2021年地球科学新发现:为什么冬天更冷了?因为北极变暖了(2)

2021-12-31 11:17  腾讯

北极变暖导致更冷的冬天

VOLUME 373|ISSUE 6559|3 SEP 2021

长期以来,全球变暖与美国和欧亚大陆北部极寒天气相互矛盾,这也成为了部分人用于不减排的借口。过去四十年的卫星记录显示,全球温升导致北极夏季海冰萎缩,带来明显的气候变暖。巴伦支海和喀拉海冰的融化导致西伯利亚上空降雪增多,而二者共同放大了欧亚大陆东西两端的温差,减弱了极地涡流,导致更为极端的变冷事件。过剩的能量延伸了北极上空平流层的涡旋风,导致极寒天气流向美国。可以说,北极的快速变暖及其影响(即海冰的失去和欧亚地区降雪覆盖的增加)与平流层涡流破坏和中纬度极端冬季天气频率增加存在确实的联系。这一研究可以延长在亚洲、加拿大和美国的发生极端寒冷天气的提前预警时间。

来源:

Cohen, J., Agel, L., Barlow, M., Garfinkel, C. I., and White, I., 2021, Linking Arctic variability and change with extreme winter weather in the United States: Science, v. 373, no. 6559, p. 1116-1121.

通过同位素,我们窥视了一头猛犸象的一生

VOLUME 373|ISSUE 6556|13 AUG 2021

在更新世,猛犸象从北欧和亚洲,通过俄罗斯进入北美洲。一头猛犸象究竟能走多远成为人们关心的问题。阿拉斯加大学Wooller领导的一项研究以约17100年前、1.8m长的猛犸象獠牙为载体,利用氧和锶同位素沿着象牙的长度搜集了40万个点的数据,拼凑了这头雄性猛犸象28岁的人生。利用不同地区有不同同位素特征的原理,研究人员搜集了各地小型啮齿动物牙齿制成阿拉斯加同位素地图。通过比较可知,这头猛犸象早年在Yukon河流域和阿拉斯加内陆来回跋涉,颇有规律性;至15岁后,同位素数据的突变表明成年大象可能离开象群,旅行变得随机;在其生命的最后几年,这头猛犸象一直在阿拉斯加北部海岸小范围移动。象牙底部氮的高含量也表明了其饥饿而死的状态。

来源:

Wooller, M. J., Bataille, C., Druckenmiller, P., Erickson, G. M., Groves, P., Haubenstock, N., Howe, T., Irrgeher, J., Mann, D., Moon, K., Potter, B. A., Prohaska, T., Rasic, J., Reuther, J., Shapiro, B., Spaleta, K. J., and Willis, A. D., 2021, Lifetime mobility of an Arctic woolly mammoth: Science, v. 373, no. 6556, p. 806-808.

利用火星地震确定火星的地壳结构

VOLUME 373|ISSUE 6553|23 JUL 2021

一颗行星的地壳见证了行星形成和演化的历史。研究人员通过分析两年以来InSight着陆器上记录的火星地震数据,得到关于火星内部结构的相关结论。Brigitte Knapmeyer-Endrun等人利用火星地震和环境地震噪声对InSight着陆点下方的火星壳构造进行成像,认为火星壳是具有2或3个界面的多层结构,包括一个24到72公里厚的地壳和一个500公里深的岩石圈(后者是Amir Khan等人的杰作)。Simon St hler等人通过核幔边界的地震波反射发现,火星地核为液态,其半径在可能在1830km左右。与地球不一致的是,火星似乎缺少下地幔,仅有一层岩石层。这3项研究为火星如今的结构提供了重要的约束条件,也为人类了解这颗行星的形成和演变提供关键证据。

来源:

Khan, A., Ceylan, S., Driel, M. v., Giardini, D., Lognonné, P., Samuel, H., Schmerr, N. C., St hler, S. C., Duran, A. C., Huang, Q., Kim, D., Broquet, A., Charalambous, C., Clinton, J. F., Davis, P. M., Drilleau, M., Karakostas, F., Lekic, V., McLennan, S. M., Maguire, R. R., Michaut, C., Panning, M. P., Pike, W. T., Pinot, B., Plasman, M., Scholz, J.-R., Widmer-Schnidrig, R., Spohn, T., Smrekar, S. E., and Banerdt, W. B., 2021, Upper mantle structure of Mars from InSight seismic data: Science, v. 373, no. 6553, p. 434-438.

Knapmeyer-Endrun, B., Panning, M. P., Bissig, F., Joshi, R., Khan, A., Kim, D., Leki , V., Tauzin, B., Tharimena, S., Plasman, M., Compaire, N., Garcia, R. F., Margerin, L., Schimmel, M., Stutzmann, ., Schmerr, N., Bozda , E., Plesa, A.-C., Wieczorek, M. A., Broquet, A., Antonangeli, D., McLennan, S. M., Samuel, H., Michaut, C., Pan, L., Smrekar, S. E., Johnson, C. L., Brinkman, N., Mittelholz, A., Rivoldini, A., Davis, P. M., Lognonné, P., Pinot, B., Scholz, J.-R., St hler, S., Knapmeyer, M., Driel, M. v., Giardini, D., and Banerdt, W. B., 2021, Thickness and structure of the martian crust from InSight seismic data: Science, v. 373, no. 6553, p. 438-443.

St hler, S. C., Khan, A., Banerdt, W. B., Lognonné, P., Giardini, D., Ceylan, S., Drilleau, M., Duran, A. C., Garcia, R. F., Huang, Q., Kim, D., Lekic, V., Samuel, H., Schimmel, M., Schmerr, N., Sollberger, D., Stutzmann, ., Xu, Z., Antonangeli, D., Charalambous, C., Davis, P. M., Irving, J. C. E., Kawamura, T., Knapmeyer, M., Maguire, R., Marusiak, A. G., Panning, M. P., Perrin, C., Plesa, A.-C., Rivoldini, A., Schmelzbach, C., Zenh usern, G., Beucler, ., Clinton, J., Dahmen, N., Driel, M. v., Gudkova, T., Horleston, A., Pike, W. T., Plasman, M., and Smrekar, S. E., 2021, Seismic detection of the martian core: Science, v. 373, no. 6553, p. 443-448.