ENN精粹

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海洋变暖引发冰川消退

ENN环境新闻网新闻 2016年7月17日

一项新的研究首次发现，海洋变暖是西南极半岛（western Antarctic Peninsula）冰川消融的主因。该半岛是目前引发海平面上升的最大因素之一，该发现使研究人员能够对该区域冰川融化进行更准确的预测。

这项研究是由斯旺西大学（Swansea University）与英国南极测量局的科学家联合开展的，成果发表于2016年7月15日的《科学》杂志上。研究指出，漂浮于半岛西侧海岸的冰川变化表现出与海洋温度分布明显的空间相关性，南极半岛南部的冰川快速消融，而北部的冰川几乎没有变化。从20世纪40年代有记录开始，该区域的674处冰川中，约90%已消退。研究发现，南极半岛从北至南冰川消融加剧与海洋温度模式有显著相关性。南极半岛西北部海水温度较低，100米深度以下的水域温度较高。南部区域中等深度（100至300米深处）的暖水域自20世纪90年代开始变暖，这与大量冰川开始加速消融时间吻合。

斯旺西大学领导该项研究的艾利森·库克博士说：“科学家清楚海洋变暖正影响着南极大陆以外的大型冰川，但之前认为气温是导致半岛上所有冰川变化的主要原因。现在，我们已经知道事实并非如此。研究南极半岛的众多冰川为了解气候因素如何大范围主导冰川变化提供了关键信息。几乎所有西部的冰川都延伸到海里，利用最早可追溯至上世纪40年代的冰川影像，我们可以监测冰川边缘的变化”，“我们很想了解导致这些差异的原因，尤其是西北部的冰川消融程度低于南部的原因，以及上世纪90年代以来冰川消融加速的原因。海洋温度观测记录揭示了其中的关键环节。” 这些新发现首次表明，海洋对于维持南极半岛西部冰川的稳定性具有重要作用。来自深海区域的中等深度海水入侵大陆架、向海岸扩张，带来的热量可导致冰川崩塌融化。近几十年来，中等深度水域的海水不断变暖，并向浅层水域移动，导致冰川消融加速。这项新的研究表明，海洋变暖是理解南极半岛冰川变化模式的关键所在。

研究发现光合作用可能会提高太阳能电池的性能

ENN环境新闻网新闻 2016年7月18日

即使是人类目前能够制造出的最好的太阳能电池，也不能媲美大自然光合作用过程中完成的第一步能量转换。目前，科学家们通过使用快速光谱仪定位到了太阳光能量在光合作用中的运输路线，这对太阳能技术的发展将会大有裨益！

在可光合作用的生物体不同部分之间，研究人员首次测量到了太阳光能量的流动。这个结果是研究的第一步，该研究最终可能贡献于高效利用太阳能技术的发展。大约80年前，研究人员就已经知道，生物体内的光化学反应不会发生在它吸收太阳光的相同部位。然而直到现在他们才弄清，太阳能在光合生物体中将如何并沿着何种路线来运输。瑞典隆德大学科学系的Donatas Zigmantas和他的同学一起研究细菌细胞的光合作用。通过一种用光来研究分子的测量方法——快速光谱法，他们得以成功定位太阳能运输的路径，这一路线既可以在单一光合细胞内，也可以在不同细胞间。Donatas Zigmantas说，“我们已经确定了运输路线，以及导致光合作用能量转换时拥堵的瓶颈。今后，这方面的知识可以运用于太阳能电池技术中。”

目前为止这都是基础研究，在进行相关实践之前，还需要对能量如何在自然和人造系统中运输有着更深的研究。

NASA开展北冰洋融冰科研飞行任务

ENN环境新闻网新闻 2016年7月19日

今年夏天，北冰洋的海冰缩减至低于平均值的水平。美国国家航空航天局（NASA）今夏开展的“冰桥行动”（Operation IceBridge）勘测了这片美丽如蓝宝石、却令人忧心的融冰区。冰桥行动是NASA一项机载测量任务，从2009年开始，每年飞跃两极点的多个地方，目标是对格陵兰岛和南极洲的海冰和冰盖进行连续性的观测。2016年夏季北冰洋全新探测活动的首次科研飞行于7月13日完成，整个科研持续至7月25日。这一行动将勘测北冰洋融冰池的范围、多少和深度，会全面搜集北冰洋创纪录暖冬年后的海冰数据，以帮助科学家对北极海冰在9月的年度最低限做出预测。

根据NASA的地面观测站和卫星数据分析，两个关键的气候变化指标——全球表面温度和北极海冰面积，在2016年上半年已打破了多个记录。全球范围内，2016年上半年的每一个月都创下了历史当月温度的最高值。从1月到6月这半年时间里，也创下了地球历史上最热半年的记录，比19世纪末平均温度高出了1.3摄氏度（2.4华氏度）。2016年上半年中有五个月的时间，创下了北极海冰面积最小的记录（连续的卫星记录始于1979年）。有一个例外，就是3月时候，创下了该月海冰面积第二小的记录。

虽然这两个关键的气候指标在2016年打破了记录，美国航空航天局的科学家认为，最值得关注的是，全球温度和北极海冰几十年的变化趋势一直在持续。这两种趋势都是由大气中浓度不断上升的二氧化碳和其他温室气体所驱动的。在夏天融化季节的高峰期，北极海冰面积所覆盖的区域还不到20世纪70年代末和20世纪80年代初覆盖面积的40%。

自然界发现“新”型热物质

ENN环境新闻网新闻 2016年8月5日

一种最热的新材料是被称为“多孔金属有机骨架材料”（Metal-Organic Frameworks），简称MOFs的多孔金属固体。是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。在上世纪九十年代发现制备方法以来，这种人造合成材料已经通过人工合成生产的方法进行了广泛的应用，过去数年已经制备了不同类型的MOFs材料，并在氢气存储、碳气体吸附与分离、光伏发电、传感器、药物缓释、催化反应等领域都有重要的应用。

现在，加拿大和俄罗斯的科学家们意外的发现MOFs物质本身也存在于自然界中，尽管迄今为止只在西伯利亚煤矿的稀有矿物质中发现了它们的身影。日前，一处西伯利亚矿井发现了一个巨大的惊喜：两种稀有自然矿石（草酸铝钠石和绿草酸钠石）中具有金属有机框架材料的结构。该发现的详细信息已经发表在近期出版的期刊《科学进展》（science advances）上。

由于MOFs多孔隙的特征，因此具有氢气存储的特性。其实zhemchuzhnikovite草酸铝钠石和stepanovite绿草酸钠石最早在1940-1960年的俄罗斯就已经被发现，但一直未对其结构作出深入研究。后来科学家在上世纪90年代发现可制备人工mof实验合成材料，但是对自然界具有MOFs类似结构的矿质挖掘的探索过程有所迟缓。这一重大发现证明了通过人工实验合成方法制造的MOFs材料结构的确存在于自然界中。这两种矿石非常稀有，在自然矿质中发现MOFs结构又是一次伟大的范式转移，这两种自然矿质经过开发后仍能够使用在储氢或者吸收二氧化碳废气中的应用。

提升城市步行指数打造绿色步行生活圈

ENN环境新闻网新闻 2016年8月22日

美国房地产公司雷德芬（Redfin）新出炉了一份城市房产发展趋势报告。报告显示，美国一些城市显示出常规的发展轨迹；但是有一些却颇让人吃惊：这些城市致力于打造近距离步行生活圈；还有一些却仍旧停留在过去，还在不停地建设更多的远郊城市。

为什么我们需要更多的适合步行可达基础设施的城市？很简单，根据定义可知，因为适合步行的城市，才最终是可持续发展的城市。交通仍然是温室气体污染的主要源，而且与电力或农业不同，美国政府仍然根深蒂固地依赖以化石燃料为基础的交通设施。如果我们生活在远郊区，如果去上班、购物、送孩子去学校或者去文化中心，我们就必须开车。通常情况下，我们车辆的使用效率都很低，一辆车多数时候只有司机一个人，这样的话就使用了更多的化石燃料，也制造了更多的拥堵。欧洲、日本和韩国以及其他那些发达的、高度工业化的经济体国家，温室气体的人均排放比美国低得多，主要原因就是这些国家有很多步行生活圈社区。把以汽车为中心的城市转变为以居住密集、走路可达基础生活设施的绿色邻里型城市是达成未来气候目标的关键一步。

我们都知道，旧金山、纽约和波士顿均是步行城市，居民的生活问题都可在步行距离范围内解决。主要是因为这些城市的中心都是在汽车普及之前就已经设计和建造好了。但是雷德芬（Redfin）公司最近的一份分析报告显示，很多城市都在提升城市步行指数方面进行了投资，并且取得了一些喜人的进步。例如，克利夫兰、西雅图和达拉斯都是排在前10的进步城市，因为这些城市正在逐步提升社区生活步行指数，此前这三个城市的步行指数非常低。

编译/徐芳 夏威