视野
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来源:大自然探索2025年3月第3期
全文共4664字读完全文约7分钟

地球热量收支正在失衡

earth>>地球

  由于人类活动导致的气候变化,地球气候系统的能量平衡已被打破。在过去几十年中,不断积累的热量导致海洋、陆地、冰层和大气层的温度上升。

  最近的一项研究揭示了地球能量失衡——即太阳辐射与地球反射回太空的能量差值,近年来有明显上升趋势,也就是说,地球的散热能力在逐渐下降。

  这项国际合作研究汇聚了来自15个国家、几十个研究所的近70名研究人员的努力。他们对海洋、陆地、冰层和大气层中的热量进行了精确的校准和交叉检查,得出了以下结论:

  1971到2020年,地球累积的热量约为381泽焦耳(1泽焦耳等于1021焦耳),相当于50年里每平方米地球表面吸收的热量为每秒近0.5焦耳;

  2006年到2020年,地球表面每平方米热量增加量达到每秒近0.75焦耳,甚至更多;

  海洋吸收了大部分来自太阳的热量(89%);

  剩余的热量分布为陆地(6%)、冰层(4%)和大气层(1%)。

  这些数据不仅为我们提供了衡量气候变化及其对地球各系统变暖影响的基本尺度,也强调了全球评估工作在监测和研究方面的重要性。

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怎么就这么圆?

earth>>地球

  这张引人注目的卫星图像捕捉到了新西兰的塔拉纳基山,一座被当地人视为“神圣”的火山。其白雪覆盖的山峰耸立,俯瞰着下方一片神秘的圆形森林。

  塔拉纳基山的近圆形底部,是其火山生长模式的直接体现。火山喷发时,灰烬和碎屑均匀地从中央喷口向四周喷出,随着时间的积累,形成了圆形的基底。自然的侵蚀过程进一步雕琢了这个圆形,使得塔拉纳基山的轮廓更加鲜明,海拔达到2518米。

  这座火山的山顶附近有一片形态扭曲、宛如妖精般的树林,被称为“哥布林森林”。这些树在火山遗址上生长,形成了一种超自然的形态。树木上覆盖着苔藓和地钱,为这片区域增添了一种神秘而令人毛骨悚然的氛围。

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最细“面条”

knowledge>>新知

  最近,科学家制成了迄今全世界最细的淀粉纤维,直径为 372 纳米,仅为人类头发直径的1/200。

  传统纳米淀粉纤维的生产依赖于从植物细胞中提取和纯化淀粉,这一过程既耗能又耗水。科学家提出了一种更环保的方法:直接利用面粉制造纳米纤维。他们利用静电纺丝技术,将面粉和液体混合,通过电荷引导混合物穿过针尖,制作出这种超细淀粉纤维。

  这项创新并非为了烹饪,而是用于医疗领域,包括用于促进伤口愈合的绷带、骨骼再生支架和药物输送装置的材料制作。

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鼠界“特种兵”——非洲巨颊囊鼠

animal>>动物

  靠大老鼠出口创汇,这不是天方夜谭。非洲巨颊囊鼠广泛分布于撒哈拉沙漠以南的非洲地区,这些大老鼠因为敏锐的嗅觉和合适的大小,被大量出口到世界其他地区。

  在柬埔寨,非洲巨颊囊鼠被广泛用于排雷工作。这些“特种兵”能够快速识别土壤中的TNT炸药气味,并通过抓挠地面的动作示意地雷位置。它们能在20分钟内完成一个标准网球场大小的雷区排查,而依靠人工配合金属探测器则需要四天。有一只非洲巨颊囊鼠在柬埔寨“服役”期间,成功发掘了71枚地雷和38枚未爆炸的炸弹,被誉为“排雷英雄”。

  在缉私领域,非洲巨颊囊鼠被训练用于嗅探象牙、犀角等非法野生动物制品,协助打击走私活动。经过训练的非洲巨颊囊鼠能够成功嗅探出超过83%的目标物品,特别适合在狭小空间(如集装箱内)进行搜查,它们的工作效率远高于人类,从而大大提高了缉私效率。

  在医疗诊断方面,非洲巨颊囊鼠能够通过嗅觉快速检测肺结核病患者的样本,准确率高达86.6%。研究人员还在探索利用非洲巨颊囊鼠检测其他疾病,如布鲁氏菌病等,进一步扩展它们在医疗领域的应用。

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一句话科普

knowledge>>新知

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  象牙松,以前被称为巴西松子。但实际上南美的巴西不产松子,巴西松子指的是巴西松子巴基斯坦西部的松子。

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  糖炒栗子中糖的作用其实并不是增加甜味,而是粘去表皮杂质,让栗子看上去油光发亮,闻起来甜香扑鼻。

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  蛋黄有蓝色的吗?理论上,如果存在某种蓝色脂溶性色素,且能够被母鸡吸收并沉积到蛋黄中,那么蛋黄呈现出蓝色是可能的。

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  乌洋芋,这种土豆表皮呈乌紫色,切开后有呈圈状分布的紫色薯肉,吃起来口感细腻,且富含花青素 。这种土豆的营养非常全面,人几乎可以只靠吃它就能生存很久。

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  为啥大熊猫幼崽喜欢爬上树顶?一方面,大熊猫幼崽体重较轻,爬上树比较容易;另一方面,大熊猫幼崽对环境比较敏感,在清晨或上午它感到身体潮湿,就会爬上树晒太阳,以尽快使身体干燥舒适一些。

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  血橙的血丝源于花青素,在紫外线的照射下花青素逐渐渗透果肉,赋予其血色般的深红色泽。尽管体积不大,血橙却汁液丰富。

巨镜照亮山中村

earth>>地球

  在意大利北部的维加内拉村,每年11月至次年2月,阳光被周围的山峰阻挡,使村庄陷入长达三个月的阴暗。长期的光照不足不仅让村民情绪低落,还引发了季节性情感障碍和维生素D缺乏等问题。

  为了解决这一困境,1999年,维加内拉村的村民携手建筑师和工程师,共同设计了一个巨大的反射镜系统,希望能将阳光反射回村庄,为村民带来光明。这个面积约40平方米的反射镜由钢板制成,能够自动追踪太阳的运动并调整角度,精确地将阳光反射到村庄的广场上。它还能根据季节变化和阳光的强弱,调整反射方向,确保村民即使在冬季也能享受到阳光的温暖。

  2006年,这项技术成功实施,使得村民因缺乏阳光而产生的抑郁情绪得到改善,同时提升了他们体内的维生素D水平。随着生活环境的改善,村庄的人口流失问题也得到了一定程度的缓解。

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文物“透视”新科技

knowledge>>新知

  中国散裂中子源,这个强大的“超级显微镜”,最近在文物保护领域展现了其非凡能力。它能够深入文物内部,无损探测其结构和材质,为文物研究和保护开辟了新天地。

  在广东省博物馆,一件清代鎏金铜器经过中子源扫描,显露出其内部的秘密。中子成像技术之所以强大,是因为它利用中子的高穿透能力,能够穿透铜和金层,清晰地显示出文物内部结构和细节,包括可能包含的轻物质,如木材、植物纤维,甚至宝石。不同于传统X射线成像技术,中子成像对于被重金属包裹或结构复杂的文物尤其有效,为文物的材质和结构研究提供了前所未有的细节。

  中国科学院高能物理研究所的副研究员王声翔解释说,中子探测器能够探测到打到样品上的衍射中子。每种晶体都有其独特的衍射特征峰,通过这些信息,科研人员能够识别不同元素及其在文物中的位置。

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逆戟鲸的时尚“鲑鱼帽”

animal>>动物

  在北太平洋,逆戟鲸“戴鲑鱼帽”的“潮流”在37年后神秘回归。最近,研究人员在美国华盛顿州南普吉特海湾观察到逆戟鲸头顶着死鲑鱼游泳,这一现象并非首次出现。在1987年夏天,一只雌性逆戟鲸也曾引领了这一“潮流”。

  这种被称为“时尚潮流”的“戴鲑鱼帽”行为,是由少数个体发起,随后被其他个体暂时采纳,最终又逐渐放弃。这一趋势仅持续了一年,到了1988年夏天,“戴鲑鱼帽”的行为已经完全“过时”,从逆戟鲸群体中消失了。

  科学家推测,这种“鲑鱼帽时尚潮流”可能与食物供应充足有关。南普吉特海湾目前鲑鱼丰富,逆戟鲸可能因为现场食物太多而选择将鱼顶在头上。研究人员观察到,一些食肉的逆戟鲸会将大块食物藏在胸鳍下,紧贴着身体。但对于逆戟鲸来说鲑鱼可能太小,无法安全地藏在胸鳍下,因此它们将鲑鱼放在了头顶。

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七彩云之谜

earth >>地球

  七彩云是阳光通过稀薄云层后被冰晶散射后形成的。在我国古代,七彩云被视为吉祥的象征,被赋予“庆云”的美名。

  据专家介绍,七彩云的形成需要满足三个特定的条件:首先,云层与阳光之间的角度至关重要,理想情况下应保持在10°~40°;其次,云必须是含有均匀冰晶的薄云,如高积云或卷积云,这些冰晶是光线折射和反射的理想介质;最后,天气必须晴朗,能见度良好,这样才能让阳光无阻碍地穿透云层,展现出七彩云的全貌。

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龙卷风留下的神秘疤痕

earth >>地球

  一位洞穴探险者在澳大利亚纳拉伯平原的卫星图像中,意外发现了一道巨大的神秘疤痕。经过科学家的深入调查,确认这道疤痕是由一场未曾记录的强烈龙卷风造成的。当龙卷风延伸至地面,风速达到一定程度时,就能够造成类似的破坏。

  这个位于纳拉伯平原的疤痕长达11千米,宽度为160~250米,上面有被称为“摆线标记”的独特图案,这是由龙卷风的吸力涡旋形成的,表明这场龙卷风的风速超过200千米/时。

  澳大利亚有关龙卷风的记录可以追溯到1795年,但直到19世纪末,科学界才开始关注澳大利亚的龙卷风。在近几十年中,澳大利亚经历了多次龙卷风事件,其中2013年的一场龙卷风风速达到了250~300千米/时,对美利河流域的城镇造成了严重破坏。

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运城盐湖奇观

earth >>地球

  山西运城盐湖在古代被称为“解(xiè)池”,总面积达132平方千米,被誉为亿年不褪色的七彩“调色板”。它之所以能呈现出红、绿、黄、蓝等色彩,主要得益于两种极端嗜盐生物:嗜盐古菌和杜氏盐藻。嗜盐古菌产生红色素,使湖水在不同光照下展现多样红色;而杜氏盐藻则根据养分条件变化色彩,从绿到黄绿不等。它们的共存,甚至能使湖水呈现黄色。

  研究发现,运城盐湖所具有的微生物能用于处理高盐厨余垃圾,也可用于有机污染物降解,而新发现的盐池运城杆菌具有科研、资源开发与生态研究价值。

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哈萨克斯坦的驯鹰艺术

animal >>动物

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  在哈萨克斯坦,驯鹰人和他们的技艺是文化遗产的瑰宝,拥有超过4000年的悠久历史。哈萨克族人尊崇鹰,视其为蓝天的主宰,自由与尊严的象征。驯鹰,一项复杂而艰巨的任务,通常从鹰的幼年时期开始,经过精心训练,鹰成为猎人的忠诚伙伴。

  驯鹰的装备种类繁多,哈萨克语中甚至有1500多个相关词汇,这些装备包括皮手套、臂套、鸟脚靴、鸟头小皮帽等,每一件都承载着深厚的文化意义。训练过程同样精细,从观察鹰巢、孵化蛋到幼鹰学飞,猎人与鹰之间建立起深厚的联系。

  训练初期,雏鹰被放置在特制的摆动支架上,猎人通过抚摸使其适应人类。随后,训练鹰跳跃至猎人手臂,并以肉为诱饵。喂食是训练中的关键,不仅保证鹰的健康成长,也是训练的基础。随着训练的深入,鹰将学会捕获活猎物,准备迎接真正的狩猎挑战。

  经过严格训练的鹰可以在多个季节中协助狩猎,直到5~7年后,因肌肉力量减弱而被放归自然。这些鹰能够独立生活多年,它们的故事和驯鹰人的技艺,共同构成了哈萨克斯坦文化中不可磨灭的一部分。

一句话科普

knowledge>>新知

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  有源相控阵雷达和手机高功率充电器有什么共同点?答案是都用到了氮化镓这种第三代半导体材料。

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  水果的酸味主要由有机酸(如柠檬酸、苹果酸)引起,与维生素C含量无直接关联;咖啡的苦味则部分源自这些有机酸,但更主要的是烘焙过程中产生的绿原酸衍生物。

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  莲藕吃起来是粉糯还是脆爽,和莲藕的孔数并不相关,而主要取决于品种和采收时间。

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  鹈鹕长有又扁又长的大嘴巴和戽斗型的悬垂喉囊。鹈鹕通过集体合作围捕鱼群,并用喉囊“网”住鱼,然后排干水吞食。

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  果蝇的翅膀每秒能振动220次,它们能够在微风中一口气飞行12~15千米。

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  双峰驼的两个驼峰可以储存高达40千克的脂肪。一头双峰驼一次饮水量超过100升。

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  航天员出发前会避免食用豆腐等易产生气体的食物,避免在失重环境下出现胀气等不适,以确保任务顺利进行。

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