2024年开春 五大湖的冰盖达到了历史最低点

2024年开春 五大湖的冰盖达到了历史最低点 自 1973 年开始卫星测量以来,冬季最大冰覆盖率平均超过 40%。2024 年 2 月下旬,冰层覆盖率仅为平均最大值的十分之一。2024 年 2 月 24 日,Suomi NPP 卫星上的 VIIRS(可见光红外成像辐射计套件)传感器获取了这张湖泊图像。历史趋势和最新观察结果湖泊结冰的程度变化很大。例如,2014 年的覆盖率超过了 80%。然而,自 1973 年以来,冰层覆盖率一直呈下降趋势。根据美国国家海洋和大气管理局五大湖环境研究实验室(GLERL)的数据,每年的最大冰覆盖率每十年下降约5%。五大湖区冬季气候变暖导致低冰年更加频繁。2023-2024 年冬季分析上图显示了 2023-2024 年冬季(红色)相对于过去 50 个冬季的冰覆盖率。这条线反映了当前冰季的温暖开端。通常情况下,本季的第一股冷空气会在 12 月移动到中西部上游地区,并开始冷却湖水。2023 年 12 月没有出现这种"启动"现象,导致 2024 年1 月的冰盖达到有记录以来的最低水平。1 月中旬,当北极寒流在美国大部分地区徘徊时,冰盖增加到可能的季节最高值约 16%,然后随着气温回升而消散。气候对冰盖的影响气温与冰盖密切相关,GLERL 的冰雪气候学家 Jia Wang 说,有四种气候变异模式会影响五大湖的气温。今年,四种模式中的三种产生了强烈的影响。厄尔尼诺现象、大西洋十年涛动和太平洋十年涛动同时给五大湖带来了变暖。环境和生态影响没有冰会使海岸线和基础设施更容易受到强风和海浪的破坏。它还会使一些鱼类在产卵季节失去保护,无法抵御捕食者。此外,缺少冰层覆盖可能会使蒸发量增加,从而影响水位。不过,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报告称,截至二月下旬,水位没有受到明显影响;湖面和空气温度相近,蒸发率较低。展望美国国家海洋和大气管理局的专家表示,五大湖的冰季将持续到三月,北极空气仍有可能到达该地区,并刺激冰层形成。不过,这些冷空气事件更可能是短暂的,天气模式必须发生重大变化,本季的冰层才能摆脱低于平均水平的趋势。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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五大湖降下"永久化学品"(PFAS)雨

五大湖降下"永久化学品"(PFAS)雨 访问:NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 一项关于五大湖中全氟辛烷磺酸的研究表明,各湖区降水造成的污染程度相同,而化学物质的去除率却不尽相同,这强调了加强监管措施的必要性。全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)通常被称为"永久化学品",是空气、水和土壤中持久存在的环境污染物。它们的化学稳定性使其能够在水循环中循环,渗入饮用水源和降水中。美国化学学会的《环境科学与技术》杂志上的研究报告表明,降水沉积到五大湖中的 PFAS 数量大致相同;但是,五大湖消除这些化学物质的速度却各不相同。摄入全氟辛烷磺酸与不良健康后果有关。2024 年 4 月,美国环保署(EPA)将两种永久性化学物质全氟辛烷磺酸和全氟辛酸指定为有害物质,并对其在饮用水中的浓度做出限制。五大湖是美国和加拿大的主要淡水水源,美国环保署报告称,五大湖流域周边地区的人口分别约占两国人口的 10% 和 30%。以前的研究表明,这些湖泊中含有 PFAS。但印第安纳大学的 Marta Venier 和来自美国和加拿大的同事们希望了解这些化合物的来源和去向。研究方法和结果2021 年至 2022 年期间,在美国五大湖周边的五个地点采集了 207 个降水样本和 60 个空气样本:芝加哥、克利夫兰、纽约州斯特金角、密歇根州鹰港和密歇根州睡熊沙丘。在同一时期,从五大湖收集了 87 个不同的水样。研究小组分析了所有样本中的 41 种全氟辛烷磺酸,结果发现:在降水样本中,不同地点的全氟辛烷磺酸浓度基本相同,这表明无论人口密度如何,这些化合物的含量都差不多。在空气样本中,克利夫兰的全氟辛烷磺酸中位浓度最高,睡熊沙丘的浓度最低,这表明人口密度与空气中的全氟辛烷磺酸之间存在密切联系。在湖水样本中,安大略湖的 PFAS 浓度最高,其次是密歇根湖、伊利湖、休伦湖和苏必利尔湖。与早在 2005 年进行的研究数据相比,湖水中全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的浓度有所下降,但替代全氟辛烷磺酸的全氟辛基醚的浓度仍然很高,这表明可能需要采取进一步的监管措施。研究小组计算得出,降水造成的空气沉降是 PFAS 进入湖泊的主要方式,而它们则通过沉积作用被清除,在沉降到湖床时附着在颗粒上,或通过连接通道流出。总体而言,他们的计算显示,最北部的湖泊(苏必利尔湖、密歇根湖和休伦湖)一般都在积累全氟辛烷磺酸。再往南,安大略湖通常会消除这些化合物,而伊利湖中的含量则保持稳定。研究人员表示,这项工作有助于为未来旨在减少五大湖中 PFAS 存在的行动和政策提供依据。参考文献:五大湖中的全氟和多氟烷基物质的来龙去脉:夏春杰、Staci L. Capozzi、Kevin A. Romanak、Daniel C. Lehman、Alice Dove、Violeta Richardson、Tracie Greenberg、Daryl McGoldrick 和 Marta Venier,2024 年 5 月 16 日,《环境科学与技术》。 ... PC版: 手机版:

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南极海冰覆盖范围连续第三年接近历史最低点

南极海冰覆盖范围连续第三年接近历史最低点 2024 年 2 月 20 日,南极海冰面积达到年度最低点,总面积为 199 万平方公里(76.8 万平方英里)。这比 1981 年至 2010 年夏末的平均值低了 30%,冰覆盖面积的差异相当于德克萨斯州的面积。美国国家航空航天局(NASA)和科罗拉多大学博尔德分校国家冰雪数据中心(NSIDC)的科学家们跟踪这些季节性和年度性波动,因为海冰塑造了地球的极地生态系统,并在全球气候中发挥着重要作用。上图显示的是 2 月 20 日的冰层面积,这一天是全年冰层面积最小的一天。为了确定冰盖范围,科学家们将海冰的卫星观测数据投影到网格上,然后将每个单元格中至少有 15% 冰雪覆盖的总面积相加。黄色轮廓显示的是 1981 年至 2010 年二月份海冰范围的中位数。中值是指中间值,即一半的面积大于黄线,一半的面积小于黄线。该分析基于 Nimbus-7 号卫星上的微波传感器收集的数据,Nimbus-7 号卫星由美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋与大气管理局(NOAA)以及国防气象卫星计划的卫星联合运行。该图显示了截至 2024 年 3 月初的每日海冰覆盖范围(红色)与 2023 年的最低记录(橙色)以及 1981 年至 2010 年的平均覆盖范围(蓝色)的对比。最近的最低冰覆盖面积与 2022 年 2 月并列南极洲周围冰覆盖面积的第二低值,接近 2023 年的历史最低值 179 万平方公里(69.1 万平方英里)。由于最近的冰层退缩,今年标志着南极大陆周围冰层覆盖面积的三年平均最低值。从历史上看,南极大陆周围的海冰面积每年波动很大,但几十年来的平均值相对稳定。但近年来,南极洲周围的海冰覆盖面积急剧下降。南极海冰最大范围(2023 年 9 月 10 日)至最小范围(2024 年 2 月 20 日)的动画。资料来源:美国国家航空航天局科学可视化工作室"2016年,我们看到了一些人所说的制度转变,"NSIDC的海冰科学家沃尔特-迈尔(Walt Meier)说。"南极海冰覆盖率下降,并在很大程度上一直低于正常水平。在过去的七年里,我们已经创下了三次最低纪录。"现在要知道南极海冰最近的低点是否意味着长期变化而不是统计上的波动还为时过早,但迈尔相信长期下降是不可避免的。Meier 说:"这只是时间问题。经过六、七、八年的时间,它开始看起来可能正在发生。问题只是是否有足够的数据来证明这一点。"美国宇航局地球观测站的图片,作者 Lauren Dauphin,使用的数据来自国家冰雪数据中心。James Riordon/美国宇航局地球科学新闻组的报道,为地球观测站改编。 ... PC版: 手机版:

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意大利出生率降至历史最低点 去年,意大利的出生人数下降了3.6%,创下了历史新低。2023年,意大利只有379,000名婴儿出生,比前一年的创纪录低点393,000名有所下降。国家统计局当时指出,这是自1861年意大利统一以来最少的出生人数。国家统计局表示,数据显示意大利的“人口寒冬”并未出现解冻迹象。在这期间,由于许多意大利女性选择少生或不生孩子,生育率已远低于2.1的替代水平。在周五公布的数据中,国家统计局指出,2023年意大利的总生育率(即每位女性的平均生育子女数)降至1.2,低于前一年的1.24,且接近1995年创下的历史最低纪录1.19。

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与外界隔绝300万年的麒麟冰下湖即将“开封” 中国提出破解污染难题的钻探方案

与外界隔绝300万年的麒麟冰下湖即将“开封” 中国提出破解污染难题的钻探方案 中国地质大学(北京)校长、中国第40次南极科学考察队队员、中国工程院院士孙友宏4月9日告诉科技日报记者,麒麟冰下湖钻探设备测试和正式钻探作业将在20252027年的南极工作季展开,计划采用热水钻与热融探测器联合作业的方式,以实现清洁钻探目标。麒麟冰下湖隐藏在东南极内陆冰盖伊丽莎白公主地区域,因形似“麒麟静卧”而得名。作为迄今发现的南极洲第二大埋深湖,其上覆冰盖厚度约3600米,已与外界隔绝至少300万年,面积达370平方千米,最大水深200米,沉积物最大厚度超过300米。冰下湖在极地环境中独特且重要。截至2022年,全球已发现的冰下湖总数达到773个,其中675个位于南极洲。这些湖泊或是被封存的远古水体,或是现代冰层基底融水,蕴藏着丰富的科学信息。孙友宏说,冰下湖具有高压、低温、黑暗、寡营养等极端环境特征,与地球冰期及一些地外天体的环境相似,研究其微生物群落生态特征及其参与的生源要素地球化学循环过程对揭示地球生命演化和探索地外生命具有重要意义。尽管俄罗斯和美国已经成功获取了南极冰下湖湖水样品,但如何确保钻探过程的无污染,一直困扰着科研人员。吉林大学极地科学与工程研究院院长帕维尔·达拉拉伊指出,此前,俄罗斯主要采用深冰芯钻探技术,但如果要获取冰下湖湖水样品,其钻进效率较低,且所使用的钻井液极易污染冰下湖湖水样品,这大大降低了其科学研究价值。美国采用的清洁热水钻虽然避免使用钻井液,但钻进过程中冰面与冰下湖通过热水钻孔连通,如果钻进工艺控制不好,孔内热水易涌入冰下湖,导致冰下湖引入污染源,破坏封闭冰下湖原有的生态平衡。与俄罗斯和美国采用单一钻探技术不同,我国提出了创新的解决方案采用热水钻与热融探测器联合作业的方式,进行麒麟冰下湖钻探。钻探过程中,先利用清洁热水钻透冰下湖上方约30003400米厚的冰层,并严格监控钻进过程中的微生物污染问题,确保钻进用水清洁;当钻至预定位置后,停止向下钻进并向上回收热水钻,再下放消毒后的中继舱和可回收式冰层热融探测器至热水钻孔底部;随后启用探测器热融钻进剩余几百米冰层。在这过程中,探测器上方热融钻孔闭合,以隔离热水钻孔与冰下湖,直至探测器完全进入冰下湖完成取样及观测。最后,探测器向上钻进返回热水钻孔,进而返回冰面。孙友宏表示,这种联合作业方式不仅提高了钻探效率,还减少了污染风险。清洁热水钻的快速钻探为后续热融探测器提供了便捷的清洁通道,而热融钻孔的闭合有效隔离了热水钻孔和冰下湖,从而避免热水钻用水对冰下湖湖水的潜在污染。目前,我国虽然已经掌握了冰下湖清洁钻探取样的部分关键技术,但麒麟冰下湖科学钻探工程仍面临诸多挑战。孙友宏强调,一个南极工作季,麒麟冰下湖钻探工程的有效工作时间仅为4050天,对无污染取样要求又极为严格,加上相关技术和装备多为国际上首次在南极大深度冰盖钻探中使用,如遇上南极环境恶劣,将使得钻探作业难上加难。为攻克相关技术难题,中国地质大学(北京)极地钻探技术研究团队正与吉林大学、中国极地研究中心、杭州电子科技大学、中国科学院南京天文光学技术研究所等积极研发和测试清洁热水钻、洁净可回收式热融探测器、过程污染监控和现场测试分析等技术与装备,为今后揭开南极麒麟冰下湖的生命奥秘提供坚实支撑。 ... PC版: 手机版:

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中国将在南极钻探一个冰下湖 项目已纳入国家重点研发计划

中国将在南极钻探一个冰下湖 项目已纳入国家重点研发计划    据中国极地研究中心极地冰雪与气候变化研究所研究员姜苏介绍,这个冰下湖位于东南极内陆冰盖伊丽莎白公主地区域,深埋在冰盖下方超过3600米,距离中国南极泰山站120千米。2022年,我国正式将这个形似“麒麟静卧”的冰下湖命名为“麒麟冰下湖”,现已被南极研究科学委员会(SCAR)收录。据介绍,在中国第40次南极考察期间,南极内陆考察队员根据我国高分辨率卫星遥感影像选取的进出湖区安全路线,进行了实地勘探,首次成功进入麒麟冰下湖区域,并开展了多项冰下湖钻探选址调查工作,为后续冰下湖科学钻探进行前期准备。目前,我国的“南极伊丽莎白公主地冰下湖与冰下生命探测”项目已纳入国家重点研发计划。中国极地研究中心将与中国地质大学(北京)、吉林大学等多家科研单位紧密合作,在突破3000米级冰下湖洁净可回收式钻探、原位探测与洁净取样、低温环境微生物样品现场处理、钻探过程微生物污染监控、钻探保障支撑等多项关键技术的基础上,正式开展南极麒麟冰下湖的科学钻探工程。 ... PC版: 手机版:

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