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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 A)  

2015-11-01 10:10:54|  分类: 地球 |  标签: |举报 |字号 订阅

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监测飓风,听听它“脚步声”就行了(2015 10 1 日科技日报)

研究称全球变暖改变地球形状(2015 10 4 日参考消息)

环球科技参考:反中微子释放分布图助力地球深部研究(2015 10 8 日中国科学报)

研究显示地球内核形成于 10 亿年前(2015 10 9 日参考消息)

7.3万年前非洲巨型海啸由火山崩塌引起(2015 10 9 日科技日报)

我国首次发布国际海底地理实体名称(2015 10 10 日科技日报)

科技新视野:早期地球岩体碰撞导致地壳破碎的景象(2015 10 11 日科技日报)

我国新命名124个国际海底地理实体(2015 10 12 日光明日报)

岛屿巨石揭示古代巨大海啸(2015 10 12 日中国科学报)

科学快讯:火山活动可能促成白垩纪物种灭绝(2015 10 13 日中国科学报)

厄尔尼诺现象或加剧亚洲烟霾(2015 10 14 日参考消息)

海洋酸化和变暖或导致海洋食物链崩溃(2015 10 14 日科技日报)

全球变暖将给中国北方带来更多雨水(2015 10 14 日科技日报)

自然子刊综览:融化冻土引起气体排放(2015 10 14 日中国科学报)

斯瓦尔巴德:处在变暖前沿的“北极桥头堡”(2015 10 14 日上海科技报)

环球科技参考:海冰消融导致北部湿地的甲烷排放增加(2015 10 15 日中国科学报)

兰州大学揭示黄土高原土从何来(2015 10 15 日中国科学报)

 


科技日报 2015 10 1

监测飓风,听听它“脚步声”就行了

科技日报讯(记者吴长锋)飓风激发的海浪在海底产生压强扰动,将能量传递给地球,产生微弱的地震波。科学家通过提取地震信号,迅速定位震源位置并测量其强度,从而使有效、实时监测飓风成为可能。日前,国际地球物理学界权威杂志《地球物理学研究》在线发表了由中国科学技术大学地震与地球内部物理实验室博士生陈箫翰、田冬冬和导师温联星教授完成的这项研究成果。

飓风是极具破坏力的自然现象之一,目前传统的飓风监测方法依赖于卫星、飞机与地面气象观测,而这些监测手段都具有很大的局限性。比如卫星不能很好地观测到飓风强度的急剧变化,且当飓风丧失一些热带气旋特征时,卫星观测手段就难以估计其强度。而气象监测部门的侦查飞机则无法对飓风内部的结构进行有效、持续和全面的观测,地面气象观测台站更是远离飓风中心,无法直接监测飓风中心的强度和结构。

“但是,飓风会促使大气、海洋和固体地球相互耦合。”温联星教授介绍,飓风通过风眼墙底部的气压扰动激发海浪,海浪的非线性相互作用在海底产生压强扰动,如同击鼓一般将能量传递给固体地球,产生微弱的地震波。因此,通过测量由飓风触发的微弱地震波,可以实现对飓风实时、有效的监测。

中国科大研究发现,虽然绝大部分飓风触发的地震信号确实表现得杂乱无章、无任何相关性,但是相对于飓风中心排列的地震台站之间的地震信号则存在相关性。这一属性的发现使得地震信号的到达时间差能够被精确提取,从而可以对飓风触发的地震信号的震源位置进行定位,并测量其强度。

 


参考消息 2015 10 4

冰川融化侵蚀地表

研究称全球变暖改变地球形状

美国每日科学网站101日报道气候变化不仅会导致海洋变暖、气候无常。科学家表示,气候变化同样有能力改变地球的形状。

在英国《自然》周刊1日刊登的一篇文章中,加拿大不列颠哥伦比亚大学地理系助理教授米歇尔·科佩斯用5年时间对比了南美巴塔哥尼亚地区和南极半岛的冰川状况。她所在的研究小组发现,相对温暖的巴塔哥尼亚地区的冰川比南极冰川移动更快,侵蚀作用更强,因为较高的气温和融化的冰水有助于润滑冰床。

科佩斯说:“我们发现巴塔哥尼亚冰川的侵蚀速度是南极冰川的1001000倍。南极洲正在升温。随着气温突破0摄氏度,所有冰川都会加速移动。我们已发现这一现象,而且这种移动应该会变得更具侵蚀性,挖出更深的峡谷,并把更多沉积物推到海里去。”

气候变化对极地的影响已相当复杂,上述侵蚀作用更加剧了问题的复杂性。冰川移动更快就会给下游盆地和大陆架带去更多沉积物,可能对渔业、大坝和山区居民的清洁淡水供应造成影响。

加拿大北极沿岸是全球升温最剧烈的地区之一,当地将明显感受到上述效应。过去50年来,当地升温幅度超过4摄氏度,冰川可能发生重大位移。

 


中国科学报 2015 10 8

环球科技参考:反中微子释放分布图助力地球深部研究

近日,由美国国家地理空间情报局领衔的研究小组率先成功绘制了首张全球反中微子释放分布图,该突破性研究成果发表于201591日出版的《科学报告》,它不仅将为地球能量收支提供重要的基准影像,而且将有助于监测现存人为放射源。研究人员指出,反中微子活动分布图将为未来有关地壳及地幔的研究提供极其重要的帮助,进而推动人类“洞悉地球”梦想的实现。

研究人员通过分析位于意大利和日本的2个反中微子探测器所捕获的深部地球反中微子自然释放数据,同时结合国际原子能机构(IAEA)所记录的超过400座的在运行核反应堆数据,得出结论:地球反中微子释放主要来自自然地质过程,地壳与地幔对此的贡献相当,而人为核反应所产生的反中微子比例<1%(即占探测到的反中微子总量的比例)。该研究将进一步获得整个地质时间尺度地球能量收支情况,并可能揭示有关深部地球构造的最新细节。

按照计划,借助不断改进的地球内部模型及最新反中微子探测技术,研究小组未来将定期更新全球反中微子分布图,更新后的分布图还将同时反映核反应堆建设及停用情况。此外,研究小组负责人、美国国家地理空间情报局科学家Shawn Usman称,该研究还将开发其他放射分布图,以揭示除反中微子以外的自然源伽马射线和中子的释放情况。该研究由美国国家地理空间情报局、美国国家科学基金会和美国能源部的联合资助(张树良)

 


参考消息 2015 10 9

研究显示地球内核形成于 10 亿年前

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

 

 


科技日报 2015 10 9

7.3万年前非洲巨型海啸由火山崩塌引起

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

近日,科学家在非洲西部的佛得角群岛发现了一场巨型海啸的证据,其规模远远超过人类见过的任何一场海啸。据称,在大约7.3万年前,福戈火山的突然崩塌导致了高达两百多米的海浪,将50公里外的一座小岛吞没。

科学家警告称,火山崩塌造成的灾难可能比原先预想的要严重得多。这项研究发表在近日的《科学-进展》杂志上,引发了有关火山岛屿突然崩塌是否会对周围岛屿以及附近大陆海岸造成现实灾害的争论。许多科学家质疑的是,大型火山是否会像这项新研究所说的那样,在极短的时间里突然崩塌。他们更倾向于认为火山滑坡会以渐进的方式发生,形成多次较小规模的海啸。

在新研究中,研究者估计福戈火山失去了160立方千米的岩石,如此大量的岩石突然落入海中,引发了高度接近250米的巨浪。相比之下,最近的两次海啸,2004年的印度洋海啸和2011年的日本海啸中,海浪的高度只有约30米,其形成原因都是海底地质断层的活动,而不是火山崩塌。

 


科技日报 2015 10 10

我国首次发布国际海底地理实体名称

科技日报北京109日电(记者陈瑜)国家海洋局9日向社会公开了我国勘测命名的124个国际海底地理实体名称,其中太平洋101个、印度洋15个、大西洋8个。这是我国首次发布国际海底地理实体名称。

海底地理实体是海底可测量并可划分界限的地貌单元,赋予其标准名称的行为称为海底命名,海底地名包括通名和专名两部分。

国家海洋局办公室主任石青峰介绍,根据《联合国海洋法公约》,国际海底区域属于人类共同继承财产。根据国际有关规定,如果一个海底地理实体完全或超过50%的面积位于国家领海以外,则该国地名管理机构可向国际组织申报其名称,审议通过后录入国际海底地名辞典,成为全世界的标准地名。这项工作体现了国家科研调查实力,是当下各国扩展海洋权益的新形式。

传统海洋大国均成立了专门的海底命名机构,开展有关工作。2014年发布的最新海底地名辞典中,有3862个地名得到世界各国的认可和使用。

我国于2010年正式开展国际海底区域地理实体命名工作。中国大洋协会办公室副主任李波表示,这次是国家海洋局在过去36个大洋航次调查成果资料基础上进行的系统性命名,并经国务院审核批准。命名过程中,除了按照有关国际规定保证上述地名有明确、正确的形态外,还具备了取自《诗经》和古代人名等体现中华传统文化的“专名”。

截至目前,已有43个由我国命名的海底地名提案获国际海底地名分委会审议通过。该组织1012日在巴西召开年会,国家海洋局将派人参会并提交20个地名提案。

国际海底地名分委会是政府间国际水道组织下属机构,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。

 


科技日报 2015 10 11

科技新视野:早期地球岩体碰撞导致地壳破碎的景象

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

923日,法国国家科学研究中心发布的艺术渲染图显示,早期地球岩体碰撞导致地壳破碎的景象。法国科学家表示他们解决了地球是如何形成的谜团。

 


光明日报 2015 10 12

我国新命名124个国际海底地理实体

本报北京1011日电(记者杨舒)采薇海山群、苏轼海丘……日前,国家海洋局正式向社会公布我国最新勘测命名的124个国际海底地理实体名称。这些命名已得到国务院批准,国家海洋局计划将其分批向国际海底地名分委会提交审议。

海底地理实体是海底可测量并可划分界限的地貌单元。本次被命名的海底地理实体,101个位于太平洋,15个位于印度洋,8个位于大西洋。命名主要取自《诗经》和中国古代人名。以上地理实体命名过程所使用的资料和数据都来自于我国大洋调查成果资料,数据可靠、标准,这些地名的公布和使用,将有利于各类海洋图件的编制和海洋的科学勘测、开发管理,有利于科学工作者开展对有关区域及研究对象的认识和描述,也集中彰显了我国几十年来在国际海域调查研究工作的成果。

 


中国科学报 2015 10 12

岛屿巨石揭示古代巨大海啸

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

福古岛海啸积存下来的巨石使研究人员得以推定火山崩塌的时间。

图片来源:Ricardo Ramalho/University of Bristol

 

地球物理学家发现,当佛得角一座火山的东侧在7.3万年前溅落到海里时,它在撞上附近的岛屿前产生了170米高的巨浪。这一巨大海啸是地质记录中规模最大的海啸之一。相关成果日前发表于《科学进展》杂志。

此项研究的参与者、英国布里斯托大学地球物理学家Ricardo Ramalho表示,这些类型的灾难性事件可能会再次发生,尽管无法说出具体的时间或地点。“在诸如亚速尔和加那利群岛以及夏威夷等地非常年轻的海洋火山中,大多数都很高且陡峭。因此,再次发生火山崩塌需要的潜在能量是具备的。”

一些海洋火山的侧面会周期性地崩塌。大量岩石滑落,并且将下面的海水挤出,从而触发海啸。例如,10万年前在夏威夷发生的一次火山崩塌,引发了将海拔高于300米的陆地全部淹没的巨大海啸。不过,这些大规模山崩背后的机制尚未得到很好的理解。

2011年,一群欧洲地质学家发表了袭击临近塞内加尔的群岛国家——佛得角圣地亚哥岛的中等规模海啸的证据。论文显示,这些事件发生在约10万年前。当时,海洋火山福古岛缓慢地崩塌到55公里外。

在阅读这篇论文时,Ramalho想起来,2007年在圣地亚哥岛开展博士项目研究时,自己曾注意到散落在一片高于海平面约200米的广阔高原上的神秘巨石。他意识到,将这些岩石从悬崖上“扯掉”并把它们向上推到如今高度所需的波浪,要比2011年那篇论文揭示的大很多。

Ramalho和同事回到圣地亚哥岛,并且采集了巨石的样本。他们发现,这些巨石由一种只能在高原边缘找到的岩石构成。一些包括海洋生物化石在内的杂乱碎片也指向了海啸。研究人员推测,一股足以将最大巨石卷走的强有力波浪在到达海岸线时至少有170米高,并且把岛屿抬升至海拔270米的高度(闫洁)

 


中国科学报 2015 10 13

科学快讯:火山活动可能促成白垩纪物种灭绝

美国Science 杂志 2015 10 2 日出版

尽管人们的普遍共识是6600万年前一颗巨大的小行星与地球的相撞促成了接踵而至的物种大灭绝(其中包括恐龙)。但新证据显示,这一撞击触发了更强烈的火山活动,从而进一步加重了物种灭绝。

对火山活动的这些新的测量可能是迄今为止最精确的,它们表明在撞击的5万年内,德干火山的爆发率有了急剧的增加。为了取得对该印度境内火山爆发范围内火山活动的了解,Paul Renne等人对火成岩矿物进行了高分辨率氩年代测定。这些数据与岩石分层结合揭示了该火山区域的某些分区在小行星撞击之前就已经有活跃的火山活动。

该研究组指出,那里的一个特定分区的火山平均爆发频率出现急剧下降,但熔岩体积(每单次火山爆发事件的熔岩体积)则有所增加,使得平均岩浆喷发率增加了约两倍。作者说,从高频—低容量喷发过渡至低频—高容量喷发表明岩浆管道系统发生了根本性变化。这种大容量熔岩喷发在物种大灭绝后持续了约50万年,它反映了物种灭绝和海洋生态系统初步复苏间的时间轴。因此,作者提出,白垩纪物种灭绝或源自小行星撞击和火山活动增加的叠加效应。

(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)

 


参考消息 2015 10 14

厄尔尼诺现象或加剧亚洲烟霾

【彭博新闻社网站1013日报道】题:厄尔尼诺现象推迟季节性降水,可能导致亚洲烟霾恶化

因印度尼西亚林火而笼罩东南亚的呛人烟霾可能会恶化并再持续数周时间,因为异常严重的厄尔尼诺现象使本可以浇灭林火的季节性降水迟迟无法到来。

美国航天局戈达德航天研究所副研究员罗伯特·菲尔德说,不断加强的厄尔尼诺现象很可能将自东而来的季雨推迟至10月底或11月初。大雨将为清洁大气层和扑灭苏门答腊岛、婆罗洲、新几内亚岛等地非法点燃的林火提供最大帮助。

印尼抗灾部门10日说,印尼的灭火工作得到了邻国的协助,马来西亚和新加坡均派出飞机在苏门答腊岛投掷水弹。

上次出现严重的厄尔尼诺现象是在1997年。当时印尼发生至少4万起火灾,烧毁了相当于哥斯达黎加国土面积的雨林,并向大气层排放了约10亿吨二氧化碳——相当于当时全球一年化石燃料排放量的10%以上。

印尼抗灾部门本月说,今年已有约12.5万人患上与烟霾有关的疾病。印尼气象地球物理局说,中加里曼丹省的帕朗卡拉亚9月底的污染指数达到1990,是有害水平的5倍多。

印尼政治法律安全统筹部长卢胡特·潘查伊坦说:被视为当前主要挑战的厄尔尼诺现象相当严重,超过了1997年至1998年。旱季延长给灭火工作增加了困难。

英国开放大学环境、地球与生态系统系研究员艾伦·斯佩萨说:如果林火持续至整个10月和11月,生物质燃烧——主要是沥干后的泥炭地——产生的排放量可能创下印尼史上最高纪录。

主要为开辟农田而点燃的印尼林火极难被扑灭,因为土壤表层下的泥炭会像煤炭一样燃烧,而且能够闷烧数月。婆罗洲泥炭地保护区的泥炭可释放相当于9年的全球化石燃料排放物。

印尼国家警察局局长巴德鲁丁·艾蒂12日在雅加达对记者说,有12家企业和209名个人涉嫌引发林火,还有一家新加坡企业正在受到调查。艾蒂未透露这些企业的名字。

今年6月,苏门答腊岛的林火在一周内烧毁了1400平方公里的雨林。荷兰阿姆斯特丹自由大学跟踪研究林火和碳排放量的科学家吉多·范德韦夫说,整个印尼群岛的林火释放出的温室气体比德国一年排放的二氧化碳还要多。他在上个月的一份报告中说:而且火灾多发季节才刚刚过去一半。

科学家预测,此次厄尔尼诺现象至少是20世纪中期以来最严重的一次,将导致2015年成为全球气温最高的一年。厄尔尼诺现象是指以赤道附近太平洋表面温度升高为特征的一种全球气候现象。

 


科技日报 2015 10 14

世界首份海洋分析报告认为

海洋酸化和变暖或导致海洋食物链崩溃

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

海洋酸化导致健康的珊瑚(A)白化甚至死亡(B

 

科技日报北京1013日电(记者常丽君)二氧化碳排放不断上升会对海洋造成什么影响?最近,澳大利亚阿德莱德大学科学家在美国《国家科学院学报》上发表了世界第一份全球性分析,对未来渔业和海洋生态系统勾勒出一个严峻未来:海洋酸化和变暖可能造成生物多样性下降和大量关键物种数量的减少,甚至海洋食物链物种崩溃。

据每日科学网12日报道,阿德莱德大学环境研究所副教授伊凡·纳杰克肯和海洋生态学教授肖恩·康奈尔对已发表的632个实验数据进行了统合分析,这些实验覆盖了从热带到北极的多个水域,涵盖了从珊瑚礁、大型褐藻林到开放海洋多种生态系统。

迄今为止,已有的定量研究通常只集中在单一压力因素、生态系统或物种。而新的分析则把所有这些实验结果结合起来,研究整个群体中多压力因素的联合效应,包括物种间的相互作用和它们对气候变化的不同反应。

研究人员发现,生物适应海水变暖和酸化的能力是有限的,很少物种能避开二氧化碳增加的负面影响,预计全球海洋的物种多样性和数量都将大大减少。但微生物是个例外,其种类和数量预计都会增加。纳杰克肯说,这种海洋“简单化”会给人类目前的生活方式带来深远影响,尤其是对沿海居民和那些依赖海洋食物和贸易的人们。

从整个食物链来看,在更温暖的水中,最小浮游生物的初级生产会增加,但这通常不能转化为二级生产(浮游动物和较小鱼类),这表明在海洋酸化情况下海洋食物产量会降低。而纳杰克肯则指出,在更温暖的水中海洋动物的代谢率也更高,需要更多食物,而食肉动物可得到的食物却更少,因此从食物链顶端向下很可能会发生物种崩溃。

分析还显示,在更温暖或更酸化或二者兼有情况下,会对原产地物种造成有害影响。

另一个发现是,酸化会导致海洋浮游生物产生的二甲基硫醚(DMS)气体下降,而DMS有助于形成云,因此酸化也会影响地球的热量交换。

 


科技日报 2015 10 14

全球变暖将给中国北方带来更多雨水

新华社华盛顿1012日电(记者林小春)中国科学家12日发表的一项新研究显示,全球变暖将导致东亚夏季风雨带北移,从而给中国北方带来丰富的降水,逆转当地自上世纪70年代以来的干旱局面。

论文通讯作者、中科院地质与地球物理研究所研究员杨石岭告诉新华社记者:“简单地说,就是过去几十年北方的干旱化是短暂的。从地质记录看,全球变暖一定会使东亚夏季风雨带向西北推进,从而极大地改善我国北方的生态环境,惠泽数亿人。”

这项成果发表在新一期美国《国家科学院学报》上,并被该期刊评为亮点文章。

20世纪70年代以来,东亚夏季风强度持续减弱、季风雨带逐渐南移,从而导致中国北方干旱、南方洪涝。对于这一现象,学术界多归因于全球变暖。由于人类活动排放的温室气体还将不断增加,从而进一步加剧了人们对中国北方干旱化的担忧。

杨石岭与同事丁仲礼院士等人对黄土高原末次冰盛期(距今2万年前,是最近的极寒冷时期)以来20多个地点的土壤变化进行了系统研究,以通过对降水敏感的古植被来重建古季风,从而了解古夏季风雨带对全球温度变化的影响。

通过分析沉积物有机质中的碳稳定性同位素组成,他们发现,从末次冰盛期至全新世暖期(距今1万至4000年前),黄土高原C4植被(光合作用初级产物为四碳化合物的草本植物)显著增加,而且C4植被生物量等值线呈东北-西南向分布,跟现代降水量等值线非常一致。因此,C4植被生物量等值线的移动可以有效指示古季风雨带的位置变化。

杨石岭说,末次冰盛期时,黄土高原东南部的C4植被生物量为10%至20%,而在全新世温暖期,该等值线(10%至20%)出现在黄土高原西北部,空间移动幅度达300公里以上。这一结果表明,全球变暖导致东亚夏季风雨带向西北方向推进。

他进一步表示,东亚属于亚洲季风气候区,降水主要由东亚夏季风带来,夏季风所到之处通常会带来降水,从现代降水的雨量等值线来看,主要呈现出东北-西南带状分布的降水等值线,尤其是中国北方。季风向北方推进,北方干旱-半干旱区降水就会增加;季风向南方撤退,北方地区就会大旱,南方就会出现洪涝灾害。

他说据此可以推断,“如果全球增温持续下去,季风雨带目前南撤的趋势会逆转,长时间尺度上一定会向北推进,我国北方的降水将显著增加。这为评估全球变暖对我国北方气候和生态脆弱带的影响提供了科学依据”。

 


中国科学报 2015 10 14

《自然—气候变化》

自然子刊综览:融化冻土引起气体排放

据《自然—气候变化》在线发布的一项研究称,到22世纪末,融化冻土的温室气体排放可能导致美国受到43万亿的额外经济冲击。这些额外的影响证明,急需采取措施减少融化冻土的排放。

冻土内部蕴含着1700亿吨以有机物质冷冻形式存在的碳,由于北极变暖的影响,冻土在过去数十年里开始融化。而其中所含有的二氧化碳和甲烷也随着冻土的融化逐渐释放到大气中,从而放大了人类活动所导致的气体排放的影响。而这种额外排放所导致的经济影响此前并未有专家进行过研究。

Chris HopeKevin Schaefer通过模型建立,将各种IPCC假设条件下的冻土气体排放对全球经济可能影响到的范围进行了评估。在A1B条件下(该条件假设到2100年大气中二氧化碳浓度达到百万分之七百,在此之前,经济快速增长,人为排放也在增加),研究人员假设2100年后的人为排放为零,那么到2200年,累积的冻土气体总排放将使得由气候变化带来的经济冲击从326万亿美元提高到369万亿美元,上升13%。这意味着,针对融化冻土的减排措施可以很快大幅减少气候变化带来的经济冲击。

(张笑/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st

 


上海科技报 2015 10 14

斯瓦尔巴德:处在变暖前沿的“北极桥头堡”

陈怡

 

编者按

北极地区是世界各国面临的全球问题的一个焦点,同时也是解决这些问题的一个关键区域。北极冰层消融作为全球变暖的主要标志,将给人类星球带来巨大的变化;同时,也意味着北极地区的国家将打破冰层的限制,更加开放,海洋将成为各个国家之间相互连接的纽带和发展贸易运输、煤矿业、油气勘探和教育研究事业的“高速公路”,人们也由此得以探索通过北极水域缩短贸易航线的潜力。人类在极地活动的增加更需要国际社会在温室气体排放的标准、油气资源开发的环保要求、渔业管理的合作、生物多样性的保存等领域加强合作,以确保人与自然的协调发展。

“人生最重要的不是我们置身何处,而是我们将前往何处。”19世纪末挪威极地探险家弗里乔夫·南森的这句话也许正好可以启示世人对待北极的态度。

919日至26日,本报记者应挪威外交部邀请,与来自上海、北京的另3位中国记者同行一起,赴挪威奥斯陆、特隆姆瑟和斯瓦尔巴德群岛三地访问考察,见证北极环境正在发生的变化和全球影响,以及挪威和各国政府、科研人员为应对这种变化所付出的努力。本报自即日起将陆续刊发系列考察见闻。

飞机抵达斯瓦尔巴德群岛中心城镇朗伊尔城机场,窗外就呈现出格丽泰·嘉宝主演的《瑞典女王》电影中严酷、冷峻、孤寂的景色。这里离北极点仅1750公里,被称为“通往北极的桥头堡”,是地球上有人居住的最北地区之一,许多国家在这里建立了极地科学研究基地,中国首个北极科考基地——黄河站就建在岛上一个叫新奥尔松的地方。机场出口一个下方绘有北极熊图标、顶端标识了当地地理位置(北纬7812分,东经1530分),中段依次用箭头指示各大国际城市方向及其与朗伊尔城距离(如:纽约:5581公里,伦敦:3043公里,莫斯科:2611公里,巴黎:3326公里,曼谷:8378公里)的路标,透露出这片偏远土地与世界各地的奇妙联系。

天然的北极实验室

斯瓦尔巴德在挪威语中意为“寒冷海岸的岛屿”。据冰岛史载,北欧海盗在1194年发现了这个群岛。1596年,荷兰探险家威廉·巴伦支为了开拓茶叶、瓷器和香料贸易,试图从北部探出一条通往中国的海上捷径,航行至此时,遇冰折返,他把这个岛以荷兰语中“尖峭的山地”之意命名为“斯匹次卑尔根”。但如今,斯匹次卑尔根岛只是由3个大岛和数十个小岛组成的斯瓦尔巴德群岛中一个大岛屿的名字。整个斯瓦尔巴德群岛几乎没有原住民,北极熊、麋鹿、海象、飞鸟比人更属于这片土地。沿路遍布黑压压产煤的矿山,想象力丰富的人可以推测,远古时代,这里也曾有过林木茂盛的景象。岛上现有的21002200人中,大部分是矿工和在斯瓦尔巴德大学中心从事极地研究的师生与科研人员。

因为海洋渔业和矿产资源丰富,斯瓦尔巴德历来是多国竞争之地,为平息纠纷,19202月,由18个国家在巴黎签订的《斯瓦尔巴德条约》是迄今为止北极地区第一个也是唯一一个国际性的政府间非军事条约。根据该条约,斯瓦尔巴德群岛的主权归属挪威,实际经济开发由各国共享,包括中国在内,迄今已有42个国家签署该条约。据说近年来,因为挪威政府希望经济转型升级并树立环保形象的愿望,岛上的矿山日渐关闭,旅游业和教育、科研成为当地新的经济来源。

位于海滨、与斯瓦尔巴德博物馆仅一墙之隔的红铁皮外墙斯瓦尔巴德大学中心像一艘巨轮停泊在岸边。这个简称为“UNIS”的大学中心只接受各国学生来这里从事与北极相关的研究工作,并不授予学位。某种意义上说,它实际上是一个随时可聚拢,也随时可解散的非实体组织,颇有点行为艺术的色彩。作为世界上最北的大学,这里所有的新生入学第1周必须接受野外生存训练,以学会用来福枪射击北极熊、搭帐篷、在野外做饭、驾驶和修理雪地摩托车等——对于经常需要到野外进行科学考察和实验的学生们来说,这些技能必不可少。这个世界北极研究的重要机构占地仅3200平方米,但斯瓦尔巴德群岛总面积达6.3万平方公里的土地都堪称它的实验室。

去年夏天,法国外长洛朗·法比尤斯参观斯瓦尔巴德群岛,促成了今年3月在巴黎召开的旨在动员所有人以北极地区为模板、为今年年底将结束的巴黎国际气候谈判协商注入新活力的部长级会议。在这个意义上,斯瓦尔巴德群岛不仅是一个地理标志,更作为一个人类灵感的来源而存在。世界上也许没有哪个地方能比这里更清晰地展现全球变暖带来的危害以及解决这一问题的紧迫性。

面临消失的地貌

来之前听位于特隆姆瑟的弗拉姆中心(英文名为:Fram Centre。“Fram”的挪威语含义是“前进”,大约100年前,挪威极地探险家罗尔德·阿蒙森和弗里特约夫·南森就是乘坐“弗拉姆”号船前往极地海域的。)研究人员说,相比世界其他地区,全球变暖在北极地区更加显著。在过去100年里,北极地区温度上升速度是全球平均水平的两倍。由于造就北极地貌的是冰层而非岩石或土地,所以冰层消融牵一发而动全身。目前,冰层消融速度达到有史以来最快。20129月,北极冰层厚度创历史新低。科学家预计,到2050年,北极夏季冰冠将完全消失;到2100年,斯瓦尔巴德岛上冬季的平均气温将达到0摄氏度,这将彻底改变北极地貌。想象着2050年的北极有可能变成一片开阔的汪洋,那天随冰岛来的导游弗里德里克出海时,我手捧从Esmarkbreen冰川上崩落下来漂浮在洋面上的晶莹浮冰,听到远处隔20来分钟响起一次的冰川崩裂的声音,心中充满了复杂的感受。

随着气候变暖,冬季雨水的增多对地表冰和牧场植被的影响将破坏驯鹿、北极狐狸等北极地区越冬动物的食物供应链;作为动物捕猎平台和迁移路径的海冰的减少,也正威胁着北极熊等极地动物的生存。当地人开玩笑说:“因为北极海冰融化,北极熊已经瘦得快没熊样了。所以,有个熊样容易吗?”这当然带有某种文学上的修辞色彩,我向北极理事会主席马格努斯·乔纳森要求确证这句话时,他表示不确定北极熊是不是真的都在变瘦,或这种变瘦是不是与全球变暖引起的北极熊食物减少有必然关系。也有人认为,近年来由于政府动物保护措施的加强,北极熊的实际数量其实反而在增加。但可以肯定的是:尽管北极熊在远方世界人们的想象中憨态可掬,它与这片共生土地上人类的关系却多少是有点紧张感的。

据我们在奥斯陆见到的南森研究所高级研究员Arild Moe说,从20年前矿业兴起至今,由于挪威政府在环保方面的考虑,近年来,斯瓦尔巴德已经度过了它煤矿开采的黄金时期。这个黄金年代在两年前已经终结,这里90%的煤矿企业面临破产。

离开斯瓦尔巴德前一天的黄昏,我们吃完晚饭走出餐馆,无意间抬头看到:夏末冬初夕阳最后一抹通透的霞光笼罩在覆盖着薄薄积雪的山顶上,仿佛给山顶按上了一个个灿烂的金锥或镶上了一道道弯曲起伏的金边。对于这里的居民,好日子即将过去,接下来将是长达3个月的漫长黑夜。这最后一瞥不禁让人感慨万千:当年,朗伊尔城出产的煤炭曾经温暖过整个挪威;而如今,科学家们正在这里努力捕获和封存大气中的二氧化碳以阻止全球变暖,追踪生物圈的变化以前瞻人类的未来……

 


中国科学报 2015 10 15

环球科技参考:海冰消融导致北部湿地的甲烷排放增加

《地球物理学研究快报》近日发表了题为《海冰消融导致北部湿地的甲烷排放量增加》的文章,研究称海冰融化将导致北极苔原的甲烷排放量增加。

自上世纪90年代以来,北极地区正在以惊人的速度丧失海冰。海冰的表面洁白明亮,可以将照射在冰面上的80%的阳光反射回去,而无冰水面则会吸收大部分的阳光。因此,海冰消融作为气候变化的后果之一,将诱发整个北极地区吸收更多热量,进而导致北极地区气温继续上升。

甲烷是一种比二氧化碳吸热潜力更强的温室气体。气候变暖还将通过加速微生物的活动导致陆地生态系统中多年冻土的甲烷排放量攀升,这将进一步加速北极地区气候变暖。

但多年以来,少有研究将陆地环境和海洋环境联系起来研究海冰消融与甲烷排放量之间关系。因此,该研究将陆地环境和海洋环境作为一个整体,使用3个基于过程的生物地球化学模型模拟了北极海冰消融对甲烷排放量的影响,模拟结果表明,较之1981~1990年,高纬度地区在2005~2010年期间平均每年多排放1.7 Tg甲烷,并且不断攀升的湿地甲烷排放速度与海冰消融有关。(董利苹)

 


中国科学报 2015 10 15

兰州大学揭示黄土高原土从何来

本报讯(记者刘晓倩)黄土高原的黄土从哪里来?黄土高原如何形成?“很难想象,黄土主要来自黄河,而非中亚沙漠。黄土高原储存了黄河从青藏高原东北部搬运来的细颗粒物质。”兰州大学资源环境学院教授聂军胜说。该研究结果近日发表在《自然—通讯》。

关于黄土高原上黄土的来源,科学家曾提出多种假设,其中,“风成说”得到广泛支持,即认为其黄土物质是从中亚、蒙古等地的荒漠、戈壁吹过来的。对于黄土与黄河的关系,学术界普遍认为黄土高原的侵蚀为中游黄河提供了泥沙。“但实验结果完全相反。”聂军胜说,结果表明黄河上游物质跟黄土高原物质的地球化学特征非常相似,与黄河中游的地球化学特征有显著差异。

聂军胜与兰州大学教授潘保田、南京大学教授鹿化煜及国外团队合作,比较了黄河、黄土、中亚沙漠沉积物的地球化学性质,发现黄河从青藏高原搬运来的物质大部分没有到达中游,反而沉积在银川—河套地区,并被冬季风搬运到了黄土高原和毛乌素沙漠。这一结果表明,青藏高原东北部剥蚀的物质并没有被黄河运输到海洋,而是储存在黄土高原和沙漠地区。

此外,研究组还发现,黄河的出现可能跟360万年前东亚夏季风的增强有关,季风的增强和高原的隆升可能导致了青藏高原风化剥蚀加强,造成了大气中二氧化碳浓度降低,是北半球冰期开始的一个重要驱动力。

 

 

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