主要观点总结
本文报道了环境领域的最新研究和新闻,包括南极洲变绿、太阳活动进入极大期、大海缺氧、铁轨上铺太阳能板以及全球水循环失衡等问题。
关键观点总结
关键观点1: 南极洲变绿
随着全球变暖,南极洲部分地区正在飞速变绿,植物覆盖面积增加。这一现象与气候变化有关,植被的扩张可能会改变当地的土壤状况。
关键观点2: 太阳活动进入极大期
太阳活动正式进入有记录以来的第25个极大期,意味着地磁风暴发生的频率将更加频繁。地磁风暴的爆发可能会对无线电通信和GPS信号带来干扰,但总体不会对人们的生活带来较大影响。
关键观点3: 大海缺氧
海洋水温升高和富营养化导致氧气在水中的溶解度降低,引发海洋脱氧问题。为解决这一问题,BOxHy项目计划通过海上生产氢气让波罗的海重新充满氧气。
关键观点4: 铁轨上铺太阳能板
Sun-Ways公司设计了一种可拆卸太阳能电池板,可安装到铁轨之间,实现太阳能发电。这种新型太阳能电池板的安装过程由专门设计的火车实现。
关键观点5: 全球水循环失衡
全球水循环首次失衡,报告指出全球水循环由蓝水和绿水两部分构成。随着全球变暖的加剧,高温天气变得更加频繁和极端,破坏了植被,加剧了湿地破坏和森林砍伐行为,形成了恶性循环。全球水循环失衡可能导致粮食生产面临风险。
正文
大家好,这里是环境小喇叭栏目的第20期。这一期,我们为大家搜罗了以下值得一看的环境研究和新闻:
1)南极洲变“绿”了!冰雪皑皑的景象正在加速消失
2)太阳活动进入极大期,朋友圈又要秀极光了
3)大海缺氧了?人们往海里灌氧气
4)在铁轨上铺太阳能板?还拿火车来铺?
5)全球水循环首次失衡
最近,发表在期刊《自然·地球科学》(
Nature Geoscience
)的研究发现,随着全球变暖,南极洲部分地区正在飞速变绿,原本白雪皑皑的冻原逐步被植物占领。
放眼望去,南极被苔藓植物覆盖 | Dan Charman
南极半岛位于南极洲最北端。它向北延伸,与南美洲最南端相隔约1000公里。为了研究南极半岛的变化,研究人员通过卫星获取了
1986年至2021年南极半岛每年3月的卫星图像
。
之所以选取3月的图像,是因为此时正值当地夏季,适宜植物生长。一般情况下,
植物生长时会吸收大量的红光,并反射大量近红外光
。为了研究土地植被覆盖的情况,研究人员着重关注了卫星图像里红光与近红外光的测量结果。
结果发现,南极半岛上植物覆盖的面积从1986年的不到1平方公里增加到2021年约12平方公里。从2016年到2021年,植被攻占地盘的速度还加快了。
南极洲“变绿”,背后的驱动力是气候变化。1950年以来,
南极半岛的气温已经上升了3℃左右
,远远超过了地球大部分地区。植被的扩张可能会改变当地的土壤状况,让土壤更有利于其他生物的生长。不过,当地的生物早已习惯过去极端严寒的条件,它们得被迫重新适应新的环境了。
10月10日至12日,北半球多地又迎来了绚丽多彩的极光秀。10月12日,美国国家航空航天局(NASA)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)以及国际太阳周期预测小组(SCPP)的代表宣布,
太阳活动正式进入了有记录以来的第25个极大期
,这个现象可能会持续一年。这意味着地磁风暴发生的频率将更加频繁,居住在高纬度地区的人们都有机会一饱眼福。
10月10日,盖茨黑德(Gateshead)——英国东北部城市迎来极光 |Lee Smith/REUTERS
地磁风暴的产生与太阳活动日益剧烈有关。太阳活动的过程中会释放大量能量,这些能量以光、辐射以及带电粒子流的形式向外传播。平日里,在地球磁场和大气层的保护下,大部分带电粒子流和辐射都无法到达地球表面。
然而,
当太阳活动增强时,地球的保护便逐渐失效
,太阳活动释放的大量带电粒子流和辐射得以突破地球防护,引发地磁风暴。
地磁风暴的爆发容易
对无线电通信和GPS信号带来干扰
,影响航空器以及飞机的正常航行,此外,电网在风暴中也可能因变压器过载而停电。但总体而言,地磁风暴并不会给人们的生活带来较大影响。
在气候变化的影响下,
海洋水温升高
,氧气在水中的溶解度降低。同时,
海水的富营养化
让藻类过度繁殖,消耗海水中溶解的氧气,这让海洋脱氧的问题越发严重。
波罗的海由于海藻过多被消耗了大量氧气 | phys.org
为解决当地海洋脱氧的问题,瑞典斯德哥尔摩大学(Stockholm University)、法国公司Lhyfe以及芬兰公司Flexens的研究人员开展了一项名为“BOxHy”的合作项目,通过海上生产氢气来让波罗的海重新充满氧气。
这个项目初步的设想在海洋上搭建海上平台,建立绿色制氢装置。在
电解海水制成氢气
的同时,工艺还能生成大量氧气。一方面,氢气作为绿色能源能够被应用在许多场景,
生成的氧气则注入海洋中,解决海洋脱氧的问题
。
Lhyfe公司预计波罗的海需要约30个海上平台来进行氧气回注 | phys.org
在项目中,大家各尽其能。斯德哥尔摩大学提供专业实验室,在研究领域探究海洋营养化与海洋脱氧的影响;芬兰公司Flexens调查海洋缺氧地区现状并规划海上风电场的建设;法国公司Lhyfe则负责海上制氢平台的装置研发与建设。
目前,芬兰公司已经规划出三个潜在氧气回注区域,并设计了海上风电场的规模;法国公司则在法国试运行了世界上第一个海上绿色氢生产设施。
不过,现有装置产生的氧气都直接释放到了大气里
。
在未来的实际建设中,这些氧气会被注入水中。
BOxHy项目计划在2025年运行一个试点项目,对氧气回注的方式、速度以及后续生态影响进行深入研究。
来铺设一条“太阳能”铁路!瑞士初创企业Sun-Ways设计了
可拆卸太阳能电池板,并将其安装到铁轨之间
,让铁路在保证其交通运输功能的同时,还能进行太阳能发电。
作为新型的太阳能电池板,它的安装过程也是特别。
太阳能电池板的安装将由专门设计的火车来实现
。火车在铁轨上行驶的同时,底部装载的光伏电池板便逐渐展开,装填到两道铁轨之间。固定好的电池板将利用阳光进行发电,最终传输到电网中为家庭供电。列车设计公司Scheuchzer表示,列车每天能够安装约1000平方米的太阳能电池板。
对Sun-Ways来说,他们希望太阳能电池板能铺多少就铺多少。瑞士的铁路网有足足5317公里长,
若是全部铺上太阳能电池板,其发电面积将约等于760个足球场大小
,生产的电量能够占瑞士能源消耗总量的2%。但这还不够,该公司还在西班牙、罗马尼亚等国家商谈类似的项目建设。
不过,这样的电池板也有潜在的问题等待解决。变幻莫测的天气可能让电池板表面覆上雪、灰尘等,怎么
清洁、维护电池板
还有待进一步规划。另一个问题是,太阳能电池板的
反光可能干扰火车司机驾驶
。团队还需要考虑如何降低反光带来的驾驶风险。
根据全球水经济委员会(GCEW)新发布的一项报告,
人类有史以来首次打破了全球水循环的平衡
。