注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

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(2017 年 1 月 B)  

2017-01-15 21:04:19|  分类: 地球 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

目录

欧盟机构称去年为史上最热年(2017 1 7 日参考消息)

南极“超级”冰架即将崩解(2017 1 8 日参考消息)

地球系统功能退化,我们该咋办(2017 1 9 日科技日报)

2016年世界科技发展回顾(节选)(2017 1 9 日科技日报)

兰州大学证明“三北”防护林能清除大气污染物(2017 1 9 日中国科学报)

“雪龙”的兄弟“牛”在哪(2017 1 9 日人民日报)

中国大洋海底地理实体名录发布(2017 1 9 日人民日报)

“雪鹰601”降落南极冰盖之巅(2017 1 9 日文汇报)

执行“不可能完成的任务”(2017 1 9 日新民晚报)

2016 年度国家技术发明奖项目名单(节选)(2017 1 10 日科技日报)

2016 年度国家科学技术进步奖项目名单(节选)(2017 1 10 日科技日报)

2016 年度国际科学技术合作奖人选和组织介绍(节选)(2017 1 10 日科技日报)

环球科技参考:2100年美国将更频繁发生高温事件(2017 1 10 日中国科学报)

环球科技参考:末次冰期南极洲升温幅度新研究结果(2017 1 10 日中国科学报)

环球科技参考:科学家利用手机软件监测全球地震(2017 1 10 日中国科学报)

从“跟跑者”向“并行者”“领跑者”转变(节选)(2017 1 10 日文汇报)

中国气候公报:2016年是史上最潮湿年(2017 1 11 日科技日报)

中国科考船南极26年后再“会师”(2017 1 11 日科技日报)

《中国气候公报》显示去年我国气候年景差(2017 1 11 日中国科学报)

“中亚水塔”正在强烈萎缩(2017 1 11 日中国科学报)

美科学家首次呼吁坚持地质工程研究(2017 1 11 日中国科学报)

“雪鹰601”降落南极冰盖之巅(2017 1 11 日中国科学报)

“海洋六号”给深海做CT2017 1 11 日文汇报)

日本科学家研究推测地球内核“缺失元素”或为硅(2017 1 11 日文汇报)

高景一号首批影像发布(2017 1 12 日科技日报)

废弃的地球(2017 1 12 日科技日报)

你知道吗,东部霾竟然和厄尔尼诺有关(2017 1 12 日科技日报)

中国“死海”运城盐湖惊现“粉色硝花”(2017 1 12 日科技日报)

雾霾为何没有“就地消失”(2017 1 12 日中国科学报)

高景一号卫星发布首批影像(2017 1 12 日人民日报)

 


参考消息 2017 1 7

欧盟机构称去年为史上最热年

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 


参考消息 2017 1 8

南极“超级”冰架即将崩解

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


科技日报 2017 1 9

地球系统功能退化,我们该咋办

——中国全球变化研究的机遇与挑战

 

近二百年来,许多地球系统功能变化是负面的,其中全球变暖和全球生态系统功能退化与丧失是突出的标志。这些负面变化正在降低地球的宜居性,危及人类健康和社会的可持续发展。

有科学家预测,目前生物物种灭绝的速度超过地球史上任何一次生物大灭绝。人类文明面临有史以来最大的考验,全球环境变化已成为人类必须共同应对的挑战。

全球变化研究需重构科学体系

全球变化是指由自然和人文因素引起的地球系统功能的整体变化,主要包括大气与海洋环流、水循环、生物地球化学循环,以及生态系统服务功能等的变化。

对全球变化现象及其内在规律的认识需要重构科学体系,建立相应的教学科研机构。不仅如此,还需要包括政府、企业、非政府组织以及每个公民的智慧和行动。

在科学层面,地球系统科学有望达到对全球变化过程的理解和预测的目的。它以地球大气圈、水圈、生物圈、岩石圈,以及人类活动之间的相互作用机制为对象,采用物理学、化学和生物学的手段研究关键物质元素和能量在各圈层之间的循环与转化,并对它们进行监测和定量模拟。它与传统地学学科的最大区别在于:把全球作为一个系统,采用综合的系统观测、多学科交叉和定量化的手段来研究。

目前,多学科交叉的直接结果已推动生物地球化学和生物地球物理学的诞生和发展,使其成为地球系统科学的核心基础学科。从上世纪90年代开始,欧美大学纷纷设立地球系统科学研究机构。例如,加州大学欧文分校和斯坦福大学设立的地球系统科学系,均聚焦于地球大气、海洋、陆地气候和生态系统过程的教学和研究。

中国全球变化研究已渐入佳境

在我国,早在20世纪80年代,老一辈地学家已开始参与地球科学国际研究,但在2007年之前的全球变化研究,多集中在传统地学学科,虽然参与人员多,但是比较分散,国家研究投入也比较低。

直到2007年,徐冠华院士组织国内学者提出了我国全球变化研究急需加强的四个方面:人类活动与全球变化的关系、地球系统模拟、地球系统观测与数据同化,以及全球变化经济学。

清华大学和北京师范大学等单位才开始利用综合学科优势开展全球变化研究。2016年,复旦大学、中国地质大学(武汉)也分别设立新的全球变化教学机构。

随着科研教学机构不断设立,而且有持续的国家项目支持,2010年以来我国全球变化研究进入蓬勃发展期。特别是在政策层面,近年来,我国逐步担负起应对全球气候变化的重任,在应对气候变化、消灭贫穷与饥饿、人人享有健康方面制定了一系列政策和行动措施,为2030年实现世界可持续发展目标提供了保障。

中国全球变化研究机遇与挑战

中国政府有解决全球变化问题的决心,同时,也对我国全球变化研究者提出了更高要求。其中之一就是降低对全球变化认识、监测和模拟方面的不确定性。

我国全球变化研究也开列一系列需要进一步解决的问题清单。例如到2100年将全球平均升温控制在2摄氏度,甚至在1.5摄氏度以下,我国能源结构、农业生产布局、近海岸居民生产生活需要做出哪些调整?全球环境变化对我国“一带一路”战略实施会产生什么影响?我国发展清洁能源会给当地气候、环境和社会经济发展带来什么影响?未来气候变化和海平面上升会对我国公民健康和其他福祉造成什么影响?此外,如何向国家和社会及时有效地传达并解读关于全球变化研究的科学发现,使政府和个人做出正确决策?

然而,我国开展全球变化研究也面临很多挑战。最大的挑战来自人才缺乏和缺少灵活的交叉人才评价和激励机制。

全球变化问题复杂,需要很多具备交叉能力的科研人才。但是这方面的人才十分缺乏。有必要从全球吸引优秀人才,尤其是给予不懂汉语的学者更多帮助,需要国家对他们倾斜支持。此外,这个行业从事不同学科的交叉人才有不同的市场竞争力。例如计算机等工科人才在市场上能够享受较高待遇。为了保留人才,全球变化研究的机构需要提高这类人才的待遇。

在人才培养方面,多数学生对开展交叉学科研究没有思想准备或缺乏兴趣。因此,需要及早发现培养优秀学生,建立更有效的激励措施。这就要求全球变化研究方向在招生名额上具有更多的灵活性,学习年限上更多的弹性,在激励办法上更多的选项。

另外,对全球变化研究人员的评估和奖励也应有特殊性。开展全球变化研究,需要学者们跨出自己长期习惯的领域在其他学科开展研究寻求合作。这个过程,有探索,有磨合,需要更多时间,同时还有被原学科边缘化的风险。因此,他们在自己的单位和社会上都需要额外的支持,这种支持既包括对新职员适当延长评估年限,还包括给予长期稳定的经费和交叉学科研究生培养名额支持。评议来自不同学科的全球变化研究者,必须兼顾他们自身学科特点和开展交叉研究的成效。短期内要解决上述困难需要用人单位建立更灵活的管理制度。

(作者系清华大学地球系统科学系教授)

 


科技日报 2017 1 9

2016年世界科技发展回顾(节选)

科技日报国际部

 

航空航天

德国

德国对欧空局“伽利略导航卫星”系统、“哨兵”系列卫星等项目贡献巨大,承担了重要部件的研制。

顾钢(本报驻德国记者)

德国承担了欧空局“哥白尼计划”项目 1/3的研发费用,该项目6颗“哨兵”系列卫星中的第三颗——对地观测卫星“哨兵-3A”升空,可用于观测海平面变化、海洋对地球二氧化碳循环,以及海平面温度对洋流循环影响,其高精度雷达高度计测量器(SRAL)、测量海洋和陆地表面温度的辐射计(SLSTR)等重要部件都由德国航空航天中心(DLR研制,DLR还承担卫星数据处理和存档。9,德国还发射了火灾探测卫星“比罗”,这颗双光谱红外光学系统由柏林工业大学和DLR共同研制。

日本

安全完成全球首次大规模太空饲养实验鼠试验;发射能拍摄彩色图像的地球同步轨道气象卫星。

陈超(本报驻日本记者)……

此外,日本宇宙航空研究开发机构和三菱重工业公司,利H2A载火箭成功发射了“向日葵9号”气象卫星,该卫星是继2014发射的“向日葵8号”之后,又一颗能拍摄彩色图像的地球同步轨道气象卫星。

巴西

与中国的合作务实开展、成果丰硕;航空工业公司仍着力商用喷气飞机和公务机制造。

邓国庆(本报驻巴西记者)中巴资源卫星合作研制和共同应用成为两国关系深化发展的牢固纽带,对亚马逊热带雨林的有效监测就是该资源卫星在巴西最成功的应用。根据卫星数据信息,巴西政府计算出雨林的合理砍伐速度,有效控制了乱砍滥伐现象,使森林再生和利用逐步走上良性循环发展道路。

海洋科技

美国

重视海洋环保,建立海洋保护区;气候变化影响显现,海洋环境让人担忧;海洋资源利用能力不断提升。

刘海英(本报驻美国记者)在海洋环境保护方面,美国继8月宣布扩建夏威夷帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区面积至150万平方公里后,9月又宣布建立第一个位于大西洋的国家海洋保护区。此外,限制油气开采活动也是其一项海洋环保措施。11月,美内政部决定,在2022年前禁止开展新的北极油气钻探。

尽管海洋环境问题日益受到重视,但海洋环境逐渐恶化仍是不争的事实,气候变化的影响也逐渐显现3月,美国科学家研究称,全球变暖使北极海冰面积连续第二年创冬季的新低;8月,美科学家指出,未来10年全球海平面上升速度将明显加快;10月,美科学家发现,2002年至2009年西南极洲冰川的坚冰消融了几百米。

海洋环境恶化的后果令人担忧。美科学家研究称,海洋鱼类捕捞量下降或致全球10%人口营养不良;伍兹霍尔海洋研究所研究表明,海水酸化和海洋升温对海洋微生物影响巨大;杜克大学等机构研究称,海水酸化和海洋升温对珊瑚礁生态影响严重,进而影响岛礁人群的生活。

有忧也有喜,人类对海洋资源开发利用的能力也随着科技的进步而不断提升。2月,美科学家研制出类似电池的海水淡化装置,能实现约80%的淡化率;7月,人类又找到了一个重要的氢气来源:研究发现,海底大洋岩石圈蕴含大量氢气,模型显示其总量比陆地产生的氢气还要高;还有研究表明,海洋微藻可成为人类重要的食物和燃料来源,海洋资源名录上又有了新内容。此外,科学家设计出一个海洋保护区网络模型,在“保护物种与保证渔获”的矛盾中找到了一个平衡点,因过度捕捞而受到严重威胁的海洋生物群落或因此而得到保护。

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

法国

在海洋科技领域长期处于欧洲领先,着力发展海上风电技术。

李宏策(本报驻法国记者)法国在海洋科技领域长期领先于欧洲。10,每两年一届的布雷斯特国际海洋周在法国举行,主题是“数字与海洋”,聚焦数字技术在海洋科技领域的应用。

在技术研发方面,法国着力发展海上风电技术,如风能公司Eolfi研发的24兆瓦漂浮式海上风电试点项目已进入测试阶段;风电企业Nenuphar设计的可浮动海上垂直式风电机,成本有望控制在110欧元至130欧元每兆瓦时。为了以低成本精确量化海上风电能量,法国多家公司和研究所合作研发“BLIDAR”海洋天气观测浮筒,有望取代目前广泛采用的海底打桩固定式观测站。

俄罗斯

海洋科考和北极开发力度加大,建立了新科研中心,研制了新型船舶。

亓科伟(本报驻俄罗斯记者)2016年,俄加大对北极开发和海洋科考的投入力度,设立了一批新的科研中心。

4月,俄科学院联邦级北极综合研究中心正式挂牌,重点科研任务包括提高北极地区能源基地的效率和可靠性、大陆架开发、在专属经济区行使主权、构建完整的通讯信息空间、消除人为因素对生态的影响等;5月,俄联邦科研机构管理署宣布,在加里宁格勒建立海洋科考中心。该中心位于俄科学院希尔绍夫海洋研究所,目前包括大西洋和太平洋科考基地,未来将建立黑海和北极科考基地。

在发展北极开发技术方面,到2030年前,俄政府将投资2000万美元用于研发大陆架矿床的新型船舶技术,以及相关地震勘探领域设备、保温技术、新建筑材料及通信工具。俄克雷洛夫国家科学中心研制出一种适用于北极浅海使用的新型船舶,能够航行于4米深的北极浅海地区,具有直接从直升机接收货物的能力。

目前,俄北方航道开发进展迅速。据俄远东发展部预测,到2030年,北方航道运输量将从2015年的每年540万吨,增至5100多万吨。

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

日本

发现海洋内光合成细菌可产生物塑料;海洋基础科研有突破。

陈超(本报驻日本记者)日本理化学研究所环境资源科学研究中心科学家发现,海洋内光合成细菌可生产高分子量生物塑料羟基酸(PHA)。PHA具有生物降解性和生物适应性等特征,可替代以石油为原料的塑料。

日本熊本大学研究人员在岐阜县等地的地层中,发现了约2.15亿年前巨大陨石撞击地球导致海洋生物灭绝的证据——多种具有远古海洋浮游动物遗体的微小化石。据推断,这颗陨石的直径约3.3米至7.8,撞击后导致海洋浮游动物大规模灭绝。

以色列

启动勘探招标以探明新的海上油气田区。

毛黎(本报驻以色列记者)以色列能源部启动了24个海上油气勘探区首轮招标行动,并计划20173月结束,每个勘探区面积达400平方公里。这是以色列4年来首次进行油气田招标,政府希望此次能探明继塔马尔天然气田和列维坦天然气田之后的新油气田区。

 


中国科学报 2017 1 9

兰州大学证明“三北”防护林能清除大气污染物

本报讯(记者刘晓倩)兰州大学资源环境学院教授马建民团队研究表明,“三北”防护林工程对我国北方大气污染物二氧化硫、氮氧化物和PM2.5具有一定的吸附和清除作用。该系列研究成果日前发表在《环境污染》《大气化学与物理》《环境科学与技术》等期刊。

“三北”防护林工程是我国在西北、华北和东北建设的大型人工林业生态工程,占我国陆地面积42.4%

该团队通过长期野外观测和数值模拟,计算了“三北”防护林二氧化硫和氮氧化物的网格化的沉降速率和沉降量,结果表明,与1982年相比,2010年该防护林对二氧化硫和氮氧化物的吸附和清除作用增长了60%

研究还发现,与1982年相比,2010年防护林工程对PM2.5的吸附和清除能力增加了30%,对PM2.5中的主要有毒物质苯并芘的清除增加了50%

该团队还通过计算防护林叶面吸附、土壤吸附、干湿沉降等过程对大气中多环芳烃的清除作用发现,到2050年,“三北”防护林工程对强致癌物多环芳烃的吸附和清除作用较1990年将增长1.9倍。但该工程同时也排放了一定数量的PM2.5和臭氧的前体化合物异戊二烯。

因此,科研人员建议,相关部门应考虑到不同树种对大气污染物的吸附和清除作用,以及对挥发性有机化合物的排放作用,宜选择耐旱、耐寒,既有利于吸附和清除大气污染物,又能减少挥发性有机化合物生物排放的树种。

 


人民日报 2017 1 9

我国自主建造的第一艘极地科考破冰船在多个方面达到国际先进水平

“雪龙”的兄弟“牛”在哪

本报记者刘诗瑶

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

中国自主建造的第一艘极地科考破冰船示意图。

国家海洋局中国极地研究中心供图

 

近日,我国自主建造的第一艘极地科考破冰船(以下简新船在江南造船厂切割车间完成第一块钢材点火切割,拉开了新船工程开工建造的序幕。

我国已雪龙号破冰船,为何还要建新船?新船在哪儿?能为科考带来哪些改变?

可双向破冰

船艏和船艉均可破冰,既能往前开,也能往后开,同时还能原地转圈

地球的两极终年被皑皑冰雪覆盖,科考船在极地冰海行驶时,如果破冰能力不足,即使不远处就是开阔水域,也只能困在冰里干着急。

新船能在1.5米厚冰、0.2米厚雪的环境中,以2—3节航速连续破冰行驶,还具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力,满足全球无限航区航行需求。中国船舶工业集团第708研究所的新船总设计师吴刚说,相比雪龙,新船破冰能力有望提升三到四个级别。

据他介绍,双向破冰,即船艏和船艉均可破冰,是新船的最大亮点一般破冰船由船艏破冰,持续向前。可一旦遇到较厚的冰脊,很难突破,雪龙船在使用中经常遇到被冰脊卡住的情况。吴刚说,新船的船尾推进器装有两个大型吊舱,能原地360度自由转动,形成很强的冰层切削力。必要时,船体转动180度,让船尾朝前,尾部螺旋桨在海面下削冰并形成抽吸作用,直到把20多米厚的冰掏空

除了危急时刻开道,船尾还能变船头。就像开车,后备厢突然变成了驾驶座。刚打比方道,新船驾驶室为360度视野设计,船既能往前开,也能往后开,同时还能原地转圈这种机动性和灵活性使船更能适应极地环境。

新船的抗寒性也大幅提高,更重视低温环境下作业的防护。比如,室外作业和脱险通道的防滑和加热处理、影响视线的窗户和室外摄像头的除冰防雨水功能,还有防冰海水门、液舱加热、管道加热、机舱通风、保温处理和冷凝水排放等设计。吴刚说

极地纯净无瑕,生态也极其脆弱。新船可能是世界上采用最严苛环境保护技术的极地破冰科考船。吴刚说,不论烟囱排气、污水和垃圾排放控制,还是空调、采暖实时调节,对装备小型化和材料轻质化的研制,以及环保无污染涂料的应用,都使新船足够绿色环保新船采用了燃用轻质柴油的全电力推进系统,也满足国际上对氮氧化物的排放最高限值要求。

将来新船在海上作业,应该会更有定力据吴刚介绍,新船的动力定位系统使船舶能够在符合环境条件的无冰海域实现动力定位,即使是前后各有一个推进器发生损坏。

据了解,从201711日起国际上开始实施最新的《极地规则》。新船的设计和建造完全符合最新规则要求,无论从稳性安全、结构强度还是机电设备等方面都达到国际先进水平。

改变极地科考作业模式

可延长科考作业的时间窗口,科考调查设备和手段均为国际先进

之所以要建造新船,是因为现有的极地破冰船难以满足快速增长的科考需求。国家海洋局中国极地研究中心船舶处处长徐宁说,我国极地考察工作始于上世纪80年代初,迄今已成功组织了33次南极考察、7次北极科学考察,已建成长城站、中山站、昆仑站、泰山站和北极黄河站。

我国目前是一船多站的运营模式,每个航次雪龙船除了承担极地科学考察的任务外,还需承担给各科学考察站运送建站物资、人员、补给等重要任务。南北极夏季短暂,一艘船却要同时兼顾南、北极多项任务,海洋科考时间被大量压缩和挤占。“‘雪龙船单独运行、长期疲劳作业和缺乏现代化地球物理和海洋生物资源调查装备,无法适应我国对两极冰区海洋的战略新需求。

新船的出现,将改变我国极地科考的作业模式。首先体现在延长科考作业的时间窗口。徐宁告诉记者,目前国际上绝大多数基于考察船的极地科考工作是在极地的11月到下一年的3月之间进行,新船拥有更强的破冰能力和抗寒能力,就可以更早进入极地,更晚离开。延长的作业周期无疑能使科学家开展更充分的研究实验,取得更丰硕的成果。

另一方面,新船装备了目前国际先进的海洋环境和地球物理调查装备,还将配备国际先进的极地海洋科学综合调查手段。在环境调查方面,能够承担极地海洋、海冰、大气等环境基础综合调查观测研究任务。在地球物理调查方面,能够在极地冰区海洋开展油气、生物等调查,促进极地科学跨越式发展新船进行了模块化设计,科学调查功能是合理的动态组合,能根据不同的航次需求重新配置科学任务。吴刚说。

以海洋水体环境调查为例,海洋科学研究中的重大发现几乎都是从长期观测中获得的,大洋环流、厄尔尼诺现象等发现都是建立在长期大量广泛的海洋现场观测资料基础之上。长期以来,有关物理、化学、生物、生态指标都是采用在调查现场定点取样和实验室分析的方法,但劳动强度高、取样点少,而且容易受自然环境变化影响。据专家介绍,新船配备的相关系统,不需要专门的工作时间来安排和投放工作,而是自动完成海表面的随时随地的多要素连续自动测定,实现原位测量、实时显示和自动记录处理。

再拿海底测绘来说,欧美发达国家早已开始了北冰洋和南大洋大比例尺海底测绘工作,而我国之前和现有极地考察船均没有配备相关设备,在极地的实际地形测绘和地质构造调查方面几乎是空白。新船上配备了万米测深仪、深水多波束、浅水多波束、深海浅剖等先进探测设备,将有效弥补这一缺陷,为后续保障我国极地权益提供关键技术手段。

新建破冰船从实际出发,充分考虑了我国极地考察面临的艰巨任务,是从根本上增强我国极地考察水平的战略选择。中国极地研究中心主任、新建极地考察破冰船建造工程负责人杨惠根说,它的建造标志着我国极地考察现场保障和支撑能力实现新突破,将极大促进我国极地考察事业发展,加快极地考察强国的建设进程。

雪龙船不会退役

它将和新船结伴而行,共赴南北两极开展科考

新船的出现,并不意味着雪龙要退出历史舞台。据了解,新船预计2019年建成,将雪龙船组成极地科考破冰船队。

雪龙船为我国的极地科考做出了巨大贡献。该船是我国于1993年从乌克兰购入的一条货船,后经改造成为我国唯一一艘从事极地冰区航行的极地科学考察供应船,并于1994年、2007年及2013年进行了三次大规模的改造,整体性延长了使用年限,进一步满足了极地考察和海洋调查的需要。

将通过专业定位和分工,实现新船和雪龙船之间功能互补、优势倍增的目标。徐宁雪龙船将充分发挥其强大的后勤补给能力,以后勤保障支撑为主,主要承担南、北极考察站的物资和人员输送,兼顾走航综合观测调查和数据采样。而新船将发挥其独特的综合极区海洋调查能力,以极区海洋科考调查作业为主,同时以其高等级的破冰能力和冰区操纵性能,为包括雪龙船在内的极地考察船舶,提供冰区作业支持和救援能力。依靠这支船队的合理分工,使两极海洋调查切实满足环境资源科学调查的需求,也可以承担两极海洋资源调查国家重大专项任务,深入到冰区开展大范围、长时间的调查作业。

另一方面,新船项目采用联合设计、国内建造的模式,由国内特种船设计的顶尖研究所第708研究所与国外著名破冰船设计公司阿克北极设计公司开展了长期的联合设计,国内江南造船厂进行自主建造破冰新船是我国在同类船舶中的首制船舶,我国船舶工业尚无设计建造此类船舶的技术和经验。宁说,这种模式有助于引进和消化国外先进的破冰船设计理念、技术和经验,掌握建造技术、工艺和标准,提高我国船舶工业的核心技术竞争能力。

据专家介绍,我国极地工作实际需要工作的船舶应该不少于美俄两国,否则将永远无法与国际先进同步。因此,我国极地工作的理想常态是,极地破冰船保用量应该是56艘。未来,国家还要建设破冰能力更强的破冰船,最好能全年航行在冰区里,从而提供更多的应急救援和极地管理功能。吴刚说。

 


人民日报 2017 1 9

中国大洋海底地理实体名录发布

本报电  日前,由中国大洋矿产资源研究开发协会办公室组织编写、海洋出版社出版的《中国大洋海底地理实体名录(2016)》一书在京发布。据介绍,《名录》编写过程历时5年,是目前我国最权威的大洋海底地理实体名录,填补了我国在国际海域地理实体命名工作的空白。《名录》共收录了由我国命名和翻译的国际海域地理实体标准地名230个。

  (王  溪)

 


文汇报 2017 1 9

中国首架极地固定翼飞机实现世界壮举

“雪鹰601”降落南极冰盖之巅

新华社“雪龙”号18日电 (记者荣启涵) 这是一次历史性的降落。当地时间181435(北京时间181735),中国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”成功降落在位于南极冰盖最高区域冰穹A、海拔超过4000米的昆仑站机场,并于当地时间1950分成功从昆仑站起飞返航,实现了该类飞机世界上首次在此降落,在国际南极航空历史上具有里程碑式意义。

“雪鹰601”于当地时间950分从位于中山站附近的冰盖机场起飞,经过4小时45分钟1316公里的飞行后成功降落昆仑站,从出发地到降落地,海拔高度由250余米跃升到4093米。

一周前,抵达昆仑站的第33次南极科考队昆仑站队已先期完成飞机降落的地面跑道准备和测试工作。飞机降落区域属冰穹A静风区,积雪厚且松软,要达到飞机降落要求难度大。我国南极科考队员利用雪地车、平整推斗等工具完成了高海拔冰盖机场跑道快速建成任务。

一年前,当地时间201619日,“雪鹰601”成功飞越位于南极冰盖最高区域的南极昆仑站。这标志着其首次南极试飞成功,实地检验了飞机在高海拔极寒情况下的性能及机组操纵能力,具备了投入极地考察使用的条件。

“雪鹰601”是为中国南极科考特别是远距离内陆科考特别定制改装的机型,采用了超过数十项专门适用极地环境飞行的技术专利配置,不仅作为后勤保障平台可让科研人员和设备更快速抵达科研现场,同时飞机本身也是一个移动的“实验平台”。

33次南极科考队领队孙波表示,从“飞越昆仑”到“降落昆仑”,实现了在南极大陆恶劣环境下的飞机业务化应用实验。“雪鹰601”的这一步跨越,标志着我国极地固定翼飞机将可能实现在南极大陆全域的“存在与抵达”。

 


新民晚报 2017 1 9

上海大学精海系列无人艇进行复杂海域测量

执行“不可能完成的任务”

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

精海无人艇

资料图片 图 视觉中国

 

上海大学联合交通运输部中国海事局东航航海保障中心和中船重工青岛北海船舶有限公司,研制的精海系列无人艇,已交付中国海事局、国家海洋局等单位在东海、黄海、南海、南极等海域应用。这一成果获得了2016年国家技术发明奖二等奖。

上海大学无人艇工程研究院已发布精海列无人艇,该系列产品具有半自主、全自主完成作业使命的开放式平台系统,可以方便有效的搭载各种传感、侦察、测量等任务载荷;可通过搭载并整合水质检测仪,水面安全监察设备,海洋测绘仪等专业仪器,针对性向不同客户提供高效便捷的应用解决方案;可以在岛礁、浅滩等常规测量船舶无法深入的、高危险性水域进行作业,可以精准的按照规划航线进行自主航行并智能躲避障碍物。

常规测量船吃水深,难以在南海岛礁区开展精确测量,成为制约国际岛礁海域测量的瓶颈问题。而吃水仅0.35米的自主无人测量艇正是我国领海深度5米内10万平方公里岛礁海域测量至关重要的高技术装备。研制无人艇面临巨大技术挑战:岛礁水流紊乱,裂流、涡流、潮汐遍布;海洋噪声和声混响严重;动态船只、水下暗礁、南极冰山等障碍物林立。项目组突破多项关键技术,研制了我国首艘海洋无人测量艇,技术发明主要有以下几项:一是航迹精准跟踪控制。发明了流体扰动和姿态变化空间映射的主动抗扰等控制方法,实现3级海况航迹跟踪误差小于2米的高精度跟踪。二是稳定大视场声纳图像生成方法。针对浪涌流及艇体运动对声纳造成的颠簸影响,发明了基于仿生眼球运动控制模型的声纳云台主动抗颠簸方法;针对前扫声纳视场受限问题,发明了位置-姿态-声纳图像无缝融合拼接方法,在克服图像特征稀少、环境干扰大等方面优于国际同类研究。三是复杂海洋背景下立体组合避障。构建了多层-多采样率空时复合立体组合避障系统;针对高虚警率问题,发明了空/时域联合概率密度障碍检测方法;针对冰山及暗礁遍布、动态船只突现等复杂海况,发明了附加矢量碰撞锥推演和不确定集约束避障导航方法。

这些发明为我国研制复杂水域无人自主测量装备奠定重要理论和技术基础,已进行7个系列研制,成功在南极、南海、东海等复杂海域开展测量,是首艘装备于中国海事局海巡船,探测南海岛礁海域的无人艇;首艘装备于中国极地研究中心雪龙号考船,探测南极罗斯海的无人艇;首艘装备于国家海洋局海监船,探测东海岛礁海域的无人艇。显著推动了海洋无人测量艇行业的科技进步。

本报记者 王蔚

 


科技日报 2017 1 10

2016 年度国家技术发明奖项目名单(节选)

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


科技日报 2017 1 10

2016 年度国家科学技术进步奖项目名单(节选)

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


科技日报 2017 1 10

2016 年度国际科学技术合作奖人选和组织介绍(节选)

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


中国科学报 2017 1 10

环球科技参考:2100年美国将更频繁发生高温事件

近日,美国国家大气研究中心研究人员在美国《国家科学院院刊》发表的题为《过去、现在和未来美国的日温度记录》文章指出,如果继续按当前速度向大气排放温室气体,到2100年美国将发生更频繁的破纪录高温事件,破纪录高温事件与破纪录低温事件比例将超过151

美国大陆上观测的温度极值可以通过破纪录高温事件和破纪录低温事件的比值来衡量,2001年—2010年该比值平均为21。研究人员利用全球耦合气候模式CCSM4和国际耦合模式比较计划第五阶段的23个耦合模式分析表明,该比值远大于观测得到的比值。在常规温室气体排放情景下,到2100年美国破纪录高温事件与破纪录低温事件的比例将超过151。该研究认为造成比例升高的主要原因是模式结果比观测数据自1980年以来出现了更多的高温纪录。部分原因在于温暖的19世纪30年代更难出现破纪录高温,以及模式结果中降水减少和蒸发增加的趋势(刘燕飞)

 


中国科学报 2017 1 10

环球科技参考:末次冰期南极洲升温幅度新研究结果

近日,美国《国家科学院院刊》发表了题为《南极洲西部暖期温度变化史》的文章,研究利用实地测温和同位素数据结合的方法重建末次冰期南极洲温度变化历史,指出末次冰期南极洲升温幅度是全球平均温升的2~3倍。

了解末次冰期南极洲温度变化的幅度和时间可以揭示地球气候系统对外界应力的敏感性。先前重建末次冰期南极温度变化的研究主要依赖于未经过矫正的同位素指标,而没有针对性的测温实验评估同位素对温度的敏感性。为了突破这一限制,以美国加利福利亚大学伯克利分校科研人员为首的团队,通过测量距地表3.4公里下钻孔处的温度,同时结合同位素数据,重建南极洲西部表面温度史。

研究结果表明,末次冰期变暖后南极洲气温升高幅度为11.3±1.8 ,是全球温度平均增幅的2~3倍,这符合对全球气温变化与南极温度变化的预期理论。与南半球山脉冰川撤退痕迹相符,南极气候变暖距今已1.5万年,比北半球气温开始变暖早几千年(王曲梅)

 


中国科学报 2017 1 10

环球科技参考:科学家利用手机软件监测全球地震

近日,《科学进展》发布的文章《MyShake:用于地震预警及后续工作的智能手机地震监测网》指出,由美国加州大学伯克利分校专家领导的研究团队基于安卓平台开发出一款名为MyShake的手机软件,通过采集并分析由智能手机的加速度计提供的数据,实现了对地震所引发震动的识别,有望用于5级以上地震的预警。

该团队的分析表明,从2016212日开始到121日,该软件已监测并确认了全球395次地震事件。截至目前,全球已有22万人下载了该软件,在同一时间有8000~10000人处于在线状态。近10个月的运营测试表明,智能手机加速度计的敏感性和很多地区的手机密度足以为地震早期预警提供足够且快速的信息支撑。智能手机能够很容易地监测到P波(破坏性较小),然后将信息及时传递至加州大学伯克利地震实验室,之后由其进行分析并在S波(具有很强破坏性)到达前发出预警。

MyShake由该校地球与行星科学教授Richard Allen与其研究生以及德国电信硅谷创新中心的专家共同开发。开发者们认为,该软件能够成为传统地震网络的有效补充,比如美国地质调查局运行的美国地震台网系统。此外,该软件也能够以一个独立的系统运行,为地震台站较少的地区提供信息,以帮助减少由地震造成的人员伤亡和损失(赵纪东)

 


文汇报 2017 1 10

我国在主要科技领域和方向上已“占有一席之地”

从“跟跑者”向“并行者”“领跑者”转变(节选)

本报讯 (驻京记者郭超豪)2016年度国家科学技术奖励大会19日在北京举行。中国科学院物理研究所赵忠贤院士和中国中医科学院屠哟哟研究员荣获国家最高科学技术奖。大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式279项成果和5名外籍专家、1个国际组织荣获国家科学技术奖。

国家科学技术奖励办公室副主任陈志敏表示,从这次的获奖成果,特别是高等级奖项总体水平看,我国在主要科技领域和方向上已占有一席之地,正从跟跑者并行者”“领跑者转变。

女科学家研究成果突出大放异彩

每年国家科学技术奖励大会领奖台上都不乏女科学家的身影,今年她们更是大放异彩。屠呦呦成为了首位获得国家最高科学技术奖的女科学家,自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖通用项目中,15个项目由女性领导,包括首项由女科学家挂帅的科技进步奖特等奖(4G技术),以及3项科技进步奖一等奖。还有多个获奖项目团队,女性成员占据半壁江山,她们的研究成果遍布各个领域,堪称巾帼不让须眉。

上海大学谢少荣教授团队完成复杂岛礁水域无人自主测量关键技术及设次荣获国家技术发明奖二等奖。他们研发的吃水仅0.35米的无人测量装备是我国领海深度5米内10万平方公里岛礁海域测量不可替代的高技术装备。谢少荣说:女科学家一方面要承担家庭责任,一方面要开展科研工作,非常不容易,国家给予的奖项就是对我们努力的最好回报。

 


科技日报 2017 1 11

中国气候公报:2016年是史上最潮湿年

科技日报北京110日电 (记者游雪晴)中国气象局召开新闻发布会,发布《2016年中国气候公报》。公报指出,2016年,全国平均降水量730毫米,为史上最多;受超强厄尔尼诺影响,我国气候异常,极端天气气候事件多,气候年景差;京津冀大气环境容量较近十年偏低2%

据国家气候中心主任宋连春介绍,2016年全国降水为历史最多,全国平均降水量730毫米,较常年偏多16%,较2015年偏多13%;四季降水均偏多,冬季和秋季为1961年以来最多,春季为次多。除陕西、甘肃偏少外,全国其余29省(区、市)降水均偏多;长江中下游沿江、华南中东部及新疆降水偏多明显,长江中下游区域平均降水量为1961年以来最多。气温方面,2016年全国平均气温较常年偏高0.81℃,为历史第三高,较2015年和2007年分别偏低0.13℃和0.09℃;极端高温事件和极端低温事件均偏多。

2016年,受超强厄尔尼诺影响,我国气候异常,极端天气气候事件多,暴雨洪涝和台风灾害重,长江中下游出现严重汛情,气象灾害造成经济损失大,气候年景差。

据统计,2016年全国暴雨日数为1961年以来最多,南北洪涝并发,26个省(区、市)出现不同程度城市内涝,为暴雨洪涝灾害偏重年份。

 


科技日报 2017 1 11

中国科考船南极26年后再“会师”

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

北京时间16日凌晨,“海洋六号”科考队员打出横幅向“雪龙”号致意。

 

当地时间15日下午(北京时间6日凌晨),在南纬62°2225″西经58°3926——在世界尽头的南极海域,两艘中国科学考察船“雪龙”号和“海洋六号”在这里胜利“会师”。

上世纪90年代初,“海洋四号”调查船与中国南极科考“极地”号考察船在南极海域碰面,首次实现中国“两船两站”的南极考察规模。时隔26年后,新一代的中国科考船再度共同现身南极海域,开展内容更为丰富的科考作业。

新华社记者 王攀摄

 


中国科学报 2017 1 11

《中国气候公报》显示去年我国气候年景差

本报北京110日讯(记者张楠)中国气象局今天在京召开新闻会,发布2016年《中国气候公报》。数据显示,受超强厄尔尼诺影响,2016年,我国气候异常,极端天气气候事件多,暴雨洪涝和台风灾害重,长江中下游出现严重汛情,气象灾害造成经济损失大,气候年景差。

2016年,全国平均气温较常年偏高0.81℃,为历史第三高;除黑龙江偏低外,全国其余30省(区、市)气温均偏高。全国降水为历史最多,全国平均降水量730.0毫米,较常年偏多16%;四季降水均偏多,冬季和秋季为1961年以来最多,春季次之。除陕西、甘肃偏少外,全国其余29省(区、市)降水均偏多,长江中下游区域平均降水量为1961年以来最多。

会议同时公布了《2015年中国温室气体公报(总第5期)》内容。监测结果显示,2015年,中国青海瓦里关全球大气本底站大气中的3种主要温室气体(二氧化碳、甲烷和氧化亚氮)的年平均浓度分别升至401.0±1.0ppm1897±2ppb328.8±0.2ppb。高于同期全球平均水平,与北半球中纬度地区的平均浓度大体相当。我国3个区域本底站温室气体浓度也出现大幅增加。

2015年,我国大气中部分卤代温室气体如氯氟碳化物等的浓度已开始下降,而六氟化硫和一些氢氯氟碳化物、氢氟碳化物、全氟化碳等浓度呈快速上升趋势。其中青海瓦里关站和北京上甸子站大气中六氟化硫浓度均达观测以来的新高。

 


中国科学报 2017 1 11

“中亚水塔”正在强烈萎缩

水资源储量每年减少22.3亿方

本报讯(记者彭科峰)天山被誉为“中亚水塔”,横亘于欧亚大陆腹地,是世界上距离海洋最远的山系,也是现代冰川最发育的山系之一。日前,中科院新疆生态与地理研究所研究员陈亚宁团队采用站点观测资料、再分析格点数据及遥感影像资料等多源数据进行研究,发现“中亚水塔”正处于强烈萎缩状态。相关成果发布于《科学报告》。

天山在世界干旱区都具有很强的代表性,气候变化导致的水系统变化对中亚乃至丝绸之路经济带建设都有着重要影响。天山连接中国及哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦等国,水系统构成复杂,科学问题突出,被国际上多个研究小组关注。

陈亚宁团队的初步结果显示,在过去的半个多世纪,中亚天山山区的气温升高速率明显高于全球的增温速率。温度升高导致天山山区水文要素和水资源总量发生变化。97.52%的冰川表现为退缩状态,2.14%表现为前进,没有明显变化的冰川仅占0.34%。尤其近10余年,温度升高且高位震荡致使山区积雪呈明显减少趋势,影响冰川积、消融变化及水文过程的山区降雪率改变,降低了23个百分点;水资源储量在过去10余年间以每年22.3亿方的速度减少。

同时,基于CMIP5气候情景和21GCMs模式预测结果表明,未来半个多世纪,天山山区的水资源储量将继续处于亏缺状态,尤其在中天山、北天山以及东天山一带表现突出。

 


中国科学报 2017 1 11

美科学家首次呼吁坚持地质工程研究

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

监督联邦资助气候研究的美国政府办公室建议进行两个领域的地质工程研究,这是行政部门的科学家首次正式为有争议性的研究领域进行呼吁。这一举动是19日提交给该国国会的一项气候科学计划报告的一部分,它可能会进一步导致修补大气层冷却地球和直接从空中捕集碳的讨论正常化,这两个话题一度在气候科学界被禁止。然而,对于已当选总统唐纳德·特朗普的新政府来说,对地质工程研究的新支持却处于气候研究方向存在极大不确定性的背景下。

在这个长达119页的计划中,地质工程的讨论仅有两个段落,该计划旨在建立到2021年的研究路线图。报告称,该计划的研究项目将提供“对理解气候干预或地质工程的潜在通道以及任何类似措施的可能结果,包括有意和无意的结果”。报告表示,研究人员应该采取的一个短期步骤是对地质工程技术“界定观察的规模和范围,以及对探测未来任何领域实验的信号具备建模能力”,还有建立方法“评估它们的结果。类似的研究也将设定干预实验的最小规模,这将会产生有意义的科学理解”。

该报告还表示“气候干预不能取代减少温室气体排放和适应出现的气候变化,一些有意的气候干预种类有一天可能会成为管理气候变化时使用的工具包”。

由美国全球变化研究项目(USGCRP)完成的这份报告协调了13个部门和机构的气候研究。尽管联邦气候科学办公室已经在悄然评估奥巴马政府的全部相关观点,但目前尚没有哪个部门表示支持地质工程研究。2009年,在参议院对其就任白宫科学顾问一职作出肯定之后,John Holdren在首次接受公众访问时曾说,他在担任新职位后曾讨论过这个争议性的观点。然而对白宫是否“考虑”地质工程研究却产生了混乱。随后,尽管诸如英国皇家学会,美国国家科学院、工程院和医学院以及众议院科学委员会等有影响力的机构都呼吁政府资助地质工程研究,但极少有科学家公开提到这个话题。

在两种主要地质工程学方法(改变地球的反射率或反射性以及去除大气中的碳)中,包括若干家公司的工作在内,更多的现实实验都与去除碳相关。201611月公布的一份联邦报告列出了到2050年美国经济“深入消除碳素”的策略,并表示研究二氧化碳去除技术“长期来看可能是必要的,可以限制全球平均气温升高在2℃以内”。(晋楠)

 


中国科学报 2017 1 11

“雪鹰601”降落南极冰盖之巅

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

18日,“雪鹰601”在昆仑站机场降落后滑行。

当地时间1435分(北京时间181735分),中国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”成功降落在位于南极冰盖最高区域冰穹A、海拔超过4000米的昆仑站机场,并于当地时间1950分成功从昆仑站起飞返航,在世界上首次实现了该类飞机在此降落,在国际南极航空历史上具有里程碑式意义。新华社发(南极科考队昆仑站队提供)

 


文汇报 2017 1 11

“海洋六号”给深海做CT

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

18日,科考人员在海洋六号后甲板投放重力柱,在南极海底取样。

新华社记者王攀摄

 

据新华社海洋六号110日电 在首次奔赴南极的中海洋六号考船上,科研人员正开展多项海洋地质和地球物理调查,他们要探索的奥秘往往潜藏在数百米乃至数千米深的海水之下,所用的技术手段正如给深海做CT、验标本、量体温。

放枪、点炮——在这两个名词背后,是海洋六号次南极科考的首要任务:多道地震调查。枪,是捆绑在钢架上的多把高压气枪;炮,是气枪每隔10秒向海水中打出的气炮。如此在海水中形成的巨大声波,可以穿过海水,直达海底岩层并形成反射,这些反射信号又被科考船身后长达1.2公里的电缆捕捉,形成基础数据。

 


文汇报 2017 1 11

日本科学家研究推测地球内核“缺失元素”或为硅

新华社微特稿 日本科学家研究推测,构成地球最深处内核的缺失元素或许是硅,如果研究属实,则有助人类进一步了解地球构造。

内核是位于地球最深处的一个半径1200公里的固体球体。由于所处位置太深,科学家只能通过研究地震波通过该区域的方式推测其构成。目前已知,地球内核重量的85%为铁、10%为镍,另有5%成分因无法确定被称缺失元素

日本东京大学研究人员把铁镍合金与硅混合,将其置于与地球内核压力和温度同等的环境下,发现结果与地震波数据吻合,因此推断硅为地球内核的缺失元素

英国广播公司10日援引研究领头人、东京大学教授大谷荣()话报道,虽然研究显示硅是构成地球内核的第三种元素,但这并非定论,地球内核也可能含有其他物质。大谷荣治此前在美国地球物理学联合会2016年秋季年会中介绍了上述研究结果。

科学家们认为,探明内核缺失元素有助了解早期地球构造,尤其氧气的分布情况。英国剑桥大学西蒙·雷德芬教授说,如果缺失元素为镍,那么早期地球成形时的氧气含量相对丰富;反之如果氧气都被吸入内核,那么位于地核和地壳之间的地幔就不会含有氧气。

(袁原)

 


科技日报 2017 1 12

高景一号首批影像发布

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

图为香港会议展览中心,呈现飞鸟展翅的形态,建筑顶部窗户清晰可见。

 (中国航天科技集团公司供图)

 

科技日报北京111日电 (记者付毅飞)记者11日从中国航天科技集团公司获悉,高景一号01组两颗卫星首批影像当日向社会发布,标志着我国首个完全自主研制的0.5米高分辨率商业遥感卫星星座正式具备运营能力。

记者在此次发布的图片中看到,布达拉宫景区内汽车车型可辨、宫内游人清晰可见;西藏自治区会展中心广场地面的格桑花设计图案线条清晰,喷泉水下设施清楚,通过玻璃穹顶还能透视建筑内部结构;香港会议展览中心顶部窗户明晰可见,同时能清楚辨识直升机停机坪标志和各型车辆。

高景一号01组双星于20161228日在太原卫星发射中心以一箭双星方式成功发射,卫星全色分辨率为0.5米,多光谱分辨率2米,轨道高度500公里,幅宽12公里,具有连续条带、多条带拼接、多目标和立体等多种成像模式。卫星采用先进的控制系统和高度集成的电子系统,重量轻、机动能力强、图像质量达到国际一流水平。

截至110日,卫星已完成姿态轨道调整,地面系统成功接收处理了全球范围内的151241景影像。高景一号的商业化运营将打破我国高分辨率卫星遥感市场被国外垄断的局面,进一步满足国家重大发展战略对遥感技术的巨大需求。

 


科技日报 2017 1 12

废弃的地球

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

  

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

人类已在地球上存在了几百万年之久。然而与地球数十亿年的历史相比,人类或许只是匆匆过客。

我们在地球上盖工厂、建房屋,开发它的资源,破坏它的原始环境。假如有一天,人类突然从地球上消失,或者全部移民到别的星球,地球会变成什么样子?以上图片幻想了其中一种可能。

图片来源:设计之家网

 


科技日报 2017 1 12

由于强厄尔尼诺事件改变了我国的大气环流,大陆高压的减弱使得冬季华北地区的偏南风增多,加强了南部污染物对北京地区的传输。

你知道吗,东部霾竟然和厄尔尼诺有关

本报记者马爱平 通讯员 陈弘毅

 

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

太行山与燕山对污染物传输的阻挡及在北京的积累作用。

 

跨越20162017两年的北京史上最长重污染橙色预警1720时解除。

过去几年,我国大气污染治理取得显著成效,然而在秋冬季节华北、黄淮多地仍然身陷“十面霾伏”。可曾想到,这东部霾还和厄尔尼诺有关系。

最近中科院地球环境研究所铁学熙与长三角环境气象预报预警中心许建明团队合作的一篇论文发表在《Scientific Reports》(《科学报告》)上,文章首次研究了极端气候事件——厄尔尼诺现象对我国霾污染的影响,此项研究说明了一个重要的问题,即极端气候事件和我国区域性霾污染有着重要的相互联系,解释了极端气候事件对不同区域霾污染的复杂影响,为我国在全球气候变化背景下霾污染的治理提供了科学依据。

极端气候事件影响霾污染有实证

2015年冬季强厄尔尼诺事件改变了我国的大气环流形势。在华南地区,中雨及以上强度的降水增加了15%20%,由于雨水的冲刷使得该地区的霾污染有所减缓。

厄尔尼诺现象是发生在热带太平洋海温异常增暖的一种气候现象,大范围热带太平洋增暖,会造成全球气候的变化,但这个状态要维持3个月以上,才认定是发生了厄尔尼诺事件。

“极端气候事件厄尔尼诺改变大气环流,造成暴雨、洪涝等灾害性天气,受到气象部门和政府的广泛关注。然而,此类气候事件是否会影响我国东部的霾污染却缺乏研究。”中科院地球环境研究所研究员铁学熙说。

过去我国关于霾研究主要侧重于一定时期气象条件对霾形成和转化的影响,而全球气候变化和重大气候事件对于我国霾污染的影响研究则少之又少。

在铁学熙的指导下,长三角环境气象预报预警中心许建明团队研究了2015年极端气候事件对我国东部地区冬季霾污染的影响,分析了气象及大气污染综合观测资料,并采用了国际先进的全球及区域气象—化学数值模式进行模拟。

“研究发现2015年冬季强厄尔尼诺事件改变了我国的大气环流形势。在华南地区,中雨及以上强度的降水增加了15%20%,由于雨水的冲刷使得该地区的霾污染有所减缓。”铁学熙说,研究同时发现,在江南部分地区,厄尔尼诺现象同时造成了地面风速有所增强,进一步减少了江南地区霾污染。

强厄尔尼诺是北京重霾原因之一

在华北平原,受强厄尔尼诺影响,大陆高压的减弱使得影响北京的偏南风增多,导致区域输送明显增加,造成北京地区的严重霾污染。

那么,这项研究是否发现厄尔尼诺与北京霾有关?

此次研究首次定量研究了北京地区由于极端气候事件厄尔尼诺造成的南风增强问题,及其对北京地区重霾污染的影响。

“根据我们的研究,秋冬季节北京地区的霾污染有很强的周期性,一般47天,大都产生于两次冷空气的间歇期,其持续时间和严重程度与气象条件关系密切,主要是风向、风速和大气边界层。并与北京的特殊地形有关。在东南风或南风的影响下,来自河北、天津、山东、河南等南部省市的污染气团向北传输,受到燕山、太行山的阻挡,容易在北京及周边地区快速累积形成重霾事件。”铁学熙说。研究进一步表明,如果没有燕山、太行山的阻挡,南部污染物会进一步向北京的北部传输,北京的污染则会得到一定程度的减缓。

对此,铁学熙团队还做了不同案例的研究。铁学熙说,由于强厄尔尼诺事件改变了我国的大气环流,大陆高压的减弱使得冬季华北地区的偏南风增多。加强了南部污染物对北京地区的传输,造成了PM2.5浓度在201512月偏高了80100微克/立方米,超出了我国霾污染标准(日均值75微克/立方米),这是北京和周边地区重霾事件频繁发生的重要原因之一。

在南风条件下,可造成北京地区的严重霾污染。而在北风条件下即冷空气来临时,污染物得到清除,北京地区的PM2.5浓度迅速减少到30微克/立方米以下,形成从重霾到蓝天的快速转换。

风只是“搬运工”并不是终结者

风并不是大气颗粒物的终结者,污染物实际上仍存在于大气中,只不过是换了一个地方而已。大气颗粒物的终结者是雨水的冲刷。

目前在重污染的条件下,公众普遍因为,风是对霾污染的清除过程。

铁学熙说,风并不是大气颗粒物的终结者,而是起了一个“搬运工”的作用。污染物实际上仍存在于大气中,只不过是换了一个地方而已。大气颗粒物的汇,即最后的终结者是大气颗粒物的湿沉降,即雨水的冲刷和干沉降。其中雨水的冲刷起主要作用。

“但是对一个局地而言,风的确起了一个重要的作用,使得霾污染有着短期的显著的变化。”铁学熙说,风的作用可以清除局地污染,也可造成严重的局地污染,这个“搬运工”即可把污染物搬来,也可把污染物搬走。

北京的北部是山区而且无大量的污染源,南部是平原有大量的污染源。南风往往将北京南部污染源传到北京,加剧北京地区的污染。

铁学熙的研究表明,北京的山脉阻挡了污染物,使其在北京山脉脚进行积累,加剧了在北京地区重霾作用。在北风条件下,污染物得到清除,北京地区的PM2.5浓度迅速减少,所以快速从重霾转换到蓝天。而北风在上海的作用则相反,在上海地区,北风往往将上海北部的污染源传到上海,加剧上海地区的污染。南风和东风将清洁的空气传到上海,减少了上海地区的污染。

“这进一步说明区域传输对北京重霾的影响。因此,治理北京局地污染应从大尺度的视角考虑,即整个华北地区甚至是河南的污染排放加以研究。”铁学熙说。

燃煤及散煤是北京治霾根本

我国目前燃煤量是美国燃煤量56倍,其中散煤量和美国全国燃煤量相当。而且其排放是在近地面发生的,地面的风速较小,其积累的效应更为显著。

污染物的高度排放是造成我国重霾现象的根本原因,但对其中的排放源的争议很大。

近日有媒体报道将不同大城市重霾源解析的原因归纳为,北京是汽车尾气,天津等地是扬尘等等。

“这是一种不切合我国污染实际的报道。如果真如报道所说,治理了北京的汽车尾气,北京的重霾就解决了吗?如果治理了天津的扬尘,天津的重霾就解决了吗?这显然是不可能的。”铁学熙说。

他告诉记者,研究发现,我国目前的污染是一个大范围污染过程,必须从大尺度污染源治理考虑一个局地污染的治理问题。如北京此次重霾的过程是整个华北地区甚至更大地区的污染源问题,必须将我国目前的整体污染源分析清楚。

“我们研究发现,要想根本地解决我国重霾的问题,应加大力量解决我国的燃煤问题,尤其是散煤的问题。我国目前燃煤量是美国燃煤量56倍,其中散煤量和美国全国燃煤量相当,散煤的排放没有得到任何控制(如除硫等等),而且其排放是在近地面发生的,地面的风速较小,其积累的效应更为显著。”铁学熙认为,减少燃煤问题是一项长期而且耗资巨大的工作,我国如果要在10年内达到欧美国家的排放水平,其减排应是一个惊人的速度。

他建议,在此同时应对一些比较容易解决的问题,如对工地扬尘,秸秆燃烧,鞭炮问题加大解决力度。而对汽车尾气的问题,要加强其燃油质量,和柴油车的尾气等问题,单双号则解决不了其根本问题。

 


科技日报 2017 1 12

中国“死海”运城盐湖惊现“粉色硝花”

地球(2017 年 1 月 B) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

111日,山西运城,古老盐湖出现晶莹剔透的“硝花”独特现象。

素有中国“死海”之称的运城盐湖,最令人难以忘怀的景观就是“硝花”了。“硝花”又叫“硝凇”,是芒硝结晶在盐板上的一种特有的物理现象,这一现象在盐湖并不是每年都会出现,只有当气温低于零下510摄氏度时,才有可能邂逅这样冰晶玉洁般的奇观。连日来,强冷空气大面积来袭,运城市的气温也屡屡下降。所以,盐湖周边便绽放出一层层的“硝花”。

这些“硝花”凌寒怒放,让人们不由得惊叹大自然的鬼斧神工。据盐湖附近居民介绍,这些天来,不顾严寒蹲在盐湖边创作摄影作品的发烧友不在少数,大家都在用镜头为这一罕见的奇观留下美好的记录。薛俊/视觉中国

 


中国科学报 2017 1 12

雾霾为何没有“就地消失”

去年1222日和今年12日,北京在没有风、没降温情况下,雾霾突然不见了。个中缘由,专家从三维角度解释说——

 

本报记者 张楠

等风来,是雾霾时人们的焦灼期盼。然而不同于18日雾霾结束时的大风,在20161222日和201712日,北京居民普遍感到疑惑:没有风、没降温,雾霾就这么不见了?那么,是否可以从雾霾“就地消失”事件中汲取灵感,开发出有效的治霾手段?相关推测在朋友圈得到大量转发。

就此,科学网博主、同济大学环境科学与工程学院教授蒋大和发表博文提出质疑:雾霾消散过程应当放在三维空间来解释,这次是复杂的锋面过程发挥了作用。

而记者走访环境、气象专家,也得到了“雾霾并不会‘就地消失’”的答案,只是在空气流动的三维动态中,发生了为地面人体不易察觉的浓度变化。

雾霾就这么不见了?

没有强烈的风,阳光明媚温暖,霾去哪了?

自然之友会员金辉就20161222日的雾霾“消失”事件发表文章,获得较高阅读量和转载率。

他提出:“据数据观察,北京14个站点中很多站点的雾霾指数一两个小时便下降了400点之多,而且没有发现污染物的扩散转移,没有强烈的大风刮过的痕迹,雾霾都去哪儿了?”

通过比对、分析北京市多个监测站点的具体实时指数,金辉认为,对于从去年1216日持续至22日凌晨、超过120小时的这次严重雾霾,“在其最终结束的阶段,不论是看各个站点,还是看北京市全境,大气中的悬浮污染颗粒基本上没有,或者说完全没有出现向外界的扩散、转移、传输和稀释、蔓延的现象”。

那么究竟是雾霾“就地消失”,还是有什么气象现象为我们所忽略,或者是有其他原因?

冷空气吹霾是锋面过程

带着满腹疑惑,《中国科学报》记者联系了蒋大和。他回应说:“相关区域污染指数一定要经历几小时连续的增大再减小的过程吗?这是一种平面推进的思想,是将所讨论的现象放在二维空间去解释了。”

蒋大和观察发现,去年1216日以后,京津冀雾霾污染的气象原因是暖湿气流占上风,且持续多日。直至1222日凌晨,才有一股较强冷空气从西北偏北方向,向东南偏南方向进入北京。

“这是两个不同性质的气团相遇:一个湿暖并污染,另一个干冷并洁净。”冷气团推动暖气团南下的界面附近存在锋面过程,不同气团会基本保持其特性,只在界面附近有掺混。

锋面过程的温度、湿度、压力、风力分布都十分复杂,具体情况与两侧气团的强度、风速风向以及地形相关,混合层将被破坏,并产生垂直运动,还可能有降水相伴,容易想见是一个三维动态。而“污染物在上空容易被吹散,地面监测结果不能说明全部问题”。蒋大和进一步解释说,“北京市去年1222日的冷空气南下看来属于冬季较弱的冷锋过程。”

同时,尽管20161222日霾在北京市的传输、扩散和累积现象不明显,但蒋大和认为,通过查阅全国霾分布图,京津冀雾霾实际上有向南输送的现象。

可是,既然是冷风吹走了雾霾,为什么没有降温的体感?“冷气团太弱了。”蒋大和回答记者说,“这也是雾霾去也匆匆回也匆匆的原因。”

水平风力大,污染物向高层扩散

气象专家同样从三维角度解释了雾霾的“消失”。

12日的雾霾“消失”为例,中国气象局环境气象中心副主任张恒德表示,2日凌晨起,尽管地面风速很低,人体感受不明显,但通过风廓线仪观测,在距地面200~3000米高度,偏北风风力非常明显,并且北风比地面风来得要早。

空气中污染物成垂直分布,当水平风力较大时,污染物也会垂直扩散。“冷空气抵达北京上空时,雾霾厚度已达到八九百米,碰巧地面风很小,200米高度往上的偏北风却非常明显,因此消减效应明显。”张恒德告诉《中国科学报》记者。但是与去年1222日的过程不同,因12日冷气团弱,“2日中午整个空气层都又变成南风,霾很快又回来了”。

正如金辉曾提到的:“严重雾霾,历来都是这样的原因:污染物排放量大是根本原因,不利于扩散的气象条件是直接原因。”诚然,雾霾消散,依然需要等待气象条件变化。

中国气象科学研究院副研究员刘洪利17日在答记者问时表示,除非人为干预,例如关停工厂等,污染排放水平一般没有大的起伏。而气象条件驱动着雾霾变化,污染水平高、气象条件差就形成了雾霾事件。如果下雨或刮风,能够清除雾霾。“在相同排放条件下,气象因素的作用超过了70%”。

 


人民日报 2017 1 12

高景一号卫星发布首批影像

本报北京111日电  (记者蒋建科)我国首个完全自主研制的0.5米高分辨率商业遥感卫星星座高景一号今天正式具备运营能力,中国航天科技集团公司将首批影像向社会发布。

高景一号01组两颗卫星于201612281123分在太原卫星发射中心以一箭双星方式成功发射。截至2017110日,已完成卫星姿态轨道调整,地面系统已成功接收处理了全球范围内的151241景影像。

高景一号卫星全色分辨率为0.5米,多光谱分辨率2米,轨道高度500公里,幅宽12公里,具有连续条带、多条带拼接、多目标和立体等多种成像模式。卫星采用先进的控制系统和高度集成的电子系统,重量轻、机动能力强、图像质量达到国际一流水平。高景一号的正式运营,将为全球用户提供以高空间、高时间、高光谱分辨率和全天候对地观测能力为核心的遥感数据及其增值应用服务,以及应用系统解决方案。服务对象涵盖测绘、国土资源调查、城市建设、农林水利、地质矿产、环境监测、国防安全和应急减灾等众多传统行业。在互联网、位置服务、智慧城市、金融保险等新兴行业也具有巨大的应用潜力。

高景一号的商业化运营是中国航天科技集团公司从航天制造向航天制造与运营服务转变的重要举措,将打破我国高分辨率卫星遥感市场被国外垄断的局面,进一步满足国家重大发展战略对遥感技术的巨大需求。

 

 

  评论这张
 
阅读(14)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017