新研究提供了气候变化中人类"指纹"存在的明确证据

新研究提供了气候变化中人类"指纹"存在的明确证据 最近的研究强调了人类对海面温度（SST）的明显影响，揭示了与人类活动相关的季节性温度周期的显著变化。这项研究利用各种观测数据集和气候模型，确定温室气体是这些变化的主要驱动因素，对海洋生态系统、海洋作为碳汇的作用以及全球气候模式具有深远影响。"我们的研究表明，海表温度（SST）季节周期中的人为信号已经从自然变化的噪声中显现出来。海表温度季节周期振幅（SSTAC）变化的地理模式揭示了两个显著特点：北半球中纬度地区的上升与混合层深度变化有关，而南纬40°至55°之间的强偶极子模式则主要受地表风变化的驱动，"发表在《自然-气候变化》（Nature Climate Change）上的这项新研究说。"我们发现的证据非常明确。研究基于四组不同的海面海洋温度观测数据，分析了来自不同监测系统的数据，包括卫星记录以及世卫组织海洋研究所自 1950 年以来通过船只和浮筒收集的海洋测量数据。所有这些数据都提供了相同的故事和相同的结论：SSTAC 中的人为信号非常强烈，而且具有非常独特的模式。"佐证和影响在四种不同的观测到的 SST 产品和 51 个模型实现的历史气候演变中，模型预测的 SSTAC 变化模式具有很高的统计置信度。根据各个强迫的历史变化进行的模拟显示，温室气体的增加是 SSTAC 变化的主要驱动力，人为气溶胶和臭氧强迫的贡献较小但很明显。太平洋上的波浪。图片来源：伍兹霍尔海洋研究所 Hannah Piecuch这项研究的灵感来自桑特早先的工作，他从事气候指纹识别工作已有30多年。以前的研究利用卫星记录来识别对流层中上层温度季节周期变化中的人类指纹。然而，这是第一项揭示季节性海面温度气候变化详细模式的指纹研究。气候变化与海洋影响"海面温度的季节周期振幅正在发生变化，而且变得越来越强。我们最大的发现之一是，夏季变暖的程度大于冬季。在北半球和南半球，海洋混合层深度都在变薄，这会显著放大夏季温度。北半球的变暖更为极端，与海洋盆地面积变小有关。在南半球，我们发现海面温度的变化主要是由大气变暖引起的风向转变模式驱动的。这项研究驳斥了近期气温变化是自然现象的说法，无论是太阳还是气候系统的内部周期。"桑特说："就我们正在研究的海洋季节性温度变化而言，自然解释几乎是不可能的。这项研究进一步排除了这样的说法：因为气候变化是自然现象，所以我们不必认真对待。"社会和环境后果海洋表面温度季节性周期中这一强有力的人类指纹预计将对海洋生态系统产生广泛影响。这会极大地影响渔业和营养物质的分布。深入了解人类活动对季节性的影响具有科学、经济和社会方面的重要意义。2023 年，海洋上层热量含量达到有记录以来的最高值，引起了科学界的强烈关注。海洋吸收了地球因全球变暖而产生的大约 90% 的多余热量，在调节地球气候系统方面发挥着至关重要的作用。"海洋温度简直高得离谱。很多人都想知道发生了什么，"桑特说。"答案的很大一部分是人类活动使世界海洋逐渐变暖。科学界一直关注海洋年平均温度的变化。这篇论文表明，根据季节变化进行指纹识别也是至关重要的。"海洋是一个重要的碳汇，它吸收了我们因燃烧化石燃料而产生的 25% 的二氧化碳。然而，海洋吸收二氧化碳的能力与温度有关。随着海洋变暖，我们必须了解海洋吸收二氧化碳的能力是如何受到影响的。"随着海洋吸收二氧化碳，会产生广泛报道的酸化现象，这会对海洋生物造成负面影响。如果我们开始改变海洋的酸碱度，就有可能影响食物链底层生物的结构完整性。在美国和全球范围内，我们现在面临着如何应对气候变化的重要决策。这些决定应该基于我们对人类对平均气候和季节影响的现实性和严重性的最佳科学理解。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究认为全球每年有超过15万人死于热浪

研究认为全球每年有超过15万人死于热浪 热浪是一种持续数天的极高环境温度，会对人体造成巨大的热应力。以前曾有研究量化了个别热浪对局部地区过多死亡人数的影响，但没有比较过全球范围内如此长时间的热浪统计数据。在这项新研究中，研究人员使用了多国多城市（MCC）合作研究网络的数据，其中包括来自 43 个国家 750 个地点的每日死亡人数和气温。利用多国多城市合作研究网络的数据，研究人员估算了1990年至2019年全球热浪造成的超额死亡人数，并绘制了各大洲热浪造成的死亡人数差异图。在 1990 年至 2019 年的温暖季节，每年与热浪相关的超额死亡人数为 153078 人，每 1000 万居民中共有 236 人死亡，占全球死亡人数的 1%。亚洲的估计死亡人数最多，而欧洲的人口调整死亡率最高，每千万居民中有 655 人死亡。南欧和东欧以及北非、阿拉伯半岛和南亚之间的地区估计死亡人数众多。在全国范围内，希腊、马耳他和意大利的超额死亡率最高。总体而言，气候干燥、收入中等偏下的地区热浪致死率最高。了解与热浪有关的死亡率的地区差异是规划当地适应气候变化和风险管理的关键。作者说："在过去 30 年中，热浪与全球不同时空的大量死亡负担有关。这些研究结果表明，考虑到各社区之间的不平等，政府采取行动加强卫生部门的适应性和复原力可能会带来益处"。作者补充说："在气候变化的背景下，解决热浪对人类健康的不平等影响至关重要。这就需要采取综合方法，不仅要应对热浪期间的直接健康风险，还要实施长期战略，最大限度地减少脆弱性和不平等。这些战略包括：气候变化减缓政策、防暑降温行动计划（如高温预警系统）、城市规划和绿色结构、社会支持计划、医疗保健和公共卫生服务、教育意识以及社区参与"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

全球变暖的新威胁：北极永久冻土的“碳炸弹”

全球变暖的新威胁：北极永久冻土的“碳炸弹” 但是，永久冻土也是一个日益脆弱的大量碳库。根据研究人员的计算，随着气候变化对北极永久冻土层的削弱，全球每升温 1.8华氏度（1摄氏度），随着极地水道的扩张和融化土壤的搅动，释放的碳相当于 3500 万辆汽车一年排放的碳量。景观动态与研究动机第一作者 Joanmarie Del Vecchio 作为达特茅斯大学的 Neukom 博士后研究员领导了这项研究，她的顾问和研究共同作者是地球科学助理教授 Marisa Palucis 和工程学教授 Colin Meyer。Del Vecchio 说："我们从根本上理解了物理学，但当事物开始冻结和解冻时，很难预测哪一方会获胜。如果山坡赢了，它们就会掩埋土壤中的碳。但如果气候变暖，河道突然开始获胜，我们就会看到大量的碳被释放到大气中。这很可能会形成变暖的反馈回路，导致释放更多的温室气体。"达特茅斯大学的研究人员试图了解为什么北极流域的河流面积往往小于气候温暖地区的流域。第一作者 Joanmarie Del Vecchio（如图）在阿拉斯加进行实地考察时，从河边的工作地点徒步上山，看到陡峭的山坡上没有河流或溪流，于是萌生了这项研究的想法。图片来源：Mulu Fratkin研究人员试图了解为什么北极流域（河流及其相连水道的总排水面积）的河流面积往往小于气候温暖地区的流域，因为气候温暖地区的流域可能拥有遍布地表的大量支流。Del Vecchio 现在是达特茅斯大学的访问学者和威廉与玛丽学院的助理教授，她于 2019 年在阿拉斯加进行实地考察时萌生了这项研究的想法。她从河边的工作地点徒步上山，看到的是没有河流或溪流阻隔的陡峭山坡。Del Vecchio 说："似乎是山坡赢了，水道输了。我们想测试是否是温度塑造了这一地貌。我们很幸运，在过去几年中获得了大量的地表和数字高程数据。几年前我们不可能完成这项研究。"研究结果与分析研究人员利用卫星和气候数据研究了北半球从北回归线上方到北极的 69000 多个流域的深度、地形和土壤条件。他们测量了每条河流的河道网络在其流域内所占的土地比例，以及河谷的陡峭程度。在分析的流域中，有 47% 是由永久冻土形成的。与温带流域相比，这些流域的河谷更深、更陡，河道所占的周围地形面积减少了约 20%。研究人员报告说，尽管冰川历史、背景地形陡峭程度、年降水量和其他因素存在差异，但这些相似之处都会影响水和土地的推拉作用。北极流域的形成有一个共同点永久冻土。Del Vecchio 说："无论如何，河道更大、更丰富的地区都更温暖，平均气温更高，永久冻土更少。在有永久冻土的地区需要更多的水来开凿山谷。"研究显示，永久冻土限制了北极河流的足迹，也使其能够在冰冻的土地中储存大量的碳。为了估算这些流域因气候变化而释放出的碳量，研究人员将永久冻土中储存的碳量与地面解冻和北极河流蔓延时冲刷造成的土壤侵蚀量结合起来。气候变化影响与未来关切研究表明，北极地区的温度已经比工业化前水平升高了3.6华氏度（2摄氏度）以上，也就是大约自1850年以来。她说，据科学家估计，如果目前的温室气体排放得到控制，到2100年，北极永久冻土的逐渐解冻可能会释放出220亿至4320亿吨二氧化碳，如果不这样做，则会释放出高达5500亿吨二氧化碳。据国际能源机构估计，2022 年的能源消耗向大气中排放的二氧化碳超过 360 亿吨，创历史新高。Palucis说，北极适应寒冷的时间太长了，以至于科学家们几乎不知道，如果永久冻土加速融化，会释放出多少碳，或者碳释放的速度有多快，他的研究小组将北极作为火星的替身，研究红色星球的表面过程。他的研究小组将北极作为火星的替身，研究红色星球的地表过程。虽然北极在过去经历过变暖，但可怕的是现在变暖的速度如此之快。地貌必须迅速做出反应，这可能会造成创伤。在一次北极研究旅行中，她看到一块小楼大小的基岩从悬崖上断裂。造成断裂的罪魁祸首是渗入岩石并使其变得脆弱的小股水流。这是一种适应寒冷条件的地貌，因此当你改变它时，即使是少量的水流通过岩石，也足以引起实质性的变化。她说："我们对北极地貌的了解或多或少与 100 年前对温带地貌的了解相同。这项研究迈出了重要的第一步，表明我们对温带流域的模型和理论无法应用于极地地区。在了解这些地貌方面，这是一扇全新的大门。"从北极地区采集的沉积物岩芯显示，大约1万年前有大量的土壤径流和碳沉积，这表明当时的北极地区要比现在温暖得多。如今，宾夕法尼亚州和美国大西洋中部等地区位于冰河时期冰川最远的南面，预示着现代北极地区的未来。Del Vecchio 说："我们有一些过去的证据表明，当气候变暖时，大量沉积物被释放到海洋中。现在，我们的论文提供了一个快照，显示随着气候变暖，北极会有更多的水道。但这一切都不等于说，'这就是当你把一个寒冷的地貌迅速升温时会发生的事情'，我不认为我们知道它会如何变化"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA对地球河流进行的新的全球核算揭示了大量用水的“指纹”

NASA对地球河流进行的新的全球核算揭示了大量用水的“指纹” 科罗拉多河蜿蜒流经美国 7 个州，为 4000 多万人供水，其中包括国际空间站上一名宇航员拍摄的犹他州东南部地区。美国国家航空航天局（NASA）领导的一项研究将科罗拉多河流域确定为人类用水密集的地区。资料来源：美国国家航空航天局研究结果还突出显示了因大量用水而枯竭的地区，包括美国的科罗拉多河流域、南美洲的亚马逊河流域和南部非洲的奥兰治河流域。这项研究最近发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志上，美国国家航空航天局（NASA）南加州喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的研究人员采用了一种新颖的方法，将溪流测量数据与全球约 300 万条河段的计算机模型相结合。科学家们估计，从 1980 年到 2009 年，地球河流的平均总水量为 539 立方英里（2246 立方公里）。这相当于密歇根湖水量的一半，约占所有淡水总量的 0.006%，而淡水总量本身就占全球总量的 2.5%。尽管河流的水量只占地球总水量的一小部分，但从人类最早的文明开始，河流就对人类至关重要。美国国家航空航天局（NASA）领导的一项研究将溪流测量数据与 300 万个河段的计算机模型结合起来，绘制了一幅地球河流含水量的全球图景。据估计，亚马逊河流域的水量约占世界河水总量的 38%，是所评估的所有水文地区中最多的。资料来源：美国国家航空航天局JPL的塞德里克-戴维（Cédric David）是这项研究的合著者之一，他说，尽管研究人员多年来对从河流流入海洋的水量进行了无数次估算，但对河流总蓄水量（即储水量）的估算却很少，而且更加不确定。他将这种情况比作在不知道余额的情况下从支票账户中支出。戴维说："我们不知道账户里有多少水，而人口增长和气候变化使问题变得更加复杂。我们可以做很多事情来管理水资源的使用，确保每个人都有足够的水，但首要问题是：到底有多少水？这是其他一切问题的根本所在。"论文中的估计值最终可与国际地表水和海洋地形（SWOT）卫星的数据进行比较，以改进人类对地球水循环影响的测量。SWOT 卫星于 2022 年 12 月发射，它正在绘制全球水域的海拔高度图，河流高度的变化为量化蓄水和排水提供了一种方法。研究发现，亚马逊河流域是河流蓄水最多的地区，蓄水量约为 204 立方英里（850 立方公里），约占全球蓄水量的 38%。同一流域也是向海洋排放水量最多的地区：每年 1629 立方英里（6789 立方公里）。这占全球向海洋排出水量的 18%，从 1980 年到 2009 年，平均每年向海洋排出 8975 立方英里（37411 立方公里）的水量。美国国家航空航天局（NASA）领导的这项研究估算了 300 万个河段的流量，确定了世界各地人类用水量大的地方，包括科罗拉多河、亚马逊河、奥兰治河和墨累-达令河流域的部分地区，此处显示为灰色。资料来源：美国国家航空航天局虽然河流不可能出现负排量，这项研究的方法不考虑上游流量，但为了便于核算，某些河段的出水量有可能少于入水量。研究人员在科罗拉多河、亚马逊河、奥兰治河流域以及澳大利亚东南部的墨累-达令河流域的部分地区就发现了这种情况。这些负流量大多表明人类大量用水。第一作者伊丽莎-柯林斯（Elyssa Collins）说："我们在这些地方看到了水资源管理的痕迹。"几十年来，对地球河流总水量的估计大多是对 1974 年联合国数据的改进，没有任何研究能说明水量是如何随时间变化的。戴维说，由于缺乏对世界河流的观测，特别是对远离人类居住区的河流的观测，因此很难得出更好的估计数字。另一个问题是，监测大河水位和流量的溪流测量仪比监测小河的要多得多。对陆地径流流入河流的雨水和融雪的估计也存在很大的不确定性。这项新研究的出发点是，流入和流经河流系统的径流量应与下游测量仪测量到的径流量大致相等。研究人员发现，三个地表模型模拟的径流量与约 1000 个地点的水尺测量值不一致，于是他们使用水尺测量值来修正模拟的径流量。然后，他们在利用陆地高程数据和太空图像（包括美国国家航空航天局的航天飞机雷达地形图任务）绘制的高分辨率全球地图上建立了河流径流模型。这种方法得出了排泄率，用来估算单条河流和地球上所有河流的平均和每月蓄水量。使用统一的方法可以对不同地区的流量和人类缩减进行比较。柯林斯现在是北卡罗来纳大学教堂山分校的博士后研究员，他说："这样我们就能看到世界上哪里储存的河水最多，或者哪里从河流排入海洋的水量最大。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究揭示让动物更易因气候变化灭绝的因素

新研究揭示让动物更易因气候变化灭绝的因素 英国牛津大学一项新研究，通过研究化石记录揭示了让动物更易因气候变化灭绝的因素，有助确定当今哪些物种最易受人为因素导致的气候变化影响，为制定保护战略提供依据。 新华社星期一（3月11日）报道，英国牛津大学近日发布公报说，在地球生命史上，过去的气候变化通常由火山活动导致的温室气体自然变化引起，曾是造成无数物种灭绝的“祸首”。但迄今人们并不清楚哪些因素可使物种对气候变化的适应力增强或减弱，也不清楚气候变化幅度如何影响物种灭绝风险。 牛津大学、布里斯托尔大学的研究人员合作分析了众多海洋无脊椎古动物的化石记录，其中有的物种存活于距今约4.85亿年前，这些记录涵盖9200多个属。 研究人员整理出可能影响物种复原力的关键特征的数据集，再将这些特征信息与气候模拟数据相结合建立新的模型，以了解在气候变化期间哪些因素对确定灭绝风险最为重要。 研究发现，面临气候变化幅度相对更大的物种更有可能灭绝，尤其是在不同地质阶段经历过气温变化幅度达到或超过七摄氏度的物种；生活在极地地区等极端气候条件下的物种，以及只能适应小幅气温变化的物种，灭绝几率更高；物种生存的地理范围大小是预测灭绝风险的最有力因素，地理分布范围较大的物种，其灭绝的可能性要小得多；体型也很重要，体型较小的物种灭绝风险较高。 所有上述特征对灭绝风险都有累积影响。例如，同时具有较小地理分布范围和较窄温度适应范围的物种，比只具备其中一项特征的物种更容易灭绝。 研究人员认为，未来应探索气候变化如何与其他可能导致物种灭绝的因素相互作用，如海洋酸化、海水缺氧等。相关论文已发表在美国《科学》杂志上。 2024年3月11日 10:01 PM

研究发现气候变化略微延长了一天的长度

研究发现气候变化略微延长了一天的长度 根据发表在《Nature Geoscience》和 PNAS 期刊上的研究，气候变化影响了地球自转，略微延长了一天的长度毫秒级的变化。苏黎世联邦理工学院研究人员的模型和观测发现，气候变化和全球暖化对地球自转速度的影响将大于月球产生的影响，而过去数十亿年月球的引力作用决定了地球一天长度的增加。气候变化导致格陵兰岛和南极洲的冰川融化。极地冰水流入世界海洋，这种质量的转移影响了地球自转。因为水从两极流向了低纬度地区，减缓了自转速度，气候变化将一天的长度从目前的 86,400 秒增加了几毫秒。月球引发的潮汐摩擦曾是地球自转减缓的主要因素，但研究人员发现，如果人类排放更多的温室气体，那么它对地球自转的影响将会大于月球。研究人员指出，人类对地球的影响比我们意识到的要大，这意味着也有更多的责任。 via Solidot