中国北极科考队成功到达北极点进行科学考察

 

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/236407.shtm

820,考察队领队吴军(右)和首席科学家余兴光(左)到达北极点。新华社记者张建松摄

 

北京时间8201538,中国第四次北极科学考察队成功到达北极点,并随后进行了科学考察作业,创造了我国历次北极考察队到达北冰洋最北的考察纪录。

 

当天上午,科考队乘坐雪龙号极地科学考察船到达北纬8822分、西经17720 分地点。在进行第6个短期冰站和海洋考察站作业的同时,考察队领队吴军和首席科学家余兴光率12名考察队员分两批乘海豚直升机成功抵达北极点。五 星红旗和考察队队旗在北极点冰面上飘扬。

 

考察队员在北极点冰面上进行了冰浮标布放、温盐深剖面探测仪观测、海冰和海水样品采集与生态学观测,获取了01000米水深的温盐资料、3根冰芯样品和一批海水样品,沿途同步进行了海冰分布观测,为本次考察海冰快速变化和海洋生态系统响应综合研究采集了重要的科学数据。

 

中国第四次北极科学考察队到达北极点进行科学考察作业,使中国对北冰洋的考察范围延伸到地球的最北端,说明中国的北极科学考察能力在不断提升。

 

 

 

陆地植物中所储存的碳变少

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/236431.shtm

科研人员报告说,全世界大陆上的储碳植物物质量在过去10年中有所下降,从而逆转了过去20年的趋势。

 

Maosheng ZhaoSteven Running披露,大面积干旱看来与这一下降有关。这些干旱所发生的时间是自20世纪80年代有仪器开始测量温度以来的最暖和的几十年。陆地净初级生 产力(或称“NPP”,它指的是由植物所固定并以生物量积聚的碳量)从1982年直至1999年都在增加,这一趋势可能得到了在大气中增加的二氧化碳浓 度的支持。

 

该研究的作者通过分析来自安装在美国宇航局(NASA)的地神(Terra)卫星上的中 分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星数据加上全球气候数据来调查从2000~2009年的陆地净初级生产力(NPP)和气候的变化。他们发现,全球净初级 生产力(NPP)在过去10年中略有下降,而地区性的主要原因则是干旱。

 

尽管较为暖和的温度导致了高纬度及高海拔地区的净初级生产力(NPP)的某些增加,但在雨林中(雨林保持着世界上大多数的植物物质),较高的气温因为水分胁迫及植物呼吸(植物呼吸会将碳返回到大气之中)而限制了净初级生产力(NPP)。

科学家称应对极端天气应常态化

 

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/236485.shtm

全球气候频走极端,今年夏季水深火热,由此带来一系列始料不及的影响,让人担忧,又让人反思,气候到底怎么了?

 

天气异常让多数北半球人始料不及,一贯凉爽的俄罗斯连续两月酷热难耐,一贯少雨的巴基斯坦竟洪水滔天。中国更是罕见地经历水与火的双重考验,许多地区地质灾害频发。

 

出于严谨,没有科学家会对目前的天气异常深层原因妄下定论。因为气候研究是一门统计科学,只有类似的炎热和洪水至少每5年重复一次,才能算是全球变暖的气候信号。然而,如果分析近年来极端天气的发生趋势,不难发现它们的发生频率越来越高。

 

极端天气活跃异常

 

今年极端天气事件频发极不寻常,世界气象组织全球天气研究计划负责人卡西姆·阿斯拉尔在接受新华社记者采访时说,洪水、干旱等极端天气是自然体系的一部分,而今年不同之处在于其强度更大,持续时间更长,影响范围更广

 

俄罗斯水利气象中心研究室主任比尔曼也认为,大气环流异常是全球气候现象,它导致的天气异常不仅仅出现在俄罗斯,也使南美一些地区出现严寒,导致巴基斯坦和中国部分地区暴雨成灾等。他说:今年这种全球性的大气环流异常现象此前从未被观测到过。

 

对于今年的极端天气深层原因,阿斯拉尔认为不能妄下定论,但20年来,电脑模拟研究结果一直显示,如果人类活动持续使地球升温,极端天气事件将更加频繁发生,破坏力也更大。

 

全球变暖气候乱象

 

阿斯拉尔说,一百多年来,人类活动导致地球不断升温,致使地球大气和海洋温度都比一个世 纪前升高1摄氏度。海洋温度升高,更多水汽蒸发到大气中,而大气温度升高,就会容纳更多水蒸气。如果空气保持正常流通,广大地区平均分布降雨量增加的可能 性微乎其微,可是一旦发生阻塞,陡增的降雨落在一地,另一地就会出现高温干旱。这就是极端天气现象与全球气候变化的关系。

 

对于俄罗斯持续多日的酷热现象,世界气象组织主席亚历山大·别德里茨基认为,俄今夏的异 常天气可能是全球变暖的一个鲜活例子。他说:尽管目前还无法通过统计数据准确分析全球变暖过程如何影响异常天气出现的频率,但这其中有某种关联。虽 然现在的手段还不能预测明年是否会重现今年的高温天气,但可以肯定的是,类似的高温天气将会更加频繁。

 

应对极端必须常态

 

俄罗斯科学院大气物理研究所副所长亚历山大·金兹堡指出,在未来5年至10年,天气异常现象将会增加。因为一个明显的事实是,目前大气环流总体失衡,处于重新调整的过程中,因此必须准备应对新的极端天气灾害

 

中国国家气候中心的有关资料显示,像干旱、洪涝、雨雪这些极端天气事件的发生,其总体变化规律是和气候变化有联系的。比如说,在过去的100年或者50年中,在全球变暖的大背景下,有四种主要的气象灾害变多变强,它们是干旱、强降水,台风,还有高温热浪。

 

中国气象局今年早些时候的汛期气候趋势预测表明,今年全国的气温、降水等与常年相比有明显异常,极端气象灾害发生的可能性很大。而目前的情况则完全验证了预测。

 

高温难耐,洪水无情,这应使人类警醒,积极找寻应对之策。此外,我们目前或许尚无法控制极端天气,但至少可以减灾防灾。今夏频发的水火之灾,已促使人们将极端天气应对常态化提上重要议事日程。

 

 

厄尔尼诺现象造成秘鲁亚马孙河水位下降

 

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受厄尔尼诺现象影响,秘鲁亚马孙河水位近一周来平均每天下降25厘米,使内河航运受到严重影响,给当地居民的生活带来诸多不便。

 

秘鲁国家水文气象局局长马科·帕雷德斯说,由于气候异常,亚马孙地区今冬的降雨量比往年同期减少了50%。由于降雨减少,亚马孙河等河流的水位急剧下降。亚马孙河水位未来10天还会继续下降,但降速将有所减缓。

 

内河航运是秘鲁亚马孙地区居民的重要交通工具。帕雷德斯说,河流水位下降使亚马孙河出现许多沙岛,使水上运输受到严重影响,从而导致饮用水、食品、燃料等一些生活必需品供应紧张。

 

 

考察发现北极点周边海域海冰“未融先开”

 

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/236490.shtm

正在北冰洋进行考察的中国第四次北极科学考察队注意到,今年北纬84度以北海域的海冰呈现未融先开的特点,即在海冰还没有显著融化时就已出现大范围的开阔水域,海冰密集度显著降低,甚至低于北纬84度以南海域海冰的密集度。

 

这个现象在过去很少见。大范围开阔水域的发生,可能与北冰洋大尺度风系和海洋环流引起的表面辐散有关,是海冰快速变化过程中产生的特殊现象,我们应该进一步加强研究。中国海洋大学赵进平教授说。

 

820,中国第四次北极科学考察队14名队员从北纬88度乘坐直升机前往北极点,沿 途进行了海冰遥感和冰面取样,以形成对高纬度海域海冰状况的全面了解。从直升机窗口鸟瞰北冰洋,北极点周边大范围海域的海冰均未融先开,支离破碎的海 冰映衬在深黑色的海面上,形成一幅巨大的天然画卷。

 

在国家海洋环境预报中心为北极科考提供的冰情图上,也可清楚地看出,今年北极点周边海域的海冰已被星星点点地蚕食。而在2009年同一时期的冰情图,北极点周边的海冰显示还很完整。

 

北冰洋是全球气候系统运转的巨大冷源之一,对全球大气和海洋环流有重要和长期的影响。其 中,海冰是北冰洋最活跃易变的成分,是最重要的影响因子之一,海冰的变化具有明显的气候效应。研究北极海冰快速变化机理及其海洋生态系统的响应,是中国第 四次北极科学考察的两大科学目标。

 

 

 

 

千人计划入选者梁顺林:为国家的遥感事业做点事情

 

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2009年,美国马里兰大学地理系教授梁顺林凭借自己在遥感领域的杰出贡献成功入选国家千人计划,并来到了北京师范大学工作。对梁顺林来说,入选千人计划不仅是对自身成就的肯定,更意味着来自祖国的激励与鞭策,意味着一种使命、一份责任。

 

科学无国界

 

梁顺林是恢复高考后的第三批大学生,1979年,他以优异的成绩考入南京大学地理系。对 于为何选择地理作为自己的专业,梁顺林笑言那是分配的结果,虽然那时候我们也填志愿,但我还是被分配去学地理了。在学习过程中,我对遥感这一领 域产生了浓厚的兴趣。正是这歪打正着分配,让梁顺林接触到了这个让他日后倾注全部热情与精力的领域。

 

梁顺林发现,遥感是一门应用面很广的科学,它不仅涉及到全球变化和地球系统科学方面的研 究,在资源环境和其他领域也有着广泛的应用。遥感研究的广阔前景让梁顺林更加扎实深入地将自己的研究开展下去。攻读完硕士学位后,他留在南京大学担任助教 工作。当时,国内还没有遥感研究方向的博士点,并且遥感研究领域在理论和实践上都远远落后于国际先进水平。有限的研究条件和求知的欲望使梁顺林认识到,科 学是无国界的,想要在遥感研究领域有所建树,就必须要走出国门,到国际遥感研究的前沿去学习高端的技术理论和研究方法。1989年初,梁顺林远赴美国深 造,在波士顿大学获得博士学位,并在那里从事博士后研究。

 

置身于遥感技术尖端领域,梁顺林如鱼得水,也正是在这里,他的科研活动得以向高、精、尖 方向发展并取得了重大突破。十几年来,他创建了一系列土壤-植被-大气系统的辐射传输模型,解决了地表参数反演中的一系列关键科学问题;致力于数据同化新 方法的研究,并实现了遥感在解决社会经济重大问题中的一些应用。他先后担任美国宇航局项目验证专家,美国科学基金会马里兰大学Grand Challenge项目协调人,马里兰大学助理教授、副教授及教授,并最终在国际遥感研究的前沿领域中占据一席之地。

 

我对我的团队有信心

 

人到中年的梁顺林虽然身在国外,却依然心系祖国遥感事业的发展。近年来,作为一门应用广 泛的科学,遥感技术的重要性日益突显。梁顺林看到,近年来在国家的大力扶持下,国内遥感领域的很多科研项目正在起步,作为一个长期置身于国际研究领域的有经验的人,如果能够回国参与到这些科研项目的筹备和发展过程中,更好地借鉴国际的先进经验和成熟做法,就能够帮助国家将投入最大化地转化为效益,使 资源得到优化配置!

 

回到国内,为国家的遥感事业做点事情的责任感和使命感在他心头油然而生,能够回来为改善我们的社会,改善我们的环境贡献一点力量,这本身就是一件令人高兴的事情。

 

祖国日益增大的资源环境压力让梁顺林感到任重而道远,艰巨的任务促使他必须在回国后组建 起一支具有强大科研能力和出色协作能力的团队,共同开展科研工作。而选择何处,与谁组建团队便成为梁顺林在申请千人计划时所要考虑的问题。作为国内地 学研究方面的前沿阵地,北京师范大学自然成为了梁顺林的首选之地。长期以来,他与李小文院士、史培军教授等一批北师大优秀学者建立了融洽的合作关系。同 时,学校对科研工作的高度重视和对千人计划的积极支持,更促使梁顺林最终选择北京师范大学作为自己回国后的工作单位。

 

目前,梁顺林的科研团队正在组建之中。他对于团队成员的选择有着自己的标准,首先要有事业心,要在工作中对自己从事的工作有一个执著的追求,踏踏实实地做自己所从事的科学研究。此外,还要有独立思考和解决问题的能力。”“搞科研需要团队通力合作,我对我的团队有信心!

 

对团队的前景,梁顺林踌躇满志。

 

要做两件事

 

长期以来从事国际性学术研究的梁顺林深谙国内外科研方面的差距。他举例说道:从卫星遥感数据中生成各种地球物理全球产品,美国在1988年就开始立项研制了,但在国内,我们今年刚刚立项,从立项时间上就差了20年。

 

为了缩短国内在遥感研究方面的差距,早在申请千人计划之时,梁顺林就已为自己定下了 目标,那就是要做两件事:第一件事是要对国内的卫星遥感事业发展有所贡献。从多种卫星的原始数据中提取可用信息是卫星遥感领域一项复杂而又前沿的工 作,梁顺林想要做的,就是提取这些信息,并以产品的形式得以呈现。如此既能便捷地服务于资源调查、环境监测及全球气候变化研究,也能使广大科研工作者省去 提取信息的重复环节,提高科研效率。梁顺林还希望通过对产品的免费发放实现数据共享,继而逐渐推动国内学术界在研究上逐渐达成数据共享的共识。值得一提的 是,不久前,梁顺林牵头申请的该项目已被科技部立项并通过答辩,从这个项目上说,至少比国外晚了20年,但这并不意味着我们在水平上也差二三十年,我们 的优势在于国家在这方面给予了足够的重视和相当大的投入。补差距嘛,当然是大家一起补,跟大家一起努力吧。

 

梁顺林想要做的第二件事,则关乎到我国突出的环境问题。近年来,我国为改善环境启动了三北防护林及退耕还林等多项生态工程,每一项工程都涉及数以亿计的资金。然而,这些耗资巨大的工程在实际上对改善环境起到了多大作用,还缺乏很好的科 学评价。通过从卫星的原始数据中提取有用信息驱动各种大气陆面数值模型,并结合地面观测数据,就可以对该问题进行客观的评价。这便是梁顺林想完成的另一项 任务。

 

学生超过我是必然的

 

我的本职工作是教师,教师的首要任务是教书育人。

 

这是梁顺林在采访中特别强调的一点。梁顺林热爱自己所从事的教育事业,在他看来,从事这 项工作能够赋予自己源源不断的成就感:我们的事业是靠一代代人继承发展下来的。每当我看到自己培养出来的学生有了进步取得了成绩,我自己也会感到很自 豪,觉得自己的人生价值通过学生的成功得到了体现。教师这一职业的魅力还在于能够令人永葆活力、永远年轻,学生总是有许多新的想法,和他们进行交流是 保持自己学术心态永远年轻的一种方式。

 

诚然,从美国到中国,梁顺林面对的是从生活方式到思维方式都存在一定差异的学生。他坦 言,与国外学生相比,中国学生勤奋好学,基础比较扎实,但在独立思考能力和创造性思维上还是有所欠缺。国内跟国外培养研究生的方式上还是有些差别的,我 希望能把国外在学生培养方面的一些先进理念和方法带到国内,这样能够更好地挖掘学生的潜能,在研究生培养方面、在教学方面也能够有些帮助。

 

长江后浪推前浪,梁顺林希望通过自己的悉心指导,培养出更多的有用之才。我相信肯定有很多学生要超过我,而且将要有越来越多的学生超过我,这是必然的事。我想,这也是所有为人师者的愿望。

海洋生物多样性普查

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在长达10年的海洋生物普查项目基础上,对来自13个分类群(包括浮游动物、植物、 无脊椎动物、鱼类和哺乳动物)的11567个海洋物种的分布数据所作的一项全球分析显示,温度是各种分类类别的生物多样性的一个主要关联因子,较温暖的水 域中多样性较高。该分析还显示了另外两个截然不同的趋势:沿海物种在西太平洋多样性最高,而海洋物种在中纬度地区多样性最高。这与陆地物种形成对比:陆地 物种在热带地区多样性最高。

 

 

自然》:云也会彼此“交流”

该发现或对理解地球气候有重要意义

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/236717.shtm

 

据福克斯新闻报道,一项最新研究显示,云会交流。但是,它们在说什么呢?

 

一项新研究发现,像叽叽喳喳的蟋蟀或者夏天晚上闪亮的萤火虫一样,云确实会彼此交流。这一令人惊讶的研究结论发表在《自然》杂志上,这一发现可能对理解地球气候有着重要意义。所以,下次,当你躺在地上仰望天上的云朵时,你就要想一下:它们是否在谈论我?

 

该研究报告的第一作者、美国国家海洋和大气管理局的科学家格雷厄姆·菲格尔德解释说:云场以云彼此沟通并形成规则而周期性降雨事件的方式组织在一起。换句话说,菲格尔德发现了云场以降雨和云反复膨胀的规则性模式进行自我组织的明确证据。

 

这种同步性是如何发生的?雨落下时使得空气冷却,这会形成向下的气流。这些下降气流触及 地面后外溢,彼此冲撞,形成上升气流。上升的空气在之前无云的天空形成新云,与此同时,原来的云在散开。然后这些新云形成降雨,这种振荡模式反复发生。菲 格尔德说:从某种意义上讲,这是云通过流向地面彼此交流。如果很多云流向地面的话,气流被云挤压开来,遇到了受挤压的另一气流。

 

之前关于云结构的理论解释,温度变化发生在云形成的中心,暖气流和冷气流为主要动力。作 为驱动因素的降雨是冷、暖气流急剧交换的结果。但是,云会交流?毫无疑问,这种提法更加激进。但是菲格尔德相当严肃,他在论证自己的观点时引用了探索云形 成的漫长历史。他解释说:回溯至很久以前,这种现象的基础物理学由20世纪早期一位法国科学家记录。

 

菲格尔德表示,洛德·瑞利通过一台望远镜观察太阳时发现了这些交流模式。后来他提出了一 种理论,对实验室看到的六角晶格进行了解释。菲格尔德指出,1933年科学家格雷厄姆提出了最早的云模式报告。但是,他认为,云交流的理论可能追溯至更古 老的时候。他说:如果很早以前有古人仰望云研究它们的模式,我不觉得奇怪。

 

《自然》专访邓西平:气候变化对中国水土保持的挑战

 

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/236804.shtm

 

近日,中国科学院水利部水土保持研究所邓西平研究员就甘肃舟曲泥石流特大灾害的发生原因,围绕气候变化对中国水土保持的挑战主题,接受了《自然》(Nature)亚太地区通讯员David Cyranoski的电话专访。

 

在采访中,邓西平根据水土保持研究所在土壤侵蚀与水土保持领域多年的研究成果与实践,结 合相关资料与报道,向David Cyranoski介绍了甘肃舟曲泥石流的发生特点,主要成因及其灾害程度,就我国土壤侵蚀灾害的强度与分布进行了阐述。就土地退化与泥石流的成因,邓西 平认为,不合理的砍伐和耕作是其主要原因之一,极易造成水蚀与风蚀,而全球变暖导致的极端气候增加加剧了这一形势,其中舟曲特大泥石流的主要原因就是由于 短期内强降雨。极端气候不仅严重威胁中国东南部,对于西部干旱地区更为严峻。

 

在解释防治对策方面,邓西平认为,应该加强植被建设与恢复,提高水土流失监测预报等级以减少和缓解灾害损失与危害。当前条件下,虽然同样容易受到极端气候影响,我国东部沿海发达地区基本具备上述条件,但较为贫困的山区仍面临滑坡灾害等严重水土流失的威胁。

 

在谈到未来形势发展时,邓西平认为,随着国家对植被建设与全球气候变化响应措施的逐步加强与重视,形势将会逐步好转,但仍需要地方政府的切实行动。