意想不到的甲烷排放挑战气候变化模型 比我们想象的要广泛得多

意想不到的甲烷排放挑战气候变化模型比我们想象的要广泛得多哥本哈根大学的一位研究人员在加拿大三座冰川的融水中发现了出乎意料的高甲烷含量，这挑战了人们对冰川甲烷排放的现有看法。这些发现表明，冰川下甲烷的产生比以前认为的更为普遍，从而提出了有关冰川地区碳循环及其对气候变化影响的重要问题。资料来源：SarahEliseSapper娴熟的飞行员在陡峭的育空山间表演空中杂技，直升机的旋翼在空中旋转，博士生莎拉-埃莉斯-萨伯（SarahEliseSapper）正带领着她的首次野外考察队深入加拿大西北部山区的中心地带。从直升机的窗口，她的目光落在唐杰克冰川的锯齿状边缘：融水像漩涡一样从冰层下涌出。着陆后不久，莎拉在第一次尝试中就发现了一个不同寻常的发现。在启动她的便携式甲烷分析仪几秒钟后，空气中明显富含甲烷，而且很快就找到了罪魁祸首。在采集融水样本时，她测得的甲烷浓度远远超出了预期。"我们预计融水中的甲烷值会很低，因为人们认为冰川甲烷的排放需要较大的冰体，如巨大的冰原。但结果恰恰相反。我们测量到的甲烷浓度比大气中的甲烷浓度高出250倍，"哥本哈根大学地球科学与自然资源管理系的SarahEliseSapper解释说。野外考察队腾空而起，继续前往另外两座高山冰川--克鲁内冰川和达斯蒂冰川。在分别测量了这两个冰川融水中的甲烷含量后，初步发现并不只是异常现象。在这里，测量结果也显示甲烷浓度很高。在冰层下面的某个地方，存在着以前未知的气体来源。证明了广泛排放甲烷的可能性地球科学与自然资源管理系副教授JesperRiisChristiansen说："这一发现令人惊讶，并在这一研究领域提出了几个重要问题。"这篇研究文章的合著者克里斯蒂安森认为，这一发现表明，甲烷可能存在于世界上许多冰川之下，而这些冰川迄今为止一直被忽略。他说："当我们突然发现，即使是与冰原相比规模很小的山地冰川也能形成和释放甲烷时，我们对地球极端环境中碳循环的基本认识就有了新的拓展。冰下甲烷的形成和释放比我们想象的更全面、更广泛。"SarahEliseSapper指挥直升机驾驶员降落在冰川边缘附近，测量融水漩涡中流出的甲烷。图片来源：萨拉-埃莉斯-萨伯到目前为止，人们普遍认为融水中的甲烷只能在像格陵兰冰原这样的大冰块下的无氧环境中发现。研究人员认为，甲烷的产生是生物性的，是有机碳源（如史前海洋生物的沉积物、土壤、泥炭或森林）在缺氧的情况下被微生物分解时产生的，就像我们从湿地中了解到的那样。因此，高山冰川排放甲烷是令人惊讶的。冰川表面的融水在流向冰层底部时富含氧气。研究人员发现，所有这些氧气在途中的某个地方被耗尽，从而在这些高山冰川下形成了无氧环境，这让我们感到非常惊讶。更令人惊讶的是，这种情况达到了如此程度，微生物开始产生甲烷，我们可以在冰川边缘流出的水中观察到高浓度的甲烷。JesperRiisChristiansen补充说："Sarah的发现改变了我们的基本认识，让我们重新认识了一些关键的作用机制。"未来气候的不确定作用研究人员认为，加拿大的研究结果并没有立即引起人们更加关注其对气候变化的影响。不过，这一结论可能只是暂时的。"甲烷在地球变暖中扮演着重要角色。甲烷的挑战在于它是一种超强的温室气体，排放量的增加将加速气候变暖。从全球角度来看，我们可以利用大气中甲烷的同位素来测量排放到大气中的甲烷数量，并大致确定甲烷的来源。目前，来自地球上冰雪覆盖地区（包括冰原和冰川）的甲烷并没有增加，"JesperRiisChristiansen解释说。不过，他强调，测量结果无法区分来自冰川地区的甲烷和来自湿地的甲烷。因此，这些数字可能具有欺骗性。而且，融化的影响仍是未知数。JesperRiisChristiansen认为，需要对调查结果保持警惕。"Sarah测量的三个地点是随机选择的，因为那里有研究站和直升机，但在这三个地点都发现了甲烷。这本身就是一个很好的理由，让我们更好地了解这个地区。我们不知道的事情太多了，冰川融化暴露了数千年来一直隐藏着的未知环境。"杰斯珀-里斯-克里斯蒂安森（JesperRiisChristiansen）说："实际上，没有人知道排放物会有怎样的表现。"他希望，更好地了解冰川下的甲烷行为也将帮助研究人员更好地了解湿地释放甲烷的机制，从而有助于制定通过氧化作用（例如通过使用某些类型的土壤）从大气中清除甲烷的解决方案。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425374.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425374.htm

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期红鳍柱颌针鱼（Strongyluranotata）"躲藏"在加勒比海库拉索岛附近的海面下。资料来源：JulietteJacquemont（该研究的共同作者）。领衔作者、荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）的卡塔琳娜-阿尔特（KatharinaAlter）解释了为什么对已发表的有关气候变化影响的研究结果进行总结和分析至关重要："为了更好地了解气候变化对全球的总体影响，海洋生物学家会计算气候变化对所有鱼类或所有无脊椎动物物种的影响。然而，在不同的单项研究中确定的影响可能会相互抵消：例如，如果蜗牛等无脊椎动物从某种环境变化中获益，而海胆等其他无脊椎动物则从中受损，那么尽管这两种动物群体都受到了影响，但无脊椎动物受到的总体影响却被认定为零"。事实上，由于气候变化，蜗牛吃得更多，而海胆吃得更少。这两种影响都很重要，甚至会产生连带效应：海胆的食物--草皮藻会生长得更多，而腹足类的食物--海带的生长则会减少。这两种无脊椎动物摄食量的不同导致生态系统从海带为主的生态系统转变为草皮藻为主的生态系统，从而改变了生活在这个生态系统中的所有其他动物的生存环境。"阿尔特博士与来自瓦赫宁根大学以及美国、法国、阿根廷、意大利和智利的其他12个研究机构的同事一起，开发出了新的研究方法，不再将看似矛盾的结果对立起来，而是利用这两种结果来确定气候变化对动物健康的影响。在使用这种方法之前，人们已经知道海洋变暖和海水酸性增强会在三个方面对鱼类和无脊椎动物产生负面影响：它们的生存机会减少，新陈代谢加快，无脊椎动物的骨骼变弱。利用这种新方法，国际海洋研究小组发现，气候变化对鱼类和无脊椎动物的其他重要生物反应产生了负面影响：生理、繁殖、行为和身体发育。阿尔特"因为这可能会导致影响海洋生态系统结构的生态转变，我们的研究结果表明，气候变化的影响可能会比之前想象的更大"。几十年来，空气中二氧化碳含量的增加导致海水温度升高、酸性增强，预计未来这一趋势还将继续。然而，其速度和程度尚不可知。阿尔特和她的同事们计算了三种预计的二氧化碳增加情景的后果，因此也计算了海洋变暖和海洋酸化的后果：极端增加、以目前速度适度增加以及--由于可能采取的措施--减缓增加。阿尔特介绍说："我们的新方法表明，如果海洋变暖和酸化继续按照目前的轨迹发展，鱼类和无脊椎动物物种中高达100%的生物过程都将受到影响，而之前的研究方法分别只发现了所有过程中约20%和25%的变化。"此外，研究还表明，减缓大气中二氧化碳含量的措施将有助于减少生物过程的变化：在低二氧化碳情况下，无脊椎动物中50%的反应和鱼类中30%的反应将受到影响。阿尔特认为，新方法的最大好处是，人们可以更详细地了解气候变化对物种的影响。"新的计算方法权衡了与当前状态的显著偏差，无论其方向如何--是有利还是有害--都将其视为海水变暖和酸化的影响。有了我们的新方法，您就可以纳入最广泛的测量反应，并发现传统方法中被掩盖的影响。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427244.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427244.htm

科学家们计算出北溪管道破裂事件带来的甲烷泄漏对气候的影响

科学家们计算出北溪管道破裂事件带来的甲烷泄漏对气候的影响因此，这一事件是否会产生负面的气候影响是全世界关注的一个关键问题。尽管《自然》杂志上发表的一篇新闻文章对这一问题进行了评论，但没有做出定量的结论。北溪管道泄露事件是人类历史上单一事件中最大的甲烷排放。最近，中国科学院大气物理研究所的科学家们通过采用政府间气候变化专门委员会2021年发布的第六次评估报告（IPCCAR6）的节能框架，估计了泄漏的甲烷可能产生的气候影响。他们的研究结果今天（11月11日）发表在《大气科学进展》杂志上。首先，研究人员收集了事件发生后世界媒体提供的所有关于泄漏甲烷总量的估计，结果发现，最早的估计（1-2天后）达到了50万吨（Mt）。然而，后来发现，泄漏的甲烷数量可能比最初的估计要低得多。特别是，来自中国南京大学的一个团队，通过利用多种观测，包括来自高分辨率卫星的观测，提供了一个更准确的估计，即0.22±0.03亿吨。这个数值确定了这是人类历史上单一事件中最大的甲烷排放--是2015年加州阿利索峡谷事故的2倍多。然而，根据IPCCAR6，在2008-2017年间，石油和天然气部门的甲烷年排放量高达7千万吨。这意味着北溪管道泄漏的甲烷只相当于这些部门1天的排放量。IPCCAR6还强调，大气中的甲烷通过与某些自由基（如羟基自由基）反应而逐渐被清除，导致其寿命约为10年，与二氧化碳相比其寿命很短。这意味着甲烷的气候影响取决于时间范围，当试图直接计算时，问题会变得复杂。相反，研究人员在"全球升温潜能"概念的帮助下进行了间接估计。具体来说，他们确定，在甲烷排放到大气中后的未来20年里，每单位质量的甲烷所积累的热量是二氧化碳的82.5倍。然后，利用这些信息，他们能够计算出，当考虑到20年的时间范围时，泄漏的甲烷对气候的影响相当于20.6百万吨的二氧化碳，这将使大气中的二氧化碳浓度只增加0.0026ppm。根据IPCCAR6对二氧化碳翻倍下的有效辐射强迫、气候反馈和海洋吸热效率的最新评估，在能量守恒框架下，全球平均地表空气温度理论上会增加1.8×10-5℃。"这样微小的升温在生态系统和人类社会中是无法感知的，"该研究的第一作者陈小龙博士解释说。"尽管如此，人为甲烷一直是全球变暖的第二大驱动力，而且是从农业和工业的多个部门排放出来的。如果我们要实现《巴黎协定》中规定的低于1.5℃或2℃的变暖目标，就应该避免对这样的基础设施的破坏，这样我们才能更好地控制和减少甲烷排放"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332543.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332543.htm

研究：气候变化正在将树木变成“贪吃者”

研究：气候变化正在将树木变成“贪吃者”众所周知，树木通过从大气中吸收二氧化碳，使人类免受气候变化的最坏影响。现在，一项新研究显示，森林已经在多大程度上增加了多余的碳。最近发表在《自然通讯》杂志上的这项研究发现，大气中二氧化碳水平的上升增加了美国森林的木材材积-或生物量。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1323885.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1323885.htm

冰河时代的发现给气候变化警报泼冷水

冰河时代的发现给气候变化警报泼冷水这幅艺术家的作品展示了西班牙北部的长毛猛犸象。这些动物生活在距今约2.1万年前的末次冰川期的欧洲和北美洲。一项新的研究利用大气中二氧化碳含量较低的那个时期的最新气候图，更好地预测了在二氧化碳上升的情况下未来的气候变暖。图片来源：MauricioAnton冰河时代研究的启示华盛顿大学领导的新研究分析了最近的冰河时期（当时北美大片地区被冰雪覆盖），以更好地理解二氧化碳与全球气温之间的关系。研究发现，虽然对未来变暖的估计大多保持不变，但绝对最坏的情况不太可能发生。今天（4月17日），《科学进展》（ScienceAdvances）杂志发表了这项开放获取的研究。"我们研究的主要贡献是缩小了对气候敏感性的估计范围，提高了我们预测未来气候变暖的能力，"第一作者、华大大气科学博士生文斯-库珀（VinceCooper）说。"通过观察远古时代温室气体水平较低时地球的寒冷程度，我们可以估算出温室气体水平较高时当前气候会变暖多少。"左图显示的是最近21000年前冰河时期的海面温度图与现代工业化前温度的对比。这一新的、更详细的分析表明，北美冰盖造成的北部海洋的强降温大大加剧了全球总降温。右图显示，在未来大气二氧化碳增加一倍的情况下，海洋表面变暖的预期显示了不同的温度变化模式，全球平均变暖的预期低于之前最坏情况的估计。资料来源：Cooper等人/《科学进展当前和未来的二氧化碳情景新论文没有改变二氧化碳增加一倍的最佳升温情景--全球平均气温上升约2摄氏度，也没有改变最可能的估计--约3摄氏度。但它将二氧化碳增加一倍的最坏情况降低了整整一度，从5摄氏度降至4摄氏度。(作为参考，目前的二氧化碳浓度为百万分之425，约为工业化前水平的1.5倍，除非排放量减少，否则本世纪末前将达到工业化前水平的两倍）。气候预测的挑战当我们的星球正朝着二氧化碳排放量翻倍的方向前进时，作者提醒说，最近几十年的情况并不能很好地预测未来全球变暖的情况。短期气候周期和大气污染的影响只是近期趋势无法可靠预测本世纪余下时间的部分原因。资深作者、华盛顿大学大气科学和海洋学副教授凯尔-阿莫尔（KyleArmour）说："最近40年全球变暖的空间模式看起来并不像我们预期的未来长期模式--最近的过去是未来全球变暖的一个糟糕的类比。"聚焦末次冰川极盛期相反，这项新研究关注的是2.1万年前的一段时期，即所谓的末次冰川极盛时期，当时地球的平均温度比现在低6摄氏度。冰芯记录显示，当时大气中的二氧化碳含量不到今天的一半，约为百万分之190。库珀说："古气候记录包括平均比当前气候温暖或寒冷得多的漫长时期，我们知道，在这些时期，冰盖和温室气体产生了巨大的气候作用力。如果我们大致知道过去的温度变化是怎样的，以及是什么导致了这些变化，那么我们就知道未来会发生什么"。包括共同作者、华盛顿大学大气科学教授格雷戈里-哈基姆（GregoryHakim）在内的研究人员创造了新的统计建模技术，可以将古气候记录同化到地球气候的计算机模型中，类似于今天的天气预报模型。其结果是绘制出更真实的前几千年气温图。反思冰河时代的降温在这项新研究中，作者将史前气候记录（包括海洋沉积物、冰芯和保存下来的花粉）与地球气候计算机模型相结合，模拟了末次冰川极盛时期的天气。当北美洲大部分地区被冰覆盖时，冰盖并不像以前的研究认为的那样，只是通过反射大陆上的夏季阳光来冷却地球。通过改变风向和洋流，冰盖还导致太平洋和大西洋北部变得特别寒冷和多云。新研究的分析表明，海洋云层的这些变化通过反射更多的阳光，加剧了冰川的全球降温效应。简而言之，这项研究表明，二氧化碳对冰河时期气温的影响比之前估计的要小。反过来说，最可怕的二氧化碳上升导致气候变暖的预测在未来几十年内也不太可能发生。阿莫尔说："这篇论文让我们能够做出更有信心的预测，因为它确实降低了未来变暖的上限，并指出最极端的情况不太可能发生。它并没有真正改变下限或平均估计值，这与所有其他证据保持一致。"参考文献"最后冰川极值模式效应降低了气候敏感性估计值"，2024年4月17日，《科学进展》。DOI:10.1126/sciadv.adk9461编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427697.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427697.htm

气候变化甚至影响到了天文望远镜对宇宙的观测

气候变化甚至影响到了天文望远镜对宇宙的观测在格拉纳达举行的2022年欧洲行星科学大会上发表的一项研究中，由伯尔尼大学和国家研究能力中心（NCCR）PlanetS领导的一组研究人员证明了我们这个时代最大的问题之一，人为的气候变化，现在甚至影响了我们对宇宙的看法。这项研究最近发表在《天文学与天体物理学》杂志上。选择过程中的一个盲点"尽管望远镜通常有几十年的使用寿命，但选址过程中只考虑了很短的时间范围内的大气条件。通常是过去的五年--太短了，无法捕捉到长期趋势，更不用说全球变暖引起的未来变化了"，该研究的主要作者、伯尔尼大学NCCRPlanetS的研究员CarolineHaslebacher指出。因此，来自伯尔尼大学和NCCRPlanetS、苏黎世联邦理工学院、欧洲南方天文台（ESO）和英国雷丁大学的科学家小组决定从长期角度进行论证。CarolineHaslebacher，该研究的主要作者。全球范围内不断恶化的状况他们根据高分辨率的全球气候模型对未来气候趋势的分析表明，从夏威夷到加那利群岛、智利、墨西哥、南非和澳大利亚的主要天文观测站到2050年可能会出现温度和大气含水量的增加。这又可能意味着观测时间的损失以及观测质量的下降。"现在，天文观测站的设计是为了在目前的场地条件下工作，只有少数适应的可能性。因此，气候条件对望远镜的潜在后果包括：由于露点的增加或冷却系统的故障而导致更高的凝结风险，这可能导致望远镜圆顶中更多的空气湍流"，Haslebacher说。正如研究报告的共同作者Marie-EstelleDemory所说，以前没有考虑到气候变化对天文台的影响，这并不是一种疏忽，至少是由于技术水平的原因。"这是第一次有可能进行这样的研究。由于通过Horizon2020PRIMAVERA项目开发的全球气候模型具有更高的分辨率，我们能够非常忠实地检查全球不同地点的条件--这是我们用传统模型无法做到的。这些模型是我们在怀斯学院所做工作的宝贵工具"，伯尔尼大学的高级科学家和怀斯自然学院的成员说。Haslebacher说："现在我们可以肯定地说，在下一代望远镜的选址以及天文设施的建设和维护中必须考虑到人为的气候变化。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335179.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335179.htm