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星海微萤(文摘版)

为天文研究工作者、天文爱好者和大众提供有用的信息

 
 
 

日志

 
 

地球(2015 年 10 月 C)  

2015-11-01 10:39:10|  分类: 地球 |  标签: |举报 |字号 订阅

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超强飓风“有惊无险”掠过墨西哥(2015 10 26 日参考消息)

“准备+运气”助墨躲过巨灾2015 10 26 日参考消息)

最强飓风登陆之后显仁慈(2015 10 26 日文汇报)

南亚 7.5 级强震致重大伤亡(2015 10 27 日参考消息)

阿富汗发生7.7级地震,巴基斯坦震感强烈(2015 10 27 日光明日报)

“追捕”厄尔尼诺(2015 10 27 日中国科学报)

帕特丽夏飓风强度令科学家措手不及(2015 10 27 日中国科学报)

阿富汗强震已致超150人遇难(2015 10 27 日文汇报)

阿富汗北部强震,多国震感强烈(2015 10 27 日新民晚报)

用钻石尘给地球降降温(2015 10 28 日科技日报)

温室气体或致波斯湾酷暑难耐(2015 10 28 日科技日报)

卫星遥感监测:捕捉雾霾的“天眼”(2015 10 28 日科技日报)

空气污染或让极地海冰多留十年(2015 10 28 日中国科学报)

模型缺陷致浮游植物消失速率被夸大7倍(2015 10 28 日中国科学报)

专家建议应立体监测大气环境(2015 10 28 日中国科学报)

中科院青藏所证明地表风速减弱可降低太阳辐射(2015 10 28 日中国科学报)

研究显示波斯湾潮热天气将超人类极限(2015 10 29 日参考消息)

我国13个海底地名获国际会议通过(2015 10 29 日光明日报)

环球科技参考:厄尔尼诺—南方涛动或加剧灾害(2015 10 29 日中国科学报)

环球科技参考:《蓝色生命行星》报告发布(2015 10 29 日中国科学报)

“彩虹鱼”无人潜水器完成4000米级海试(2015 10 29 日新民晚报)

新证据可能将地球生命史提早3亿年(2015 10 30 日科技日报)

我国发布最新版基础地理信息数据(2015 10 31 日科技日报)

云南省昌宁县发生5.1级地震(2015 10 31 日文汇报)

 


参考消息 2015 10 26

超强飓风“有惊无险”掠过墨西哥

美国得州多地受风暴影响

 

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


参考消息 2015 10 26

“准备+运气”助墨躲过巨灾

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


文汇报 2015 10 26

最强飓风登陆之后显仁慈

帕特里夏在墨西哥未造成重大损失

本报驻墨西哥城记者 贾泽驰

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

帕特里夏飓风过后家中一片狼藉,瑞兹一家由于提前疏散,躲过一劫。

东方IC

 

墨西哥通信交通部24日晚间发布公告称,西半球有史以来最强的飓风帕特里夏天在墨西哥登陆后,迅速转弱为热带低气压,没有造成重大损失,也没有人员伤亡消息。

美国国家飓风中心早前发布消息称帕特里夏飓风在登陆前风速每小时约325公里,属于五级飓风,是西半球有飓风监测以来最强的飓风。五级飓风理论上可以将行人、汽车吹走,可以摧毁木屋、草屋。

幸运的是,飓风在23日深夜至24日凌晨登陆墨西哥哈利斯科州以后,风速减弱为每小时120公里,后又再次减弱为每小时55公里,成为一个热带低气压。墨西哥有媒体称这个奇迹大自然的仁慈。但气象学家分析认为,飓风登陆地点的地形特点是此次飓风未造成巨大损失的主要原因。此次飓风登陆点位于墨西哥西部太平洋沿岸。几乎整个墨西哥的西海岸都被长达1500公里的西马德雷山脉所保护,山脉平均海拔高度3000米,平均宽度150公里。这个天然屏障有效阻止了来势汹汹帕特里夏肆虐。当然,飓风登陆和经过的路线正好绕过了人口密集地区,也有一点点幸运的成分,墨西哥西海岸两大城市巴亚尔塔港市和曼萨尼约市都没有受到飓风的侵袭。

除了自然因素,人的因素对于大幅减小此次自然灾害的损失也起到了关键作用。在飓风登陆前,墨西哥媒体对于帕特里夏的危险程度给予了充分报道,记者虽然位于远离飓风的首都墨西哥城,在手机上也收到了相关警示消息。墨西哥相关州的地方政府从23日上午开始先后封闭了太平洋沿岸地区相关城市的机场和港口,疏散转移了该地区数万居民和游客。当局建议飓风可能过境的数个州的民众按照当地政府的安排,撤离危险地区,不要出门,并在家中准备食品、药品和饮用水。哈利斯科州州长23日在电视新闻里半开玩笑地说今天下午2点以后还敢出门的人,可能就永远回不来了。

据墨官方消息,由于应对得当,帕特里夏风造成的损失远低于预期。不仅没有人员伤亡消息,也没有造成特别重大的经济损失。目前媒体关于飓风造成损失的报道主要是一些建筑受损,一些大树被连根拔起,部分城市严重积水,有23万多民众失去电力供应。

美国国家飓风中心预测认为帕特里夏然已经减弱为热带低气压,但在北上过程中,沿途仍可能造成高达50厘米的降雨量,并可能引足以威胁生命安全的洪水和泥石流。墨西哥政府提醒北部数个州的民众,防灾工作不能就此松懈。

(本报墨西哥城1025日专电)

 


参考消息 2015 10 27

南亚 7.5 级强震致重大伤亡

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


光明日报 2015 10 27

阿富汗发生7.7级地震,巴基斯坦震感强烈

本报伊斯兰堡1026日电(记者贺斌)受阿富汗东北部267.7级强烈地震影响,当天1410分,巴基斯坦震感强烈,巴基斯坦电视台报为8.1级。截至记者发稿时,至少有98人丧生,500多人受伤,大批房屋和建筑被毁。由于昨日以来下了两天大雨,地基松动,紧邻伊斯兰堡的开普尔帕克图瓦省的灾情最重,死亡人数可能会最多。巴军参联会主席拉西德已经赶往当地指挥救灾,救援车队也正在赶赴灾区。伊斯兰堡和拉合尔的土坯房损坏很多,造成伤亡。记者在当地学校附近看到,学生都跑出来避难。

美国地质勘探局说,此次地震震级为7.7级,震中在阿富汗费扎巴德东南82公里处,震源深度为196公里。乌兹别克斯坦、巴基斯坦、印度等国均有强烈震感。

 


中国科学报 2015 10 27

“追捕”厄尔尼诺

科学家希望借机研究这种带来巨大危害的气候现象

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

Falkor科考船收集了将有助于研究厄尔尼诺的数据。

图片来源:Schmidt Ocean Institute

 

8月,当海洋学家Kelvin Richards及其团队沿着马绍尔群岛赤道东部海域巡视时,热带太平洋似乎“心情不佳”。头一个月,6个热带气旋掠过洋面。而当Richards的科学考察进行时,更多气旋正加速形成。该地区的海洋表面异常温暖,水温至少比预期高了1℃。当海洋学家在海平面以下窥视时,他们发现了向下扩展至几百米深处的强烈湍流迹象。

研究团队发现,自己正经历着一次惊人的厄尔尼诺气候变暖事件——可能成为有记录以来最强的一次。大规模厄尔尼诺事件能完全颠倒太平洋的气候条件,并且扰乱全球天气。而此次事件的影响已被感受到。印度尼西亚遭受了使森林和农田火灾加剧的严重干旱,太平洋珊瑚则正在经历有史以来最严重的漂白事件。秘鲁宣布一些预计会发生洪灾的地区进入紧急状态,而澳大利亚的农民收到了预期将出现干旱的警告。

并非出自同一模子

上一次大规模厄尔尼诺事件发生在19971998年。当时,极端天气和洪灾导致上千人死亡,并且使亚洲2.5亿人流离失所。它还帮助将全球气温抬高至此前从未有过的纪录。

对于身为美国夏威夷大学研究人员的Richards来说,最近一次厄尔尼诺的到来最终证实是个好时机。此类变暖事件10年间只会出现一两次,而且无规律可循。因此,研究人员非常渴望学会如何预测厄尔尼诺将何时到来以及它的强度有多大。这意味着他们必须密切关注大气和从表面水域到几百米深冷水层的海洋。然而,获取到必需的数据异常困难。策划巡航研究需要数年时间,因此很难让一艘船及时进入太平洋中心处,研究一次无法预测的事件。

Richards2012年申请返回的船时,他并未想到此次考察会恰好碰上一次气候变暖事件正在积蓄力量。“它的发生只是恰好和我们的考察同步。我们很高兴抓住了这次机会。”

大多数海洋学家并未有足够的运气在今年出海,但他们正利用同事的数据以及从研究浮标和其他来源流入的信息。他们想回答的一个关键问题是为何每次厄尔尼诺的表现都不相同。“厄尔尼诺并不是由一个模子刻出来的。”美国国家海洋和大气管理局(NOAA)海洋学家Michael McPhaden表示。

每次厄尔尼诺的强度和影响似乎部分取决于太平洋哪部分海域最先变暖,但预测温度异常模式很困难。“我们真的很想更好地理解是什么导致了这种多样性,以及可能提前多久预测出我们需要应对何种类型的事件。”McPhaden说。这将帮助预报员在干旱和洪灾来袭前数月发出警告。

厄尔尼诺的“诱饵游戏”

目前正在发生的厄尔尼诺是对科学家还需要学习很多的明确提示。当它最初在2014年开始形成时,表现的和很多其他厄尔尼诺事件类似。通常从南美洲吹向亚洲并且将热量和水分携带至盆地西部的偏东信风有所减弱。这使得温暖向东扩散,而研究人员预测,该模式会随着将温暖海水向东推动的西风暴发得到加强。当足够多的温暖海水在南美洲沿海累积时,它会阻止来自深层且富含营养物质的冷水正常上涌。这反过来改变了鱼类种群,而且通常会毁掉秘鲁沿海鳀鱼的收获。

不过,2014年,沿着赤道的变暖和大多数厄尔尼诺年相比没有那么明显,而且西风暴发并未像预料的那样出现。到了年中,预期的厄尔尼诺完全消失了。

是什么阻止了此次事件?为何太平洋变暖在12个月后又突如其来地浮出水面?这些问题一直困扰着海洋研究人员和气象学家。夏威夷大学海洋学家Axel Timmermann表示,对于研究人员来说,神秘重生的厄尔尼诺是一个绝佳的机会。他们可以将观测结果和模型结合起来,找出到底发生了什么,并且有可能改善预报系统。

Timmermann介绍说,一种可能的解释是预期的西风暴发在去年来得过早,因此它们并未在太平洋东部积聚足够的温暖海水,以抑制冷水层上涌。而这将厄尔尼诺阻断在途中。不过,还有一种可能被忽略的机制使来自深层的冷水到达表面。或者可能只是因为厄尔尼诺南方涛动(ENSO)——温暖的厄尔尼诺和寒冷的拉尼娜阶段无规律出现——的不稳定性导致天气的不可预测。

为测试这些假设,研究人员将需要很多形式的数据,包括随着时间改变的海洋温度测量值、冷水层上涌率、海水密度以及洋流强度。同时,澳大利亚新南威尔士大学气候学家Matthew England表示,将厄尔尼诺年、中性年、拉尼娜出现时间以及某次事件似乎迫在眉睫然后并未出现的年份进行比较也很重要。

由于ENSO的表现可能因气候变化发生改变,问题变得更加困难。温暖的表面海水使厄尔尼诺较容易开始,因此研究人员希望此类事件变得更加频繁。去年,澳大利亚联邦科学和产业研究组织物理海洋学家Wenju Cai开展了一项基于模型的研究,Timmermann也参与其中。研究发现,到本世纪末,诸如19971998年事件等极端厄尔尼诺的发生频率将是最近几十年的两倍。

“问题儿童”

19世纪80年代,一名秘鲁海军上校最早描述了太平洋变暖事件。他报告了一次异常温暖的“圣婴洋流”。之所以取这样的名字,是因为它在圣诞节前后出现。在很长一段时间内,厄尔尼诺被认为是发生在秘鲁和厄瓜多尔的一种局部现象。然而,在19571958年国际地球物理年期间开展的和一次大规模厄尔尼诺恰好重合的测量活动显示,该现象横跨整个太平洋。自此以后的几十年里,关于厄尔尼诺和拉尼娜的研究表明了海洋和大气条件如何相互加强导致变暖和变冷。

尽管厄尔尼诺/拉尼娜事件会引发天气的巨大变化,但科学基金机构并不愿意资助昂贵的科学考察来研究这些事件,因为它们是如此的难以预测。相反,研究人员在很大程度上依靠来自撒满太平洋的热带大气海洋浮标网络的数据。该网络由NOAA和日本海洋地球科技研究机构(JAMSTEC)共同管理。来自一连串约70个固定浮标的温度和盐分数据,使研究人员得以探测异常的海洋变暖,并且追踪将温暖海水向东推动的大规模波浪。

不过这并非没有问题。近年来,很多浮标已经失效,使科学家暂时只能从40%的网络中获取数据。得益于修复工作的展开,该系统目前已恢复80%的能力。然而,2012年的预算缩减迫使用于定期维护浮标的NOAA海洋调查船Kaimimoana退役。在服役于NOAA16年里,Kaimimoana还通过收集关于水温、盐分、密度等因素的数据,使自己成为厄尔尼诺研究界的无价之宝。Timmermann表示,由于该船不再可用,收集自浮标和自动漂浮物的数据不足以研究洋流的微小变化以及可能牵扯到厄尔尼诺演化的海洋混合过程。

研究人员还有其他可用的船只,比如Richards巡航乘坐的Falkor科考船。同时,更多的援助或许正在路上。到2020年,NOAAJAMSTEC希望启动一个可持续的热带太平洋浮标和卫星设备观测系统,以推进对海洋变动的了解,并且改善天气和气候预测。

对于预计在今年年底或明年年初达到峰值的此次厄尔尼诺来说,这份援助来得太迟。最近几个月,它和有记录以来最强有力的厄尔尼诺并驾齐驱。同时,10月初的西风暴发将使变暖持续进行。为此,预报员正警告全球很多地方,为未来若干个月里可能出现的疯狂天气作好准备(宗华)

 


中国科学报 2015 10 27

帕特丽夏飓风强度令科学家措手不及

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

帕特丽夏飓风在前往墨西哥西海岸的过程中很快发展成5级风暴。

图片来源:UW/CIMSS/William Straka III

 

东太平洋有记录以来最强风暴——帕特丽夏飓风加剧的速度令科学家目瞪口呆。作为一场5级飓风,帕特丽夏的最大持续风速达每小时200英里(322公里),并不时伴有更强的阵风。近日,这场风暴在墨西哥科利马州主要港口——曼萨尼约北部登陆。“这是一场极度危险的飓风,并且预计将是灾难性的。”墨西哥国家水资源委员会总干事Roberto Ramírez de la Parra表示。

仅在1天内,帕特丽夏便从1级飓风发展成5级飓风。“我们都知道,由于当下的天气条件对飓风非常有利,因此这场风暴将快速加剧。”美国麻省理工学院研究飓风的气象学家Kerry Emanuel说,“但没有人知道,它会剧烈到这种程度。我们依靠的计算机模型,包括我自己的,甚至并未接近测量出的风暴强度。”

位于普林斯顿大学的美国国家海洋和大气管理局(NOAA)地球物理学流体动力实验室海洋学家Gabriel Vecchi认为,一些可能的原因导致了帕特丽夏史无前例的强度。“很多迹象表明,深层的温暖海水目前正在墨西哥西海岸扩散。”飓风通过蒸发来自海洋的温暖海水为其环流增加能量,但通常这一过程最终将足够冷的海水带至表面,从而使风暴减弱。对于帕特丽夏来说,这并未发生。Emanuel介绍说,东太平洋暖水层目前约有180英尺深,“是该地区通常深度的3倍左右”。为帕特丽夏输送能量的丰富的温暖海水,可能是今年强烈的厄尔尼诺事件的一个结果。Vecchi说,其他周期更长的气候循环,也处于对东太平洋较温暖气候条件有利的节点上。对此,Emanuel表示赞同:“帕特丽夏拥有一切对其有利的事情。”

同样来自NOAA普林斯顿大学实验室的Thomas Knutson认为,考虑到气候变化的影响,到本世纪末,东太平洋预计将经历更多和更高强度的风暴。最近,Knutson在《气候》杂志上发表了一篇论文,预测下个世纪东太平洋飓风的风速强度将增加8%。同时,该地区经历4级或5级风暴的天数将增加5倍。不过,迄今为止,这一趋势还未被观测到。

根据预测,帕特丽夏在登陆后将很快撞上横亘在墨西哥西海岸的高山——西马德雷山脉。这有可能驱散狂风,但降雨将会持续。“一旦它来到内陆,最大的威胁是暴雨导致的骤发洪水。”Emanuel说,这可不是闹着玩的。在山地,泥石流也可能是致命的(徐徐)

 


文汇报 2015 10 27

阿富汗强震已致超150人遇难

据新华社北京1026日电 综合新华社驻喀布尔、伊斯兰堡、新德里、塔什干记者报道:阿富汗东北部26日下午发生7.8级强烈地震,巴基斯坦、印度、乌兹别克斯坦等邻国均有强烈震感。目前地震已造成阿富汗境内至少34人死亡,巴基斯坦境内至少125人死亡。

据悉,强震还造成阿富汗境内200多人受伤,多个省份上千民房倒塌。塔哈尔省政府官员告诉新华社记者,该省一所学校的12名女学生在地震引发的踩踏事件中不幸遇难,另外还有数十人受伤。地震发生时,首都喀布尔有强烈震感,建筑物强烈晃动,持续时间至少有1分钟,电力和手机信号一度中断,许多民众跑到室外躲避,部分建筑墙体出现裂痕。喀布尔居民萨达瓦·奥马里说:“这是我第一次经历这么强烈的地震,以前阿富汗也发生过几次小地震,但这次持续的时间长,震感很强烈,让人非常紧张。”

据巴基斯坦媒体报道,目前地震已造成巴全国至少125人死亡,千余人受伤,大批房屋和建筑被毁。全国大部分地区都有明显震感。

报道说,靠近震中的西北部开伯尔-普什图省和部落地区受灾最为严重,超过50人死亡,大量建筑物被毁。由于交通和通信不便,一些偏远地区的受灾情况目前还不清楚,死亡人数可能会进一步上升。

巴基斯坦总理谢里夫已下令成立灾难管理小组并指示有关部门对受灾民众提供救济。军方也已投入救灾,并命令所有军事医院进入紧急状态。

此外,印度媒体报道说,印度北部和首都新德里均有明显震感,新德里的地铁一度停运。相关部门官员表示,截至目前尚无人员伤亡的报告。

乌兹别克斯坦方面,媒体报道说,塔什干、撒马尔罕、纳曼干、安集延等地区均有明显震感,目前没有人员伤亡和财产损失的报告。

据中国地震台网测定,此次发生在阿富汗兴都库什地区的强震震级为7.8级,震源深度210公里。另据美国地质勘探局测定,此次地震震级为7.5级,震中位于距离阿富汗首都喀布尔250公里的巴达赫尚省朱尔姆地区,震源深度213.5公里。

有媒体报道说,地震学家普遍认为,印度所在的印度-澳大利亚板块向北移动,沉降到亚洲所在的欧亚大陆板块之下,两个板块交界处蓄积的应力到达一定程度,曾引发尼泊尔“4·258.1级强震。当时有地震学家预测,由于这一地区断层还存在许多谜团,断层中蓄积的应力还未完全释放,因而再次出现强震的风险仍旧存在。

 


新民晚报 2015 10 27

阿富汗北部强震,多国震感强烈

外界担忧恶劣地质条件致救援困难

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

一名阿富汗男子查看在地震中损毁的自家房屋

 

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

巴基斯坦白沙瓦震感强烈,受伤的民众被送往医院

图IC

 

阿富汗东北部26日遭遇强震,巴基斯坦、印度、乌兹别克斯坦等邻国震感强烈,预计已造成至少282人死亡,上千人受伤。随着搜救工作展开,死伤人数有可能进一步增加。美国地质勘探局预测,此次地震造成的死亡人数,有三分之一的概率会介于1001000人之间,同时造成数百万美元损失。

建筑物晃动剧烈

媒体报道,此次地震震级为7.8级,震中位于距离阿富汗首都喀布尔250公里的巴达赫尚省朱尔姆地区,震源深度213.5公里。

当天地震持续至少一分钟,喀布尔、巴基斯坦伊斯兰堡和印度新德里等地建筑物晃动剧烈。

在阿富汗塔哈尔省,一所女子学校的学生在慌乱中逃生时不幸发生踩踏,导致至少12人丧生、30多人受伤。一位居住在巴基斯坦北部吉尔吉特地区的居民拍摄的视频显示,地震导致当地一座吊桥大幅度摇晃,大量的石块和泥土从周围的山上滚落,扬起大量尘土。在印度首都新德里,不少建筑物在地震中出现明显晃动,大批民众逃往室外避难。新德里的地铁也一度停运。不过,印度相关部门官员表示,截至目前,印度各地没有人员伤亡的报告。

美国地质勘探局说,强震过后已发生至少一次余震,震级为4.8级。

阿富汗首席执行官阿卜杜拉·阿卜杜拉在推特网站发文说,政府相关部门正在从震区搜集人员伤亡和财产损失报告。

巴基斯坦受灾重

根据目前的统计,巴基斯坦是在26日的地震中伤亡最为严重的国家。法新社援引巴基斯坦官员的话报道,地震已导致巴北部至少28人丧生。巴西北重镇白沙瓦政府官员阿巴卜·穆罕默德·阿西姆证实,当地许多建筑物倒塌,超过100人在地震中受伤。

在巴基斯坦受灾较严重的西北部城市白沙瓦,一所公立医院的负责人介绍,从地震发生后,就不断有救护车从白沙瓦以及附近的偏远山区将地震伤员运往医院接受救治,医院方面已启动了应急响应机制,所有医务人员都已取消休息,在医院待命。截至当天晚上,这家医院已接收了近170名伤员。

美联社援引巴基斯坦军方一份声明报道,巴陆军参谋长拉希勒·谢里夫已经下令军队赶赴震区参与救援。

不过不少人担忧,由于震中附近的大部分地区通信状况较差,交通不便,再加上巴基斯坦北部许多地区刚刚经历了强降雨,地震导致多地发生山体滑坡等次生灾害,巴基斯坦境内的人员财产损失有可能进一步上升。此外,外界还担忧恶劣的地质条件将给接下来的救援工作带来不小的挑战。

联合国支持救灾

联合国秘书长潘基文26日通过发言人发表声明,对阿富汗和巴基斯坦发生强烈地震深表关心,表示联合国各机构随时准备在需要时帮助救灾。

声明说,地震显然已在两国造成严重人员伤亡和基础设施损毁。潘基文表示,联合国愿在两国政府提出请求后为救灾提供支持。秘书长发言人迪雅里克当天说,联合国已开始动员紧急物资,以备救灾。

钟欣

 


科技日报 2015 10 28

用钻石尘给地球降降温

科学家考虑向空中喷射固体粉尘来冷却地球

科技日报北京1027日电 (记者陈丹)多年来,气候科学家们一直在讨论向天空喷射水基硫酸盐来反射和散射太阳光,以给地球降温的可行性。这种地球工程方法从本质上来说是模仿火山爆发的冷却效应,但因极具争议性,至今尚未进行过测试。而美国哈佛大学的研究人员经过计算认为,用金刚石或氧化铝的固体纳米颗粒来尝试这种“太阳辐射管理”可能更有效,对环境的破坏也比硫酸盐要少。

据《自然》杂志网站26日报道,哈佛大学的大气建模专家黛布拉·威森斯坦说,他们发表在《大气化学和物理》杂志上的最新研究,通过分析这些纳米微粒与大气中不同物质的物理和化学反应,首次详细模拟了这些微粒的效果,并将其与硫酸盐做了比较。

研究表明,氧化铝和钻石的粉尘对臭氧层的影响明显要小,造成的平流层升温没那么高,地球表面漫射光的增加也没那么多。此外,等重的氧化铝粉尘和硫酸盐喷雾的冷却效果类似,而钻石尘的效果却要高出50%以上。

当然,使用钻石尘的成本可不是个小数目。每年需要几十万吨粉尘才能抵消百分之几的人为排放的温室气体,按照目前的价格,每年需花费数十亿美元。虽然该研究团队坚信未来人造钻石的成本会下降,但他们仍将重点放在了氧化铝上,因为它更容易生产,其化学表现也被研究得更透彻。

但科学家警告说,无论是氧化铝粉尘还是钻石尘,都具有未知风险。关于火山的研究已经让人们对硫酸盐有了相当的了解,而对这些固体粉尘的化学性质,比如它们的表面催化化学反应,认识得并不深入,哈佛大学的研究团队现正通过实验室实验来补上这一课。

总编辑圈点

地球太热了,她需要降降温。可是想让这个腰围四万公里的大家伙降温可不像给人降温那么容易。气候学家曾发出警告:未来100年,全球气温将升高1.5℃—6℃,全球变暖也将直接或间接影响人们的生活。为了给地球降温,科学家提出了许多奇思妙想,哈佛大学大气建模专家这一次用固体粉尘给地球降温更是“脑洞大开”,甚至有点变废为宝的意思。让人不禁感叹:这些悬浮在空气中的颗粒物除了给人类添麻烦,终于有了自己的大作用!

 


科技日报 2015 10 28

温室气体或致波斯湾酷暑难耐

科技日报北京1027日电 (记者张梦然)英国《自然—气候变化》期刊26日在线发表的一篇论文显示,如果温室气体排放量保持现在的增加速度,波斯湾周围的极端温湿度,在本世纪就会超过人类耐受的阈值。该研究表明,气候变化对人体健康的威胁比以前想象的更大,而且在本世纪就可能出现。

人体可以通过蒸发汗水散热,但前提是湿球温度不超过35摄氏度。湿球温度是相对干球温度(空气的真实温度)而言的计量,指相对湿度达到100%时空气的温度,是温度和湿度的组合计量。当湿球温度超过35摄氏度时,人体无法自行降温,即使身体非常健康的人,在室外生存都将遭受严重挑战。

此次,美国麻省理工学院(MIT)杰里米·保罗和艾利菲斯·埃塔海尔,使用多个高精度的区域气候模拟模型来预测波斯湾周围21世纪晚期——即2071年到2100年极端湿球温度的发生几率。他们分析了政府间气候变化专门委员会给出的两种未来温室气体排放情景,并利用“代表性浓度路径”(RCP)进行衡量。其中RCP8.5情景是温室气体排放情况维持现状,RCP4.5情景则考虑到温室气体的排放有所减少。

研究发现,在RCP8.5情景下,波斯湾地区主要城市,例如阿布扎比、迪拜、多哈、宰赫兰阿巴斯港的湿球温度预计会偶尔超出人类生存的阈值。这意味着居住在这些区域的人,未来将受到极端天气事件的严重影响。但论文作者同时强调,如果采取减排措施,达成RCP4.5的情景,则可以避免出现这样极端的情况。

在《自然》杂志上随论文出版的评论文章认为,根据MIT新出炉的模拟结果,未来波斯湾地区的温度不仅对老年人,而且对年轻人的健康也形成了严峻挑战。

 


科技日报 2015 10 28

卫星遥感监测:捕捉雾霾的“天眼”

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

抗战胜利70周年阅兵前后京津冀PM2.5减排效果图。上为措施前(81日—19),下为措施后(820日—93日)。

 

每年的秋冬时节,是北京进入“十面霾伏”的多发季节。

如何监测雾霾,以寻找应对之策,不仅是老百姓关切的话题,也是科研工作者们致力攻克的技术难题。卫星遥感监测技术,正成为我国治理大气污染的新兴手段。

“抗战胜利70周年阅兵期间,区域大气环境遥感监测结果显示,京津冀及周边地区大气PM2.5浓度同步出现了不同程度的下降,各地空气质量都得到了明显改善,减排措施十分给力。”近日,北京市环境监测中心遥感室主任李令军在接受记者采访时,指着电脑上的一张卫星监测图片介绍说。

近年来,凭借卫星遥感监测技术,北京市环境保护监测中心能提供北京及周边6省区、市PM2.5PM10等大气污染物的空间分布和变化过程,并且动态监控沙尘、秸秆焚烧等大气污染来源。并构建了覆盖北京及周边地区33个级别60余种,共计30TB(计算机存储容量单位)的专题产品遥感数据库。项目实施以来,共上报秸秆焚烧、沙尘、大气面源以及空气重污染等监测简报与遥感报告几百份,已在京津冀环保部门广泛应用。他们所承担的“北京地区空气质量遥感监测技术与工程化应用”项目荣获2014年度北京市科学技术奖二等奖。

从“面”上观测空气质量

卫星环境遥感监测技术在北京的应用始于2002年。

“当时我们首次建立卫星接收处理系统,尝试利用遥感手段进行环境监测。”李令军告诉记者,“初期主要以沙尘污染、秸秆焚烧、PM10等监测为主。”

2012年,监测中心承担了“北京地区空气质量遥感监测技术与工程化应用”重点项目,开始全面推动遥感技术在大区域尺度空气质量监测的业务应用。如今,监测中心基于MODISOMIAIRS等卫星传感器,可以进行PM2.5NO2等多种大气污染物、雾霾分布、沙尘传输、秸秆焚烧、城市热岛、植被指数等一系列区域大气污染和生态环境遥感业务的动态监测。

“我们已经构建起覆盖北京地区的33个级别60余种共计30TB(计算机存储容量单位)的专题产品遥感数据库,积累了北京及周边最齐全的大气遥感基础数据,为大气污染防治提供信息支撑。”李令军说。

对于空气质量监测,目前国内主要是基于地面固定站点的观测仪器获取大气污染物的浓度,但是站点的观测结果只能代表站点所在区域一定范围内的大气污染情况,难以全方位反映区域大气污染特征。

“全北京分布着35个自动监测站,可以连续不断地自动分析出空气中颗粒物的浓度及其化学组分。”李令军告诉记者,自动监测站是现在最常见的监测方法,但分布并不均匀,这些监测站集中在城镇,广大的农村、边远山区覆盖较少。

而卫星遥感监测正好弥补了监测点分布不均的问题。通过卫星遥感数据,可以快速反映区域PM2.5的空间分布和变化过程,能更宏观地从“面”上观测空气质量。

李令军介绍说,利用卫星遥感技术监测灰霾,可以收集到区域连续的监测数据,通常每平方公里就能获取一组数据,这样的监测密度是普通地面监测站点不能覆盖的。不仅如此,遥感监测还可以实现气溶胶光学厚度(AOD)、颗粒物(PM10PM2.5)质量浓度,污染气体(SO2NO2CO等)柱浓度的监测,而这些都是灰霾触发的重要物质来源,对于灰霾预测预警有着极大的作用。

“如果蒙古国起沙了,监测中心就会根据沙尘迁移变化的实时遥感监测结合大气流场预测,判断能否影响到北京地区。”李令军说,遥感监测能反映污染物的传输、积累过程,有助于认识污染形成和变化的过程和规律,从而对未来的空气状况进行预测和预警。

当然,要做到对北京大气污染的精确监测,只依靠对卫星遥感数据并不准确,必须要“点面结合”,需要近地面实时监测数据的校核验证。

“遥感监测和地面监测相比精度还是略差一点。虽然范围广、监测效率高,但PM2.5等污染物的具体评价浓度还是以近地面监测数据为准。”李令军说。

在多项技术上实现重大创新

然而,对于用卫星直接监测雾霾,并用来分析、预测,这在国际上也属于前沿科学,全球还主要处于研究阶段,业务化应用不多。

“国际上现有的遥感技术可以反演部分大气污染参数,但是许多模型不适用于我国城市地区特有的污染情况,并且现有的模型算法大都基于科学研究试验模型,计算耗时、效率较低,在空气环境质量遥感监测的业务应用上适用性较差。”李令军说。

项目团队面临着无先例可参考,需要自己趟出一条路来的艰难。最终,年轻的项目团队精诚合作,逐个击破了各项技术难题。

他们集成基于国内外十余颗卫星数据的共20余套反演算法,并通过关键技术突破与优化改进,与国际同类研究相比在多项算法上实现了重大创新。

他们在国内率先将1公里的MODIS气溶胶产品用于区域环境的业务化监测,发展了城市地区高反射率地表气溶胶反演技术,解决了卫星产品用于空气质量监测的关键问题,开创了300米分辨率的气溶胶光学厚度反演技术,城市地区精度达85%,推动了我国环境卫星HJ-1A/B宽覆盖CCD数据对大气污染的监测作用。

他们还创新性发展了适用于大区域PM2.5的卫星遥感机理模型与反演技术,实现了城市群PM2.5卫星遥感监测,精度可达70%以上,与地面PM2.5站点网络结合,为北京地区空气质量监测提供基本信息支持。

他们并且在国际上首次实现了灰霾卫星遥感监测技术,解决了国际上缺乏灰霾组分模式和反演方法的难点问题,填补了我国环境空气质量遥感监测的空白。

“发达国家没有灰霾,国际气象组织的气溶胶组分构成中也没有灰霾这一类型的气溶胶组成模式,国际上现有的气溶胶算法不能有效处理我国经常出现的灰霾污染。”李令军介绍说。

针对灰霾组分模式的未知和灰霾状况下地表反射噪声估算难度较大两个世界性难题,项目团队提出了新思路,采用灰霾颗粒物组分电镜扫描、多角度卫星反演硫酸盐等可溶性盐和大气化学模式CAMQ模拟灰霾组分等综合技术手段,解决了灰霾气溶胶模式问题。

他们还突破了卫星遥感复杂模型与海量科学计算的工程化技术瓶颈,显著提升运行效率,创新性的解决了快速实时遥感反演的工程化技术难点,将气溶胶产品计算耗时由30分钟缩短到2分钟以内,将大气拉曼散射的计算时间缩短为原来的千分之一。

“这次我们在计算方法上做了创新。”李令军说,卫星的“照像”速度非常快,但遥感传回的数据量却很大,整轨数据在1G左右。过去分析这些数据需要三四个小时,通过技术改进,现在只要几分钟就可计算完成,这对今后实现数据的实时监测具有重大意义。

让所有污染源都“现原形”

卫星遥感监测除了能让灰霾“无处可逃”外,还开创了建筑扬尘、平房燃煤、农业等面源的高分卫星动态监测技术,为从区域尺度监管潜在污染源提供技术支持,极大地提高了执法能力。

比如说,利用不同特点的卫星数据,遥感监测还可以实现对区域林地、草地、耕地、湿地等监测。利用高分辨率的卫星传感器,遥感监测可以监控全北京的混凝土搅拌站和建筑裸地。

在空间分辨率可以到亚米级的卫星照相机镜头前,全北京的混凝土搅拌站无处遁形。“哪些搅拌站在工作,哪些搅拌站是否是违规建设,卫星图像清清楚楚。”李令军说。

据悉,监测中心会将卫星遥感监测结果及时提交给北京市环保局总量处与北京市环境监察总队,配合环境监察总队进行建筑裸地违规查处工作,配合总量处进行面源污染排放环境统计。

此外,卫星遥感监测通过对PM2.5前体物NO2SO2的遥感观测,可动态监测和评估汽车尾气和工业燃煤排放在北京地区大气污染中的相对贡献,可为排放源控制、产业结构优化升级决策提供基本信息支持。

“我们利用卫星遥感技术,实现了北京市裸地扬尘、平房燃煤的动态监测,为环境执法和环境统计提供依据。”李令军说,建筑工地是一个容易产生扬尘的场所,北京每年有上亿平方米的在建裸地,如果管理不好,极容易造成扬尘,使得大气颗粒物浓度上升。

此外,每年6月—10月,结合地面地理信息数据,北京市环境监测中心会对北京及周边的农业用地基于卫星遥感进行每天的火点遥感监测,并且会结合农作物种植,提前做预评估,为监管工作提供一手信息来源。

助力京津冀联防联控空气质量

“空气质量监管不仅仅是北京的事情,而是一个区域的问题,需要联动地看。”李令军告诉记者,在京津冀一体化的大背景下,北京周边区域的秸秆焚烧、建筑裸地和燃煤散烧等的遥感监测数据,将提供给京津冀及周边地区大气污染防治协作小组办公室,供其决策参考。

“你看北京周边的建筑裸地中,与北京接壤的河北区县比较集中,其中廊坊市辖区数量最多、面积最大。”李令军指着卫星监测图片中的一大块灰色地带说。

据了解,项目实施以来,监测中心共上报秸秆焚烧、沙尘、大气面源以及空气重污染等监测简报与遥感报告数百份,持续支撑了北京及周边省、市、各级环保部门的环境监管工作,已在北京、天津、河北等省市环保部门广泛应用。

“我们利用卫星数据,监控整个北京甚至京津冀的空气质量及其污染来源,比如哪儿烧秸秆了,我们一目了然。”李令军说。

此外,相关遥感监测成果多次以环保信息、工作简报、专项报告等形式报送国务院办公厅、京津冀及周边地区大气污染防治协作小组成员单位以及北京市政府、北京市环境保护局等,为北京及区域大气污染治理提供了重要的决策支撑。

“目前我们生成的每日京津冀PM2.5的区域数据,就是遥感数据配合地面监测数据矫正,得到区域的PM2.5分布变化情况。”李令军表示,“而目前卫星遥感主要的监测范围已经扩大到京津冀及周边7省区市,将山东、山西、内蒙古、河南也包含其中。”

(本报记者申明采写)

 


中国科学报 2015 10 28

空气污染或让极地海冰多留十年

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

空气污染或有助于保存极地海冰,但却不是好办法。

图片来源:Royalty-Free

 

本报讯 南北极海冰仍在以愈来愈快的脚步融化。夏季海冰在以每10年减少13%的速度消退,而过去10年这一速度已经加快。

极地海冰消失的主要驱动因素是由人类温室气体排放导致的海洋和大气温度的升高。但这并非是影响极地海冰变迁的唯一动因,空气污染在极地海冰变化过程中也扮演部分角色,但其作用是减缓海冰的退化进程。

在温室气体和空气污染的这场“拔河比赛”中,气溶胶并不能完全抵制气候变化对海冰融化的影响。但是一项新研究表明,空气污染可以让极地冰川多留存10年。“这表明极地海冰融化存在复杂性。”加拿大环境署气候学家Nathan Gillett说,“气溶胶对极地气候有着重要影响。”

Gillett是这篇发表于《地球物理学研究快报》的文章的作者之一。该发现表明,在20世纪,气溶胶使极地变暖减缓了60%,考虑到极地正在以两倍于地球上其他地方的速度变暖,这一数据具有重要意义。

自有记录以来,今年夏天在极地海洋最少结冰期上排名第4位(今冬也将是记录中极地海冰最少结冰季之一)。研究人员表示,随着气温继续升高,极地海洋夏季无冰期的到来只是时间问题。

随着时间的发展,气溶胶——构成大气污染物并能把太阳光反射到天空的微小粒子——将继续使北极的气候变暖在一定程度上有所减缓。利用公路碳排放指标以及气溶胶污染物的升高,Gillett和团队预测,极地海洋有可能在2057年左右进入无冰期。

然而,利用空气污染作为减缓极地海冰消退的手段有些像是“和魔鬼在做交易”,将会带来严重的负面影响。“这项研究并不是说我们不应该设立清洁空气法案。大量其他研究已经表明,设立清洁空气法案、减少气溶胶带来的好处更多。”Gillett。(鲁捷)

 


中国科学报 2015 10 28

模型缺陷致浮游植物消失速率被夸大7

本报讯 一项日前发表于《自然—气候变化》杂志的研究发现,浮游植物随海洋变暖而正在消失的速率被模型中的一个缺陷大大高估。

考虑到浮游植物支撑着海洋中几乎所有的生命,每年从大气中吸收一半二氧化碳,并且为人类呼吸提供高达70%的氧气,这的确是个好消息。

2006年,来自美国俄勒冈州立大学的Michael Behrenfeld和同事推断,当海洋变暖时,浮游植物的数量会下降。通过分析卫星图像中的海洋颜色,同时假设绿色的叶绿素是浮游植物的一个标记物,该团队发现,每当海水变暖,叶绿素水平以及浮游植物数量便会减少。

2010年,另一项利用海洋图像并且认为叶绿素水平是浮游植物丰度代名词的研究发现,自上世纪50年代起,海洋丧失了40%的浮游植物。

如今看起来,这种方法将某些地区海洋变暖对浮游植物的影响夸大了7倍。研究发现,浮游植物会适应光线的变化。更多浮游植物暴露在光线中便会产生较少的叶绿素,反之亦然。

不过,迄今为止,没有人将这些变化添加到用于诠释叶绿素卫星测量结果的模型中。将这些变化考虑在内,Behrenfeld团队发现,在40%的海洋中,超过85%的叶绿素水平下降是由浮游植物对不同光线条件的适应而非其数量减少导致的。换言之,在大部分海洋中,此前对浮游生物死亡的估测被夸大了7倍多。(徐徐)

 


中国科学报 2015 10 28

香山科学会议第542次学术讨论会

专家建议应立体监测大气环境

本报讯(记者甘晓)记者从日前举行的香山科学会议第542次学术讨论会上获悉,中国科学家计划集合地基、机载及星载遥感等重大基础设施,对大气污染物进行高精度、高时空分辨率、全方位立体监测,为全面掌握大气污染状况和环境管理提供强有力的技术支撑。

当前,我国可持续发展正面临复合性、区域性大气污染问题。中国工程院院士、中科院安徽光学精密机械研究所(以下简称“安光所”)研究员刘文清指出:“应尽快发展大气立体探测技术,来满足科学研究中高灵敏、高分辨时空分布、多组分排放、跨区域传输、过程演变等方面的监测需求。”

近年来,安光所等科研机构构建了我国首个大气环境综合立体监测系统,获取了大量实验区大气污染高分辨时空变化信息,弥补了常规业务监测网络在监测手段、内容和范围上的不足。

在地基遥感监测方面,安光所在国内率先开展了主动、被动差分光学吸收光谱学技术,实现了大气环境一次污染物、自由基及有毒有害气体等多种成分的快速在线探测。同时,借助飞艇、飞机、气球等的机载遥测实验系统则让科学家了解大气不同高度的物理化学过程。此外,卫星遥感技术具有全球覆盖、快速、大信息量等特点,也受到了科学家们的青睐。

作为此次会议执行主席,刘文清表示:“我国自主研发的监测技术和设备与大气环境污染形成过程监测的需要,还有一定差距。”如监测技术和项目偏少,难以全面评价大气复合污染对环境和人体健康的影响,而针对重霾污染形成机理研究的监测技术和手段也显不足。

对此,专家建议,现阶段亟须尽快突破关键技术,构建立体观测技术体系。同时,建设“灰霾及其前体物立体监测网络”,为科学研究提供数据基础。

 


中国科学报 2015 10 28

中科院青藏所证明地表风速减弱可降低太阳辐射

本报讯(记者彭科峰)已有研究发现,全球多数地区的地表太阳辐射在上世纪90年代之前呈现持续减弱趋势,此后辐射增强,而气溶胶溶度的变化被认为是太阳辐射年代际变化的主导因子。日前,中科院青藏高原研究所科研人员对地表风速与太阳辐射之间的关系研究获得进展,相关成果发表于《科学报告》。

在中国,由于过去几十年总云量减少与地表太阳辐射减弱的矛盾,气溶胶排放增加更被认为是辐射减弱的罪魁祸首。值得注意的是,风速减弱是过去几十年中国气候变化的一个主要特征,而风速减弱不利于气溶胶的扩散,因而可能进一步减弱地表太阳辐射。然而,由于缺乏长期的气溶胶浓度观测,使得上述猜想缺乏数据支持。

在此项研究中,科研人员利用常规气象资料建立了去除云效应之后的地表太阳辐射和地表风速的统计关系,提供了地表风速减弱可降低地表太阳辐射的证据,该效应在污染较严重地区可以致使地表太阳辐射降低达15%,而在青藏高原以及其他污染较轻的地方该效应则可以忽略。当风速强于3.5 米每秒时,气溶胶基本可以通过扩散被清除,地表太阳辐射则不再随风速改变。

利用这一统计关系,科研人员首次建立了定量估计气溶胶直接辐射效应(包括排放增加的效应与风速减弱的放大效应)对地表太阳辐射长期变化的贡献。其结果表明,该贡献值大约为20%,而不是已有研究认为的主导因子。

 


参考消息 2015 10 29

研究显示波斯湾潮热天气将超人类极限

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


光明日报 2015 10 29

我国13个海底地名获国际会议通过

本报北京1028日电 记者杨舒从国家海洋局获悉,国际海底地名分委会第28次会议日前在巴西召开。会议主要审议了本年度包括我国在内的8个国家提交的72个海底地名提案。经分委会审议共有61个提案获得通过,其中包括我国提交的13个海底地名,它们分别是麾肱海山、阿池海脊、张炳熹海岭、郑庭芳海山群、巩珍海丘群、苏洵海丘、苏辙海丘、苏轼海丘、达奚通海丘、茑萝海山、静好海山、天保海山、阳阿海脊。其中12个位于太平洋,1个位于印度洋。

国际海底地名分委会由政府间海洋学委员会和国际水道测量组织联合领导,是当今海底地名领域具有较高权威性和国际影响力的国际组织,每年召开一次会议。本次会议是我国连续第五年提交海底地名提案,至此,我国共有56个海底地名提案收录到国际海底地名名录中。

 


中国科学报 2015 10 29

环球科技参考:厄尔尼诺—南方涛动或加剧灾害

《自然—地球科学》日前发表题为《太平洋地区海岸带脆弱性主要受厄尔尼诺—南方涛动控制》的文章指出,预计愈加严重的厄尔尼诺—南方涛动(ESNO)会导致整个太平洋人口密集地区风暴事件增加,造成极端沿海洪水事件增加和海岸带侵蚀更加严重。

在预测未来海岸带灾害时,定量研究气候驱动因素和海岸线变化的空间格局之间的联系是很重要的。来自美国、澳大利亚、意大利、日本、新西兰和加拿大等国家的13个机构的科研团队,利用1979~2012年太平洋地区48个海滩的数据,研究气候周期事件对整个太平洋地区的影响。

研究结果表明,在整个太平洋地区,ESNO事件对观察到的海岸侵蚀影响最大,而南半球环状模和太平洋北美模式对海岸侵蚀影响较小。在北太平洋和南太平洋,区域海浪和水位异常与一系列气候指标显著相关,东北太平洋的情况往往与西南太平洋相反。厄尔尼诺期间,美国西海岸和加拿大、夏威夷以及日本北部受到的影响是海浪更大、海浪方向不同、水位更高和/或者严重侵蚀;另外一端的新西兰和澳大利亚则会受到“抑制”,海浪变小,侵蚀变少。拉尼娜期间情况反转,太平洋南部受的影响更严重。

文章指出,如果预测的21世纪极端ESNO事件频率增加的情况得到证实,则即使不考虑海平面上升的影响,太平洋盆地两端人口密集区域可能会遭受更严重的极端海岸侵蚀和洪灾。研究指出,这项研究进一步促进了对ESNO事件影响的科学认知。理解厄尔尼诺和拉尼娜事件引发的风暴事件的影响,有助于海岸带管理者帮助社区应对与气候周期有关的海岸带侵蚀和洪水等灾害。(裴惠娟)

 


中国科学报 2015 10 29

环球科技参考:《蓝色生命行星》报告发布

近日,世界自然基金会(WWF)发布《蓝色生命行星》报告。报告从海洋的现状、海洋面临的压力等方面分析了全球海洋生命的状况。报告指出全球海洋生物多样性在过去的几十年中严重减少。

1970~2012年间,全球海洋哺乳动物的数量减少了49%,个别物种的数量减少了75%。报告显示,珊瑚礁、红树林和海草的规模也发生了急剧的缩减,例如亚洲地区的红树林规模自1980年到2005年已经减少了25%。而这些栖息地对海洋食物网和人类利益都提供了重要的支撑。栖息地的丧失将对赖以生存的物种及生态系统造成极大的生存压力,这些压力与物种自身面临的各种生存压力相互叠加,使得海洋生物的生存更加举步维艰。

报告指出,全球约有25%的海洋物种生活在珊瑚礁栖息地,大约8.5亿人直接受益于珊瑚礁相关的经济、社会和文化产业。珊瑚礁的不断丧失将会导致人类相关聚居区灾难性的后果。根据报告的分析,海洋生物数量和栖息地丧失的主要驱动因素是人类活动,主要包括过度捕捞、栖息地破坏和气候变化。

报告在描绘了海洋健康面临的严峻形势的同时,也分析了改变现状的机遇,提供了解决方案。报告强调了保护关键海洋栖息地、可持续地管理渔业储量和改善渔业捕捞以及财政支持的重要性。

WWF总干事Marco Lambertini指出,海洋是一个可再生的资源,如果有效地对面临的环境压力进行管控,可以满足未来人类的需求,如果我们在可承受的限度内进行可持续开发,海洋将为我们的食品、生计、经济和自然系统做出贡献。(王金平)

 


新民晚报 2015 10 29

“彩虹鱼”无人潜水器完成4000米级海试

2019年将载人挑战马里亚纳海沟11000米深渊

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

试验人员在南海布放彩虹鱼无人潜水器

上海海洋大学 供图

 

本报讯 (记者马亚宁)145年前,法国作家凡尔纳在著名科幻小说《海底两万里》里畅想,人类驾驶着“鹦鹉螺”遨游万米海底;如今,我国正在自主研发的万米级载人深渊器“彩虹鱼”项目取得重大进展,计划2019年载人挑战全球海洋最深处——马里亚纳海沟。今天上午记者从上海海洋大学获悉,该项目的第一台万米级无人潜水器和着陆器已在南海成功完成4000米级海试。除载人舱以外的各项载人深潜关键技术,均在无人潜水器上获得验证;而着陆器则相当于一个简易版无人深潜器,可用于长期、定点的深海观测。

国际海洋界把海洋深处6500米以下的地区称为“深渊”,深渊研究能更深入了解地球生命起源,感知气候变化等。此前,美国人曾下潜至万米海沟,但未能持续开展科学研究。自2013年开始,曾任“蛟龙”号第一副总设计师、现任上海海洋大学深渊科学技术研究中心主任的崔维成教授“下海”,开始自筹资金欲圆“万米深潜梦”,并为此成立彩虹鱼深海科技股份有限公司。

项目采用“国家支持+民间投入”“科学家+企业家”的创新模式,由上海海洋大学深渊科学技术研究中心与彩虹鱼深海科技股份有限公司共同搭建,主要设计并建造一条5000吨级的科考母船“张謇”号、一台万米级全海深载人潜水器、一台万米级全海深无人潜水器、三台全海深着陆器组成。这些潜器有个共同的名字——“彩虹鱼”。

在上海市科委的大力支持下,926日至1025日,“彩虹鱼”团队研制的第一台万米级无人潜水器和着陆器在南海开展4000米级海试。由于“张謇”号专用母船还在建造之中,本次海试租用了一艘“通成601”甲板货船,加装了海试所用的所有设施后作为母船。整个海试过程中,无人潜水器功能正常,其装船、布放、回收和水面控制等,也无异常。“海试中经历了四次台风,无人潜水器的最大下潜深度只有2100米。但依据我们在‘蛟龙’号载人潜水器上的工作经验,如果潜水器在1000米以下能正常工作,4000米也没有问题。因为出海前,对所有设备做过了6000米压力筒内的功能测试。”崔维成说,载人舱正在研发中,预计2017年可完成。

明年6月,4800吨级“张謇”号科考母船将下水,7月开启海上丝绸之路首航之旅;8-9月,无人潜水器和着陆器11000米马里亚纳海沟测试。第二阶段,研制万米级载人潜水器,并计划于2019年完成“彩虹鱼”号载人潜水器马里亚纳海沟11000米海试,实现人类历史上第一次科学家、企业家和潜航员三人同舱下潜至极限深渊。

 


科技日报 2015 10 30

锆石中封存的微小碳粒,引发了对生命最初诞生时间的争议

新证据可能将地球生命史提早3亿年

西澳大利亚的杰克山拥有罕见的地球早期历史遗迹——40亿年之前形成的微小锆石晶体。现在,科学家表示,这些晶体可能包含着有关生命历史的重要线索。

地球上的生命始于何时?科学家们通过地质记录不断钻研,他们钻得越深,便越觉得生命就出现在我们行星45亿年历史的早期。而迄今为止,地质学家发现的最早的生命痕迹形成于38亿年前。现在,一项颇有争议的新研究所提出的证据可能会把生命出现时间提早3亿年,那时地球才刚刚形成。

线索就藏在一大块锆石晶体中的微小石墨(一种碳质矿物)斑点中。锆石形成于岩浆中,并常常将其他矿物包入它们的硅—氧—锆晶体结构中。虽然锆石的尺寸要比头发的直径还小,但它们却几乎是坚不可摧的。锆石可以比它们最初构成的岩石保存得更久,经受更多次的侵蚀和沉积循环。

事实上,尽管地球上最古老的岩石只能追溯到40亿年前,但是研究人员已经发现了有44亿年历史的锆石。这些晶体让我们得以一窥地球历史的最初篇章,也就是冥古宙。“想要研究40亿年前地球发生了什么,锆石几乎就是我们唯一的实体样品。”加州大学洛杉矶分校(UCLA)的地球化学家Elizabeth Bell说, 她是这项在线发表在《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的新研究的第一作者。

在这项研究中,Bell和她的同事检验了来自西澳大利亚杰克山的锆石样本,杰克山是地球上产出冥古宙样品最多的地点,研究人员在锆石中寻找金刚石、石墨等碳质矿物。仅凭矿物的存在并不能证明锆石形成时有生物存在,但是碳质矿物确实提供了寻找生命化学信号的机会。研究团最终在41亿年前形成的锆石中发现了一小片疑似未被干扰的石墨。石墨中较重的碳原子与较轻的碳原子,即碳的两种同位素之间的比例很低,这与有机物的同位素特征一致。“在现在的地球上,如果你看到了这样的碳,你会说这是由生物形成的,”Bell说,“当然,对于冥古宙来说,这还存在争议。”

研究者们罗列了一些可以解释他们发现的非生物过程,但是他们还是最倾向这样一个观点:石墨是沉积物中的有机物在板块碰撞时沉入地幔而形成的,当沉积物熔化形成岩浆时,在高温高压条件下,碳转换成了石墨,从而最终进入了锆石晶体中。

如果这个故事是真的,那么生命至少在41亿年前就已有存在,Bell表示新的结果可以证明早期地球环境比科学家曾想象的更为宜居。“在传统的观点中,地球形成后最初的几亿年里,地球是一个贫瘠炙热、没有生物存在的行星,还在不断遭受着陨石的撞击。”她说。但科学家开始意识到早期的地球有着对生命更为温和、更为适宜的环境,这一定程度上还要感谢近些年杰克山锆石所揭示的宝贵信息。

“我们知道那时有液态水,”巴黎地球物理研究所的地质微生物学家Mark van Zuilen说,“没什么能阻碍我们假设那时有生命。”但是,van Zuilen和其他人表示他们并不确定这项新研究提供的证据是否足够令人信服。

这种慎重在某些程度上来源于近些年的研究历史。在2008年,研究人员声明43亿年的锆石中的金刚石—石墨包含物可能具有生命特征,正是这项发现激励了Bell和她的团队,他们开始重新检测UCLA在杰克山收集的晶体样品。但是随后的分析表明,2008年的包含物源自实验室污染,并非早期地球。在这项新研究中,研究人员采取了避免类似问题的措施。

“一次失败的经历并不意味着没有人应该再次尝试,”加州理工学院的地质学家John Eiler说。“但是说实话,我还是保持谨慎态度。”一方面,他表示研究人员还需要处理一些重要的争论,比如冥古宙锆石中的包含物是否真正保存了原始材料,它们是否在后期的变质作用等过程中发生了变化;另外,他还对形成机制提出了质疑,他甚至怀疑有机物是否能在岩浆房中保存足够长的时间以形成石墨。

姑且抛开这些问题,包括作者在内的大多数科学家都同意目前数据还不能排除非生物的解释。许多非生物过程也可以产生同位素特征与有机物类似的碳。例如,石墨中可能包含了某种陨石中的碳,而这种陨石有较轻的同位素组成。另外,一些化学过程,比如在费歇尔—托罗普希合成反应(Fischer-Tropsch reactions)中,碳、氧和氢在铁等物质的催化下发生发应,也可以形成甲烷和其他烃类。这类反应可能会在冥古宙的热液喷口附近发生,van Zuilen说,这会形成无法跟生物材料区分开的同位素特征。

一种不依赖于同位素的解决方案涉及到火星研究,火星和地球不同,在其地表仍存在早于40亿年的岩石。“如果我们可以发现火星在那时存在生命的证据,再去论证地球上当时也存在生命就容易多了。”科廷大学的地球化学家Alexander Nemchin说,他是2008年金刚石包含物研究的第一作者。

目前,科学家们必须设法处理保存冥古宙神秘记录的唯一材料——锆石。Bell承认他们需要用额外的样品来验证假设,她表示研究人员必须齐心协力在杰克山锆石中发现更多冥古宙的碳,然后观测它们是否也具备可能的生物来源。“希望我们不是偶然发现了一个包含石墨的奇怪锆石,”她说,“我们希望事实上存在着大量这样的锆石。”

稿件来源:环球科学(《科学美国人》中文版)

撰文:Julia Rosen

翻译:张旭阳

 


科技日报 2015 10 31

我国发布最新版基础地理信息数据

科技日报北京1030日电 (记者操秀英)记者30日从国家测绘地理信息局获悉,我国2015版基础地理信息数据库更新完成并从即日起向社会提供。首批数据将通过签署共享合作协议的方式,提供环保部、交通运输部、水利部、农业部、林业局、气象局等多个部委使用。

据介绍,此次发布的国家基础地理信息库包括最新更新的15万、1100万基础地理信息成果以及125万公众版地图成果,成果要素丰富,现势性强,面积覆盖全国陆地和部分岛屿范围。同时发布的还有国家地理信息公共服务平台“天地图”2015版。更新后的15万基础地理信息数据库的精度更高、内容更丰富,现势性达到2014年,涉及图幅24182幅,具有9大类地理要素、34个数据层、1.8亿个要素对象,并对全国64%范围的一般要素进行了全面更新。其中,更新数据新增铁路约6000千米,高速公路0.7万千米,国省道约3.4万千米,县乡道13.8万千米,城镇街区面积约0.9万平方千米,500kV以上电力线约0.9万千米,地名变更83万余条、新增约35万条,极大丰富了数据内容。

据了解,国家测绘地理信息局通过对15万基础地理信息数据库的年度快速更新,实现了全国15万地形图的“一年一张新图”,数据成果全面涵盖交通、居民地、水系、境界、地貌、植被等细节信息,能够满足国家层面的重大工程、城建规划、水利建设、工业开发、农业生产、森林环保、应急保障、抗灾救灾等方方面面的实际应用,是用途最广、使用频率最多的基础测绘成果。

另据悉,全国测绘地理信息应用成果和地图网上展览(http://www.nasgmap.cn/30日上线开通。在这个网络虚拟展馆集群里,公众可以足不出户体验丰富多样测绘地理信息成果,领略优秀灿烂的中华地图文化

 


文汇报 2015 10 31

云南省昌宁县发生5.1级地震

地球(2015 年 10 月 C) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

图为地震发生后,部分受灾群众围坐在室外。

新华社发

 

据国家地震台网测定,北京时间201510301926分,在云南省保山市昌宁县(北纬25.1度,东经99.5度)发生5.1级地震,震源深度约10公里。记者从云南省民政厅获悉,地震震中位于昌宁县大田坝乡。已知该乡其中一个村约500户农房不同程度受损,主要是围墙倒塌、墙体拉裂、梭瓦。暂无人员伤亡。详细灾情正在进一步核实统计中。

 

 

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