多瑙河决堤 水淹布达佩斯堤岸

多瑙河决堤 水淹布达佩斯堤岸 流经匈牙利首都布达佩斯的多瑙河段决堤，河流水位达到十年来的最高水平，原因是暴雨雪和温暖的天气引发了异常早来的洪水。 路透社引述匈牙利水管理总局说，星期三（12月27日）晚间多瑙河水位达到6.93米，低于2013年5月下旬大雨后中欧出现极端洪水时记录的8.91米。 虽然今年的多瑙河洪水并未使得布达佩斯蒙受重大损害，但专家警告，气候变化可能会使早冬洪水更加频繁。 参与研究项目“1.5度”的气候研究员安娜·基斯（Anna Kis）指出：“从更大的角度来看，冬季降水量正在增加，气温升高，降雪量减少，雪融化的时间也会提前。” 她说：“因此我们可以假设，过去发生在春季的融雪引发的洪水可能会更早发生，可能发生在冬季。” 水务部门说，多瑙河上一次12月份水位超过6米是在1987年，但当时河水并没有淹没堤坝道路。 多瑙河支流降雨量较大，气候温和湿润，积雪融化，洪水因此来得较早。不排除春季再次发生洪水的可能。 居民米克洛斯说：“我记得出现过大洪水，但不记得是发生在12月。多瑙河向来在12月结冰。我记得我很小的时候，链桥（Chain Bridge）周围的冰不得不用爆炸物来爆破。” 2023年12月28日 10:18 PM

中国国家气候中心：全国多地入冬推迟 不利于来年春耕春播

中国国家气候中心：全国多地入冬推迟 不利于来年春耕春播 中国国家气候中心称，今年全国多地入冬时间偏晚，不利于来年春耕春播。 据澎湃新闻报道，中国国家气候中心副主任贾小龙星期五（11月3日）在新闻发布会上说，今年秋季以来，中国北方气温异常偏高，东北大部、华北西北部、西北大部等地入冬时间较常年偏晚，部分地区偏晚超五天，可能会影响农作物出苗和生长，不利于来年春耕春播。 贾小龙介绍，入冬推迟可能影响农作物生长季节和周期，不利于农业生产计划和产量；暖热气候导致农作物生长过旺且利于病虫害越冬和繁殖，严冬雨雪灾害和来年病虫害风险增大。 贾小龙说，暖热天气可能引发物候的“生态失衡”，比如一些植物物种可能会在不适宜的时间内开花或结果，动物的繁殖和迁徙行为也可能会受到影响。暖热天气还可能使来年春季融雪径流量减少，进而引发干旱，造成水资源紧缺问题。降水量减少或降雪延迟则会导致地下水位下降和供水困难，可能对农业灌溉、城市供水等方面造成不利影响。 另根据微信公众号“中国气象局”消息，中国国家气候中心预测，今年11月，全国大部地区气温偏高，其中内蒙古西部、华北西南部、黄淮西北部西北地区东部、西南地区大部偏高1至2摄氏度。 2023年11月3日 3:12 PM

德雷克塞尔大学的革命性混凝土能自然融化冰雪

德雷克塞尔大学的革命性混凝土能自然融化冰雪 自加热混凝土的优点据美国国家公路管理局估计，美国北部各州每年花费 23 亿美元用于除冰雪作业，并花费数百万美元用于修复因冬季天气而受损的道路。工程学院副教授阿米尔-法纳姆（Amir Farnam）博士说："延长道路等混凝土表面使用寿命的方法之一，就是帮助它们在冬季保持高于冰点的表面温度。防止冰冻和融化，减少犁地和撒盐的需要，是防止路面老化的好方法。因此，我们的工作是研究如何在混凝土中加入特殊材料，帮助混凝土在周围环境温度降低时保持较高的表面温度。"德雷克塞尔大学的研究人员开发出一种混凝土，当气温下降时，这种混凝土可以自行升温，以融化冰雪。资料来源：德雷塞尔大学过去五年来，德雷克塞尔大学团队一直在开发耐寒混凝土混合物，目的是减少侵蚀道路和其他混凝土表面的冻结、解冻和撒盐。到目前为止，他们的自热混凝土他们以前曾报告过这种混凝土可以融化积雪并在较长时间内防止或减缓冰的形成还只是在受控实验室环境中取得了成功。在最近发表在美国土木工程学会《土木工程材料期刊》上的一篇论文中，该研究小组迈出了重要的一步，证明了自热混凝土在自然环境中的可行性。法纳姆说："我们已经证明，我们的自热混凝土能够自行融化积雪，只利用白天的环境热能而且不需要盐、铲子或加热系统的帮助。这种自加热混凝土适用于美国的山区和北部地区，如宾夕法尼亚州东北部和费城，那里冬季有合适的供暖和制冷周期。"混凝土变暖的机理混凝土升温的秘密在于低温液态石蜡，它是一种相变材料，也就是说，当温度降低时，它从室温状态（液态）转变为固态，就会释放热量。在之前的一篇论文中，该研究小组报告说，在混凝土中加入液态石蜡会在温度降低时引发加热。他们的最新研究考察了在混凝土板中加入相变材料的两种方法，以及每种方法在室外寒冷环境中的表现。其中一种方法是用石蜡处理多孔轻质骨料（即混凝土中的鹅卵石和小石块）。骨料吸收液态石蜡后再混入混凝土中。另一种方法是将石蜡微胶囊直接混入混凝土中。德雷塞尔大学的研究人员对含有相变材料的混凝土板进行了测试，这种材料可以在气温下降时自我升温，从而融化冰雪。[从左至右：参考板、含有用相变材料处理过的轻质骨料的板、含有微胶囊相变材料的板。］资料来源：德雷塞尔大学研究人员使用每种方法浇筑了一块石板，并浇筑了不含任何相变材料的第三块石板作为对照。自 2021 年 12 月以来，所有三块板都一直暴露在室外。在最初的两年里，他们一共经历了 32 次冻融事件温度降到冰点以下，无论降水量如何以及 5 次一英寸或更大的降雪。研究人员使用摄像机和热传感器监测石板的温度和冰雪消融情况。他们报告说，在气温降至零度以下的情况下，相变石板的表面温度仍能保持在 42 至 55华氏度之间长达 10 小时。这种加热足以融化几英寸厚的积雪，融雪速度约为每小时四分之一英寸。虽然这样的温度可能不足以在需要铲雪车之前融化一场大雪，但它可以帮助路面除冰，即使在大雪天气也能提高交通安全。保持足够的温暖研究人员表示，防止地表降到冰点以下对防止老化也大有裨益。工程学院的博士生罗宾-德布（Robin Deb）说："冻融循环，即极度降温（低于冰点）和升温，会导致表面尺寸膨胀和收缩，从而对其结构完整性造成压力，并随着时间的推移造成破坏性开裂和剥落，"他帮助领导了这项研究。工程学院博士生罗宾-德布说："虽然单凭这一点可能不会使结构退化到失效的地步，但它会造成一种脆弱性，导致我们需要避免的内部劣化问题。其中一个很有希望的发现是，使用相变材料的楼板在面临环境温度下降时，能够将温度稳定在冰点以上"。慢而稳总体而言，经过处理的轻质骨料板在持续加热方面表现更佳可在冰点以上保持温度长达 10 个小时，而使用微胶囊相变材料的骨料板升温更快，但保持升温的时间只有后者的一半。研究人员认为，这是由于相变材料在聚合体孔隙中相对分散，而微胶囊内的相变材料则相对集中这种现象已被广泛研究。他们还注意到，骨料的多孔性可能是石蜡在通常的华氏 42 度冰点温度以下保持液态的原因。事实证明，这有利于板坯的性能，因为当温度开始下降时，材料不会立即释放热能，而是一直保持到材料温度达到华氏 39 度时才释放。相比之下，微胶囊石蜡在温度达到 42 华氏度时就开始释放热能，因此活化期相对较短。Farnam 说："我们的研究结果表明，经过相变材料处理的轻质骨料混凝土更适合在零度以下的温度条件下应用于除冰，因为它能在更宽的温度范围内逐步释放热量。"改进空间虽然这两种应用都能将混凝土的温度提高到 53 至 55 华氏度之间，但这足以融化积雪。它们的性能受降雪前的环境气温和降雪量的影响。"我们发现，加入 PCM 的路面无法完全融化大于 2 英寸的积雪，"德布说。"不过，它能有效融化小于两英寸的积雪。融入 PCM 的路面在积雪开始融化时就开始融化。逐渐释放的热量可以有效地为路面除冰，这样就不需要在大雪来临之前预先撒盐了。"他们还指出，如果相变材料在冻融或降雪事件之间没有足够的时间通过升温来"充电"，从而恢复到液态，那么它的性能可能会降低。"开展这项研究是我们了解含有相变材料的混凝土在自然界中表现的重要一步，"德布说。"有了这些发现，我们将能够继续改进该系统，以便有朝一日对其进行优化，使其加热时间更长，熔化程度更高。但令人鼓舞的是，我们看到了冻融循环显著减少的证据，这表明与传统混凝土相比，PCM 混凝土的冻融耐久性更强"。研究小组计划继续收集楼板数据，以了解相变材料的长期有效性，并研究这种方法如何延长混凝土的使用寿命。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

解冻就会消失的时间胶囊：冰川融化破坏了重要的气候数据档案

解冻就会消失的时间胶囊：冰川融化破坏了重要的气候数据档案 即使是大孔宾河上的"永恒之冰"也不是永恒不变的。照片右上方可见由 PSI 研究员 Theo Jenk 领导的 2020 年冰雪记忆探险队的钻探营地。图片来源：CNR、卡福斯卡里大学/Riccardo Selvatico发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）上的论文中提到的两组冰芯对比显示：全球变暖至少已使这条冰川无法用作气候档案。从大孔宾山（Grand Combin massif）的科巴希耶尔冰川（Corbassière glacier）已无法获得有关过去气候和空气污染的可靠信息，因为高山冰川融化的速度比以前假设的更快。PSI 环境化学实验室主任玛吉特-施维科夫斯基（Margit Schwikowski）和该研究的第一作者、博士生卡拉-胡贝尔（Carla Huber）领导的研究人员在比较锁定在冰层年轮中的颗粒物特征时，得出了这一令人警醒的结论。冰川是气候研究的宝贵资料。冰川中保存着过去时代的气候条件和大气成分。因此，冰川与树年轮和海洋沉积物一样，可以作为所谓的气候研究档案。通常情况下，冰中与颗粒结合的微量物质的数量会随季节变化而波动。铵、硝酸盐和硫酸盐等物质来自空气，通过降雪沉积在冰川上：夏季浓度高，冬季浓度低，因为空气寒冷时，从山谷中升起的污染空气量较少。2018 年的冰芯是在初步研究期间从最深 14 米处钻取的，其中的沉积物可追溯到 2011 年。但是，由 PSI 研究员 Theo Jenk 领导钻探的 2020 年冰芯（深度达 18 米）仅在上三层或上四层显示出这些波动。在冰层深处，也就是更远的过去，显示痕量物质浓度的曲线明显变得平缓，总量也更低。施维考斯基团队在本期《自然-地球科学》杂志上对此进行了报道。大孔宾峰（Grand Combin）是位于宾夕法尼亚阿尔卑斯山脉西部的一座著名山峰，横跨瑞士和意大利边境。它海拔 4314 米（14154 英尺），是阿尔卑斯山的最高峰之一。该山峰以其险峻的美景而著称，拥有包括科巴希耶尔冰川在内的多条冰川。他们对观测到的差异做出了解释：在 2018 年至 2020 年期间，冰川融化一定非常剧烈，以至于地表特别多的水渗入冰川，并将其中所含的微量物质带入冰川深处。这位环境化学家总结说："但显然，那里的水并没有再次结冰，使痕量物质浓缩，相反，水却流走了，真的把它们冲走了"。这会扭曲分层夹杂物的特征。气候档案遭到破坏。就好像有人闯入图书馆，不仅弄乱了所有书架和书籍，还偷走了大量书籍，并将剩余书籍中的单个单词弄混，导致无法重建原始文本。研究人员检查了 2018 年至 2020 年的气象数据：由于大孔宾山山顶没有气象站，他们综合了周边气象站的数据，推算出了山上的研究区域。根据这一计算结果，冰川上的气候温暖，符合总体气候趋势，但这些年份并非极端异常值。Schwikowski 说："由此我们得出结论，这种强烈的融化并不是单一的触发因素，而是近期许多温暖年份的结果。似乎已经跨过了一个门槛，现在导致了相对较强的影响"。最重要的一点是，大孔宾湖的例子表明，冰川融化的进展比专家们想象的更加动态。"很长时间以来，我们都清楚冰川舌正在后退。但我们没有想到，高山冰川的哺育区也会受到如此严重的影响，即冰川的最高处，也就是冰补充的形成地。"到目前为止，研究人员已经研究了冰中氧同位素的分布情况（这可以提供温度变化的信息），以及铵、硝酸盐和硫酸盐等离子痕量化合物的分布情况。下一步，他们将分析冰中有机物质的特征在多大程度上也会受到影响。施维科夫斯基对此感兴趣的另一个原因是，她与来自世界各地的其他冰芯专家一起，参与了由冰雪记忆基金会领导的倡议。这项研究工作的目的是在 20 年内从全球 20 个濒危冰川获取冰芯，并将其收集到全球气候档案中。这些冰芯被切割成长约一米、直径约八厘米的棒状，分别从深海中取出，将被永久、安全地保存在南极洲意大利-法国康科迪亚研究站的一个冰洞中，由一个国际管理机构进行长期管理。南极附近平均零下 50摄氏度的可靠温度确保了这些冰芯在未来仍可用于研究，即使全球变暖导致所有高山冰川在某一时刻融化。这一点非常重要，因为分析方法在不断改进，后代科学家可以从冰中提取完全不同的信息。大孔宾冰芯是这 20 个冰川样本之一。"但我们在山上就已经意识到，这不会有什么结果，"施维科夫斯基说。"正如我所说，2018 年的试钻看起来还是不错的。但在 2020 年，我们好几次遇到了厚厚的坚冰层，这些冰层是在冰水融化和再次冻结的过程中形成的。我们在 17 至 18 米深的地方遇到了这样一个特别厚的冰层，它的下面是一层非常含水的软冰层。这种过渡给我们带来了巨大的麻烦。特别是当我们钻到更深的地方再把它拔出来的时候，钻头被硬冰层卡住了。我们几乎失去了这个昂贵的设备"。"由于在冰川鞍部其他地方的进一步尝试遇到了同样的地层和同样的困难，研究人员不得不放弃考察。实际上，他们想钻探 80 米深，直到基岩，以记录冰川数千年的全部档案。但这是不可能的。"我们的分析现在证实了这一点，"施维科夫斯基说。"在大孔宾区，我们已经太晚了。"与时间赛跑恐怕世界上其他尚未作为"冰雪记忆"一部分进行采样的冰川也是如此。在阿尔卑斯山，除了项目团队于2016年首次钻探的海拔4250米的勃朗峰Col du Dôme冰川之外，只有位于意大利和瑞士边境的Colle Gnifetti冰川海拔更高，达到4450米，因此比Grand Combin冰川更冷。PSI 团队与"冰雪记忆基金会"（Ice Memory Foundation）的合作伙伴一起，于次年在那里获得了一个冰芯，上面的签名依然完好无损。玻利维亚安第斯山脉的伊利马尼冰芯、俄罗斯阿尔泰地区的贝卢哈冰芯和高加索地区的厄尔布鲁士冰芯也已获得。去年，还对斯匹次卑尔根和意大利的 Col del Lys 进行了考察。乞力马扎罗山是非洲唯一的重要冰体，但由于政治和行政问题，去年的考察未能成行。该项目是一场与时间的赛跑。它绝不可能保证成功，像大孔宾这样的挫折每年都在增加。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

积雪在减少：40年气候研究揭示的惊人趋势

积雪在减少：40年气候研究揭示的惊人趋势 研究显示，北半球最依赖雪水的地区的降水量急剧下降。雪是解读气候变化的一个矛盾线索。在包括今年在内的最近多个冬季，12 月降雪量的减少似乎预示着我们在全球变暖下的未来。这在从俄勒冈州到新罕布什尔州的范围内都很明显，那里的山峰更多的是棕色而不是白色，而美国西南部正经历着严重的雪荒。另一方面，创纪录的暴风雪，如 2023 年初的暴风雪，掩埋了加利福尼亚的山区社区，补充了干涸的水库，并在亚利桑那州北部降下 11 英尺的积雪，打破了我们对地球变暖的生活概念。同样，关于全球变暖是否会持续侵蚀高海拔山区的积雪，来自地面观测、卫星和气候模型的科学数据并不一致，这使得许多人口中心的水资源短缺管理变得更加复杂。1981-2020 年人类驱动的气候变化对北美流域每十年春季积雪的影响，标注河流流域。美国西南部和东北部是半球降雪量下降最严重的地区之一，每十年损失的春季积雪超过 10%。这些损失使美国西部数百万人面临水危机的风险，同时也威胁着东北部等地区依赖冬季娱乐活动的地方经济。图片来源：贾斯汀-曼金和亚历克斯-戈特利布/达特茅斯大学现在，达特茅斯大学的一项新研究突破了这些观测数据的不确定性，并提供证据表明，在过去的40年中，由于人类驱动的气候变化，北半球大部分地区的季节性积雪确实大幅减少。在美国西南部和东北部以及中欧和东欧，与全球变暖相关的积雪量减少幅度最大，每十年在10%到20%之间。水危机与经济影响研究人员在《自然》 杂志上报告说，这种损失的程度和速度有可能使北美、欧洲和亚洲数亿依靠积雪取水的人们处于危机的悬崖边上，而持续变暖将加剧这种危机。"我们最关心的是气候变暖如何影响雪的储水量。"第一作者亚历山大-戈特利布（Alexander Gottlieb）是达特茅斯大学生态、进化、环境与社会研究生项目的一名博士生。戈特利布说："我们的研究确定了历史上积雪减少的流域，以及随着气候进一步变暖，积雪量最容易迅速减少的流域。美国西南部和东北部等地区的列车已经驶离车站。到 21 世纪末，我们预计这些地区到 3 月底将接近无雪。我们正走在这条道路上，并没有特别好地适应缺水问题"。该论文的资深作者、地理学副教授贾斯汀-曼金（Justin Mankin）说，水安全只是积雪流失的一个方面。1981-2020 年人类驱动的全球变暖对北半球流域春季积雪的影响，按每十年变化的百分比表示。红色表示减少，蓝色表示增加。由于气候变化导致降雪量增加，许多偏北流域的积雪量都有所增加。但为北部人口中心提供水源和经济利益的低纬度流域损失最大。资料来源：贾斯汀-曼金和亚历克斯-戈特利布/达特茅斯大学美国东北部的哈德逊、萨斯奎汉纳、特拉华、康涅狄格和梅里马克流域的缺水情况没有那么严重，但也是积雪量下降最严重的地区之一。但这些严重的损失威胁着佛蒙特州、纽约州和新罕布什尔州等依赖冬季娱乐的州的经济，曼金说，即使是机器造雪也有一个温度临界点，许多地区正在迅速接近这个临界点。曼金说："对娱乐业的影响体现了全球变暖如何不成比例地影响着最脆弱的社区。海拔和纬度较低的滑雪胜地已经在与逐年减少的积雪作斗争。这种情况只会加速，使商业模式变得不可行，我们很可能会看到滑雪运动进一步向资源丰富的大型度假胜地集中，而牺牲那些具有重要地方经济和文化价值的中小型滑雪场。这种损失将波及整个社区。"在这项研究中，戈特利布和曼金重点研究了从 1981 年到 2020 年，全球变暖对气温和降水的影响如何推动北半球 169 个河流流域积雪量的变化。当生态系统和人类需要用水时，积雪的减少可能意味着下游河流、溪流和土壤春季融水的减少。戈特利布和曼金编制了一个机器学习模型，以检查数以千计的观测数据和气候模型实验，其中包括北半球流域的积雪、温度、降水和径流数据。这不仅让他们确定了气候变暖导致积雪损失的位置，还让他们有能力研究由气候驱动的温度和降水量变化所产生的反作用力，这些变化分别会减少和增加积雪厚度。研究人员找出了模型和观测数据共同存在的不确定性，这样他们就能在测量气候变化对积雪的影响时，找出科学家们之前忽略的问题。戈特利布和曼金在2021年进行的一项研究同样利用了科学家在测量积雪深度和定义积雪干旱时存在的不确定性，从而改进了对水资源可用性的预测。曼金说，雪带来的不确定性掩盖了全球变暖的影响。人们认为，雪很容易测量，它只会随着气候变暖而减少，而且雪的消失意味着在任何地方都会产生同样的影响。但事实并非如此。在与评估水安全最相关的区域尺度上，对雪的观测非常棘手。雪对冬季内温度和降水量的变化非常敏感，在新英格兰和西南地区，或者在阿尔卑斯山的村庄和亚洲高山地区，雪流失的风险是不一样的。事实上，戈特利布和曼金发现，北半球 80% 的积雪（位于北半球最北部和高海拔地区）损失甚微。阿拉斯加、加拿大和中亚的大片积雪实际上在扩大，因为气候变化增加了这些寒冷地区的降雪量。但是，在半球许多主要人口中心周围存在并为其提供水源的剩余 20% 的积雪却在减少。自 1981 年以来，由于观测数据的不确定性和气候的自然变化，这些地区有记录的积雪量减少在很大程度上是不一致的。积雪量每年持续下降的模式很快就会出现，并使人口中心突然长期缺乏融雪水的新供应。许多依赖积雪的流域现在发现自己正危险地接近戈特利布和曼金称之为"积雪流失悬崖"的温度临界点。这意味着，当流域的冬季平均气温上升超过华氏17 度（摄氏零下 8 度）时，即使当地平均气温仅略有上升，积雪也会加速流失。曼金说，在未来几十年里，许多依靠积雪供水的人口稠密流域的水量将加速流失。他说："这意味着，依赖融雪的水资源管理者不能等到所有观测数据就积雪损失达成一致后，再准备对供水进行永久性更改。到那时，一切都为时已晚，盆地一旦跌落悬崖，在下一场大雪之前，就不再是管理短期紧急情况的问题了。取而代之的是，它们要适应供水的永久性变化。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：