪費(fèi)資源，而且容易受到其他因素的干擾，在研究過程中，無法恒定其他環(huán)境因素在研究過程中，只有一個(gè)氣候條件改變的情況中來觀察該氣候條件對(duì)動(dòng)植物的影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。同時(shí)這樣研究時(shí)間長。
某些植物為一年生或多年生,某些動(dòng)物生長發(fā)育周期為一年或多年,要在自然界直接進(jìn)行研究,了解它們的生活規(guī)律,人們必須等上幾年才能收集到所需的較完整的數(shù)據(jù);三是研究受地域的影響。比如北方人要研究南方動(dòng)植物,要親自到南方實(shí)地去進(jìn)行研究因此研究者一直想要找到一種不受時(shí)間和空間限制,隨時(shí)隨地可以研究,且研究周期短的封閉環(huán)境來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。人工氣候箱便是在這樣的需求中應(yīng)運(yùn)而生和不斷發(fā)展起來的,它把無法控制的大自然環(huán)境搬進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室。
人工氣候箱的工作原理大致為在實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)安裝溫度、濕度和光強(qiáng)傳感器,用以檢測溫度、濕度和光強(qiáng),然后將所測數(shù)據(jù)送到控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,根據(jù)處理結(jié)果來控制制冷器、加熱器、加濕器或光照燈組等的工作狀態(tài),從而達(dá)到精確控制實(shí)驗(yàn)箱體的溫度、濕度和光強(qiáng)等參數(shù),最終實(shí)現(xiàn)人工模擬自然界可能出現(xiàn)的氣候環(huán)境。
人工氣候箱是一種在人工條件下,實(shí)驗(yàn)者以生物或工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過對(duì)氣候的三要素-溫度、濕度、光照進(jìn)行有目的的組合,模擬出自然界可能出現(xiàn)的各種氣候類型來研究氣候因素與研究對(duì)象的特性之間的關(guān)系,最后得到規(guī)律性的結(jié)果來指導(dǎo)生產(chǎn)與研究的精密儀器。其結(jié)構(gòu)主要包括實(shí)驗(yàn)箱體、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、光照系統(tǒng)及控制器等。
隨著科技的發(fā)展,人工氣候箱已朝著智能化、高精度、多功能的方向不斷發(fā)展。未來的人工氣候箱可以具有容積調(diào)節(jié)和自適應(yīng)能力,以適應(yīng)各種不同尺度的供實(shí)驗(yàn)對(duì)象的功能;可以具有光源能夠根據(jù)動(dòng)植物不同生長階段自動(dòng)組合出所需的光譜的能力;可以具有模擬出打雷、閃電、沙漠、熱帶、寒帶極地等各種復(fù)雜的極端氣候環(huán)境的性能等等。總之,未來人工氣候箱將發(fā)揮出其自身更大的使用價(jià)值,為科學(xué)研究做出更加巨大的貢獻(xiàn)。
