研究：全球变暖致南极陨石迅速“消失”

研究：全球变暖致南极陨石迅速“消失” 一项新研究发现，由于全球变暖，南极冰盖表面的珍贵陨石，正在以每年约5000块陨石的速度“消失”。 新华社报道，陨石是地外天体的独特样本，可以提供有关太阳系起源和演化的重要信息，南极的地理环境使得陨石在这里形成“搁浅区”，地球上已确认的陨石有60%以上发现于南极洲。 在这些富含陨石的地点，深色的外表使它们很容易被人类探测发现。随着全球变暖，很多陨石，特别是金属含量高、导热系数高的陨石，在太阳辐射下变暖，陨石下方的冰融化，结果陨石下沉“消失”。一旦陨石进入冰盖，即使在较浅的深度，它们就难以再被人类找到。 瑞士、比利时等国研究人员组成的团队利用人工智能、卫星观测和气候模型计算预测出，全球气温每升高十分之一摄氏度，南极平均就有近9000块陨石从冰盖表面“消失”。 目前，持续变暖导致南极每年约5000块陨石“消失”，这个速度是南极陨石发现速度的约5倍。据估算，到2050年，南极大约30万至80万块陨石中的四分之一将由于冰川融化而“消失”。 该研究结果发表在最新一期《自然·气候变化》杂志上。 2024年4月10日 9:51 PM

格陵兰的大面积融化：三十年间完成冰河时代到灌木林地的演变

格陵兰的大面积融化：三十年间完成冰河时代到灌木林地的演变 从 Sydgletscher 上方望向格陵兰西北部 Qaanaaq 的鲍登峡湾。图片来源：马克-史密斯冰雪流失的总面积相当于阿尔巴尼亚的面积，约占格陵兰冰川覆盖总面积的 1.6%。这让曾经的冰雪之地，如今已变成荒芜的岩石、湿地和灌木丛。来自利兹大学的一组科学家追踪了格陵兰岛从 20 世纪 80 年代到 2010 年代的变化，他们说，气温升高导致冰层后退，这反过来又对地表温度、温室气体排放和地貌稳定性产生了影响。永久冻土层地球表面以下的永久冰冻层正在因气候变暖而"退化"，科学家警告说，在某些地区，永久冻土层可能会对其上的基础设施、建筑和社区造成影响。今天（2 月 13 日），《科学报告》杂志报道了他们的研究结果："三十年间，格陵兰岛植被翻了一番，主导了整个格陵兰岛的土地覆盖变化"。对比 20 世纪 80 年代末和 2010 年代末 30 米分辨率下的土地覆盖分类，可以发现随着植被覆盖范围的扩大，尤其是西南部和东北部的植被覆盖范围扩大，出现了绿化现象。土地覆盖率分析是在网格上进行的（所分析的卫星图像由规则的像素网格组成），网格的每个像素都是 30 米乘 30 米的正方形。资料来源：利兹大学变暖趋势与未来预测格陵兰岛是北极地区的一部分。它是世界上最大的岛屿，面积约 836,330 平方英里（210 万平方公里）。大部分土地被冰和冰川覆盖，居住着近 5.7 万人。自 20 世纪 70 年代以来，该地区的变暖速度是全球平均速度的两倍。与 1979 年至 2000 年的平均气温相比，格陵兰 2007 年至 2012 年的年平均气温升高了 3 摄氏度。研究人员警告说，未来可能会出现更极端的温度。这项研究的作者之一、利兹环境学院的地球科学家乔纳森-卡里维克（Jonathan Carrivick）说："气温升高与我们在格陵兰看到的土地覆盖变化有关。通过分析高分辨率卫星图像，我们能够详细记录正在发生的土地覆被变化"。格陵兰岛西部 Kangerlussuaq 附近的罗素冰川和前冰川地区。资料来源：乔纳森-卡里维克冰雪消失，取而代之的是裸岩和灌木冰的流失主要集中在现今冰川的边缘，但也集中在格陵兰岛的北部和西南部。在西部、西北中部和东南部的局部地区，冰的流失量也很大。三十年间，植被覆盖的土地面积增加了 33,774 平方英里（87,475 平方公里），比研究期间增加了一倍多。西南部、东部和东北部的植被明显增加。西南部 Kangerlussuaq 附近和东北部个别地区的茂密湿地植被增加最多。研究人员的分析表明，植被在北纬 63 度至 69 度之间的纬度梯度上有所增加，而在其以北则有所减少。乔纳森-卡里维克说："我们看到有迹象表明，冰的流失正在引发其他反应，这将导致冰的进一步流失和格陵兰岛的进一步'绿化，与此同时，融化的冰层释放出的水流带走了泥沙和淤泥，最终形成了湿地和沼泽地"。格陵兰岛西北部 Qaanaaq 的扇形冰川的前冰川区，显示辫状前冰川溪流。资料来源：马克-史密斯冰川流失引发进一步变暖冰的流失会影响陆地表面温度，这是因为反照率的原因。冰雪可以很好地反射照射到地球表面的太阳能量，这有助于保持地球的温度。随着冰雪的消退，基岩会暴露出来，从而吸收更多的太阳能，使地表温度升高。同样，冰融化后会增加湖泊中的水量。水比雪吸收更多的太阳能，这也会增加陆地表面的温度。分析表明，整个格陵兰岛的湿地面积几乎翻了两番，尤其是在东部和东北部。湿地是甲烷的排放源。研究人员在论文中写道"植被的扩大，尤其是湿地地区植被的扩大，表明但也加剧了永久冻土的融化、活动层的增厚，从而排放了以前储存在这些北极土壤中的温室气体"。研究人员还开发了一个模型，用于预测格陵兰岛上未来可能发生"明显和加速"变化的地区。报告的主要作者迈克尔-格兰姆斯博士补充说："植被的扩展与冰川和冰盖的退缩同步进行，这极大地改变了沉积物和营养物质流入沿岸水域的情况。"这些变化至关重要，尤其是对土著居民而言，他们传统的生计狩猎活动依赖于这些脆弱生态系统的稳定，此外，格陵兰冰量的减少是全球海平面上升的一个重要原因，这一趋势对现在和未来都构成了重大挑战。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

降水为雨而非雪 北极迎来令人惊讶的“雨潮”

降水为雨而非雪 北极迎来令人惊讶的“雨潮” 美国国家航空航天局（NASA）的科学家研究了 1980 年至 2016 年北极和北大西洋的降雨趋势，发现雨天的频率有所增加。他们还发现，每年雨季的长度变长了。研究结果发表在《气候杂志》上。最显著的变化发生在北大西洋，在 36 年的研究期结束时，那里平均每十年比研究期开始时多下了五天雨。研究区域的其他地方北冰洋中部及其外围海域平均每十年多下两天雨。这是因为北极地区的气温变暖速度是地球其他地区的四倍。上图显示了每年降雨日数的变化，这也是北极十年来降雨量增加的趋势之一。该图基于美国国家航空航天局全球建模和同化办公室开发的全球再分析产品现代-年代研究和应用回顾分析第 2 版（MERRA-2）。该产品采用原地和卫星观测数据，包括美国宇航局 Aqua 卫星上的大气红外探测仪 (AIRS) 的观测数据，并利用这些数据再现全球各地发生的情况。这里，北大西洋大部分地区显示为深蓝色，表明与浅蓝色地区相比，每年（1980 年至 2016 年期间）的降雨日数增加较多。挪威北部的巴伦支海和西伯利亚北部的喀拉海也显示为深蓝色。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天气和气候科学家、该研究的合著者切尔西-帕克说："需要注意的一点是，确实没有任何地方出现黑褐色，所以我们绝对没有看到降雨天数有任何显著减少。"该研究的主要作者、美国宇航局戈达德分部的低温层科学家 Linette Boisvert 说，当气温高于冰点时，云层中更有可能含有降雨的液体，而不是降雪的冰。当降雨击中积雪覆盖的海冰时，会使海冰表面变暗，从而加剧融化，进而导致更多的变暖这一过程被称为冰-反照率反馈回路。海冰顶部的积雪起到隔热作用，将太阳辐射反射回太空，保持海冰表面凉爽。雨水会侵蚀雪的缓冲作用。如果在阳光充足的月份下雨，雪的表面会变得更暗，因为与新鲜、干燥和厚实的雪层相比，雪是湿的。潮湿的雪面将开始吸收更多的太阳辐射。积雪融化后，会在冰面上形成池塘，形成更暗的表面，吸收更多的太阳辐射。这就引发了持续变暖和融化的循环。与此同时，水蒸气也在推动自身的反馈循环。随着气温的升高，大气中可以容纳更多的水蒸气。作为一种热捕获温室气体，这些水蒸气使地球表面变暖，并导致冰雪融化。融化的冰雪暴露出开阔的海洋，使蒸发得以进行，从而将更多的水蒸气释放到大气中。北极的反馈回路也会影响世界其他地区。北极热量的变化会影响到更南边的天气模式。例如，帕克指出了美国的极端气温波动以及在北极上空形成并在北美上空南移的极地气团。帕克说："所有这些都取决于北极地区气候变化的程度。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA探空火箭将在2024年日全食期间深入研究日食现象

NASA探空火箭将在2024年日全食期间深入研究日食现象 日食路径附近的大气扰动（APEP）探空火箭将从美国宇航局位于弗吉尼亚州的沃勒普斯飞行设施发射，以研究月球与太阳日食时电离层产生的扰动。探空火箭曾在2023年10月日环食期间从新墨西哥州白沙试验设施发射并成功回收。这些探空火箭经过整修，配备了新的仪器，将于 2024 年 4 月重新发射。这次任务由佛罗里达州恩布里-里德尔航空大学工程物理学教授 Aroh Barjatya 领导，他是该校空间与大气仪器实验室的主任。这张照片显示的是成功组装后的三枚 APEP 探空火箭和支持团队。团队负责人阿罗-巴尔贾提亚站在二楼护栏旁，位于中间上方。资料来源：美国国家航空航天局/贝里特-布兰德日食对电离层和通信的影响探空火箭将在三个不同时间发射：分别在日食高峰前 45 分钟、日食期间和日食后 45 分钟发射。这些时间间隔对于收集有关太阳突然消失如何影响电离层的数据非常重要，电离层产生的扰动有可能干扰我们的通信。电离层是地球大气层中的一个区域，距离地面 55 到 310 英里（90 到 500 公里）。"电离层是一个电气化区域，它反射和折射无线电信号，并在信号通过时影响卫星通信，"Barjatya 说。"了解电离层并开发模型来帮助我们预测干扰，对于确保我们这个日益依赖通信的世界顺利运行至关重要。"这个概念动画是观测者在日全食（如 2024 年 4 月 8 日发生在美国上空的日全食）期间可能看到的景象的一个示例。美国国家航空航天局科学可视化工作室电离层研究的挑战和机遇电离层是地球低层大气（我们生活和呼吸的地方）与真空空间之间的边界。电离层由被太阳能量或太阳辐射电离或带电的粒子组成。当夜幕降临时，电离层会逐渐变薄，因为之前电离的粒子会松弛下来，重新聚合成中性粒子。然而，地球的陆地天气和太空天气会对这些粒子产生影响，使电离层成为一个动态区域，很难知道电离层在特定时间会是什么样子。动画描述了电离层在 24 小时内的变化。红色和黄色区域代表白天的高密度电离粒子。紫色点代表夜间的中性、松弛粒子。资料来源：NASA/Krystofer Kim通常很难利用卫星研究日食期间电离层的短期变化，因为卫星可能无法在正确的地点或时间穿过日食路径。由于日全食的确切日期和时间是已知的，美国国家航空航天局可以发射有针对性的探空火箭，在适当的时间和电离层的所有高度研究日食的影响。当食影穿过大气层时，会产生快速的局部日落，引发大尺度大气波浪和小尺度扰动或扰动。这些扰动会影响不同的无线电通信频率。收集有关这些扰动的数据将有助于科学家验证和改进当前的模型，这些模型有助于预测我们的通信，尤其是高频通信可能受到的干扰。动画描述了 2017 年日全食期间电离粒子产生的波。资料来源：麻省理工学院海斯塔克天文台/张顺荣。Zhang, S.-R., Erickson, P. J., Goncharenko, L. P., Coster, A. J., Rideout, W. & Vierinen, J. (2017).2017 年 8 月 21 日日食诱发的电离层弓波和扰动。Geophysical Research Letters, 44(24), 12,067-12,073.火箭的最大飞行高度预计为 260 英里（420 公里）。每枚火箭将测量带电粒子和中性粒子密度以及周围的电场和磁场。Barjatya解释说："每枚火箭都将弹射出四个二级仪器，大小相当于一个两升的汽水瓶，同样测量相同的数据点，因此它与15枚火箭的结果类似，但只发射了3枚。每枚火箭上的三个辅助仪器由安柏里德尔公司制造，第四个由新罕布什尔州的达特茅斯学院制造。"除火箭外，美国的几个小组还将通过各种手段对电离层进行测量。恩布里-里德尔大学的一个学生小组将部署一系列高空气球。马萨诸塞州麻省理工学院海斯塔克天文台和新墨西哥州空军研究实验室的合作研究人员将操作各种地面雷达进行测量。利用这些数据，恩布里-里德尔大学和约翰-霍普金斯大学应用物理实验室的科学家团队正在完善现有模型。这些不同的调查将有助于为了解电离层动力学的全貌提供所需的拼图。探空火箭能够在距离地球表面 30 到 300 英里的高空携带科学仪器。这些高度对于科学气球来说通常太高，而对于卫星来说又太低，无法安全到达，因此探空火箭就成了能在这些区域进行直接测量的唯一平台。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心期待即将到来的日全食当 APEP 探空火箭在 2023 年日环食期间发射时，科学家们看到，当日环食阴影掠过大气层时，带电粒子的密度急剧下降。Barjatya说："我们在第二枚和第三枚火箭上看到了能够影响无线电通信的扰动，但在当地日食峰值之前的第一枚火箭上却没有看到。我们非常期待在日全食期间重新发射它们，看看扰动是否从相同的高度开始，其幅度和范围是否保持不变"。美国毗连地区的下一次日全食要到 2044 年才会发生，因此这些实验是科学家收集关键数据的难得机会。APEP发射将通过美国宇航局瓦勒普斯飞行设施的官方YouTube页面进行直播，并在美国宇航局的日全食官方广播中播出。公众还可以从下午 1 点到 4 点在美国宇航局瓦勒普斯飞行设施游客中心亲自观看发射。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：