为地球带来生命的可能是闪电

正一项新研究表明,电闪雷击也可产生生物可利用磷,从而为地球上的生命形成提供条件。根据达尔文理论,地球上的生命起源于浅表水域。磷是生命必需的物质之一,在从运动到生长和繁殖的所有生命过程中都起着关键作用。早期地球表面的磷存在于不溶于水的矿物中,因此形成生命的磷应该来自地球之外。40多亿年前以陨石形式被带到地球的矿物质一直被认为是地球上的生命形成所必需的磷的来源。     

视野

火星水可能藏在地下2007年1月25日,天文学家宣布,火星古代大气中存在大量的水分和二氧化碳,如今它们中的大部分可能都埋在火星的地表下面。天文学家们说,在过去35亿年中,火星的水和二氧化     

陆地植被生态水文过程前沿进展:从植物叶片到流域

陆地植被生态水文过程是生态学、水文学和全球变化研究关注的前沿领域,更是生态水文学的关键理论基础之一.近年来围绕植被生态与水相互作用的研究范畴涵盖了从植物细胞到大陆尺度的几乎所有空间尺度,在不同尺度上分别在生态学和水文学各自视角取得了较大进展.但从生态水文学交叉学科角度,迫切需要整合生态学与水文学多尺度相关研究进展,系统性地归纳和总结跨尺度理论和方法进展,梳理理论前沿热点问题.为此,本文从近年来关于陆地植被生态水文过程与模拟研究进展中,系统提炼和总结了以植物水分利用与调控机制、碳氮水耦合循环过程与模拟、水循环关键过程的生态作用、植被生态作用下的径流形成与变化、植被生态水循环变化对大气降水过程的反馈影响等为主要研究热点的理论前沿方向,系统总结了这五方面在不同尺度及跨尺度方面所取得的主要进展,特别关注了基于过程机理的定量模型方面的发展状态.基于这些前沿热点面临的挑战性难题,提出了未来需要重点关注的核心问题,包括探索植物水分利用与调控的多尺度关联机制、发展基于过程机制的碳氮水耦合循环精准模拟方法、径流形成与动态变化的生态因素甄别与定量刻画等.对深入理解生态水文学国际前沿发展趋势,引导我国生态水文学学科的发展方向等有参考意义.     

利用深部地热的发电站

苏联已经开始设计利用地下4,000～5,000米深处地热的发电站,并有四个研究所的专家在从事用地热代替煤、石油和瓦斯的发电站的设计工作。设计这种发电站,理论上并不困难。只要在地热达200℃以上的两个地点进行钻探,将水从一边送入地下,再从另一边将此水以蒸汽形式回收到地上,就可用它来推动发电机。但是,这种发电站实际上是很复杂的。因为地热的分布是分散而零乱的。有些地方的地热存在于地表附     

中国十大咸水湖

<正>咸水湖,顾名思义是指以咸水形式积存在地表上的湖泊。咸水湖的存在需要一定的地质和气候条件:首先,在内流流域内要有一个集水成湖的盆地;其次,湖水的蒸发要超过补给,湖泊需要有一定的入流,因为极干旱地区无地表径流,不能形成湖泊,所以半干旱半湿润地区最有利于咸水湖的形成;最后,入流河水或风从周围的岩石中携带大量盐分入湖,为盐类的堆积提供可能。由于特殊的形成条件,我国的咸水湖大部分分布于青藏地区。     

世界著名天坑

天然形成的天坑是一种喀斯特地貌景观，又被称为沉洞、岩溶塌陷、陷坑、地下川、落水洞、洞状陷穴等。天坑是石灰岩或白云岩在水的作用下逐渐被侵蚀而产生裂隙、落水洞、潜流和洞穴等地面凹陷和沉降的一种自然现象，天坑的形成过程是喀斯特岩溶地形中常见的一种化学溶解过程。     

生物转换太阳能之途径

光合作用的动力学地球上的生命以植物的光合作用为基础。光合作用给生物提供氧气和各种养料。地球上的氧气层就是植物光合作用的产物。目前人类使用的动力有95％靠燃烧光合作用的矿物(如煤、石油、天然气)提供,只有一小部分是取自原子能发电站和水力发电站。根据某些预测,到2000年人类对能量方面的需要,将近80％象过去一样靠燃烧光合作用的矿物得到满足。此外,有相当大的一部分工业原料和建筑材料也来源于光合作用。     

黄土高原小流域泥砂来源的~(137)C_S法研究

原子弹爆炸产生的核尘埃~(137)Cs降落到地表后,被表层土壤的胶休颗粒强烈吸附,很难向下淋溶和被植物摄取。~(137)Cs的半衰期为30年,是研究土壤侵蚀,泥砂输移、堆积的一种很好的示踪源。1956—1965年是核尘埃的主要产出期,其中以1963—1964年浓度最大,1970年以后产出的核尘埃的量极微。 笔者于1987年6月在山西离石县羊道沟开展了黄土高原小流域泥砂来源的~(137)Cs法研究。本文是该研究的初步结果。     

用差示扫描量热法研究水合醛缩酶中的不冻结水与可冻结水

最近的研究表明,蛋白质在水合过程中,其吸收水可处于不同的状态。其中一部分水的分子与蛋白质分子表面的亲水部位以氢键相结合,这部分水的分子不参加到冰的点阵中,成为不冻结的水(也称结合水)。而另一部分水,则是可以冻结的水,但由于熔化焓和熔化温度不同,这部分水仍可处于不同的状态。在差示扫描量热法的研究中有关蛋白质中可冻结水与不     

神秘洞穴内的奇异生物

地球是一个具有多种生命形式的行星,地球上的人类和动植物的生存主要是依赖生命必需的阳光、空气和水,因此,很多科学家和生命工程研究者也按这3个条件到其他行星上寻找可能存在的不同于地球生物的生命体.然而,据现在对种种不可思议的新的生命体的发现,人们开始怀疑以前寻找生命的方式是否正确了.     

从大气中提取淡水

水的缺乏是制约地球上许多地区社会文明发展的主要因素之一。现代化城市居民昼夜的个人生活用水为100~400升，而在地球上许多地方则仅为20~30升。尽管水的年消费量持续地增长，从1940年到1990年增长到4倍，地球上几乎有10亿人口不能保障安全的饮用水。河流、湖泊、自流井、海水淡化设备等是现代基本的水源。海水淡化所获得的水量为9．6公里勺年，在大气中以水蒸气形式存在的水量有14000公里’（而在所有河流河道中水量总共仅为1200公里’）。水从陆地和海洋表面的年蒸发量为577000公里’，每年同样多的水以雨、雪等降落回到地面或洋面，河流…     

把CO2打入“地牢”

亿万年前，碳以有机物的形式被封锁在生物体里。大自然沧海桑田的变换，致使大量生物体被集中埋在了地下。日积月累，这些被掩埋的生物就转变成了化石燃料——有的转变成了黝黑的煤炭，而有的则转变成了漆黑的石油或天然气。蒸汽机、柴油机的发明。又给这些“黑暗分子”以重见天日的机会。随着工业化、城市化的推进，化石燃料广泛而深入地渗透到人类文明的方方面面。于是，越来越多的碳被现代的生产和生活方式所“解放”，并以二氧化碳气体的形式“逃逸”到大气环境中。     

深部碳循环：来自火成碳酸岩的启示

全球碳循环研究对于理解现今及未来大气圈CO2浓度及其变化趋势至关重要。传统的碳循环研究多侧重于探讨碳元素在大气圈、水圈、生物圈等地球表层之间的循环过程,基本不讨论地球内部圈层碳元素地球化学的行为与循环,现在发现传统的研究方式已很难深刻认识大气圈CO2浓度变化的规律。探讨地球内部与表层碳元素双向交换过程的深部碳循环研究应运而生,成为当前全球碳循环研究的主要方向。火成碳酸岩主要由碳酸盐矿物所组成,是地球内部碳元素含量最高的岩石,因而成为深部碳循环研究的主要对象之一。当前的研究发现,相当一部分火成碳酸岩中的碳来自大气圈的CO2,是再循环的碳。地表附近消耗大气CO2所新生成的沉积碳酸盐岩借助板块深俯冲作用被带入地球内部,在（超）高温和含水条件下发生部分熔融作用,形成碳酸岩浆,后者再上侵形成火成碳酸岩,或者直接喷发至地表,碳元素又重返地球表层。因此,地球内部的构造运动主导碳元素在地球表层与内部的循环过程,进而控制大气圈CO2浓度长周期变化的趋势。     

照亮健康

正很多人长期待在光照不足的室内,这会对健康造成什么影响?夜间人工光照会对人体产生什么危害?在丹麦一座小岛上,一座座玻璃屋迎来住客。12名志愿者要在这些名为"光子空间"的全透明房屋中住3天,体验自然光照下的24小时昼夜循环。这次玻璃小屋之旅是一个实验项目的一部分,科学家希望通过一系列实验探讨光照和昼夜节律之间的关系。在漫长的演化过程中,地球上的生物适应了每天光暗交替的昼夜循环。     

矿物中的水

在日常生活中,水是人们再熟悉不过的物质了,不仅在天上和地下都可见到水的踪影,就连人们的衣食住行也离不开水。可是你能想象:在冷冰冰的岩石里面,在岩石所含的矿物中间,也含有数量还不少的水吗?岩石矿物中的这些水的存在形式是什么样的?含水矿物是如何变化的?以及矿物中的水在科学研究中有什么样的意义?这就是今天我们要谈论的话题。     

纵向岭谷区地表径流对气候变化的敏感性分析:以长江上游龙川江流域为例

由于受印度洋强势季风系统及当地复杂地形的影响,中国西南纵向岭谷区过去50年的气候变化显现出与中国南方其他地区不同步的变化趋势．为研究西南纵向岭谷区地表径流对气候变化的响应,以龙川江流域为例和研究区1960-2001年气候因子-径流关系为背景,在综合考虑全球环流模型(GCMs)预测结果及区域气候变化历史趋势的基础上,通过建立人工神经网络模型对气温变化-1,0,1,2和3℃以及降水变化0％, 10％和 20％共25个气候情景下的气候变化-地表径流响应关系进行了分析．结果表明,尽管总体上降水与径流呈非线性正相关关系,气温与径流呈负相关关系,但径流的年和季节的具体变化却取决于气温和降水变化的组合．冬春季的地表径流的趋势更多的受气温变化的影响,夏秋季则基本与降水变化的趋势一致(径流响应高于降水变化)．若如GCMs所预测,暖冬和湿润夏季为今后气候变化的趋势的话,岭谷区将面临更加严重的干旱和洪涝灾害．     

我国西南岩溶区水环境问题

岩溶又称喀斯特,是石灰岩地区的一系列溶蚀作用过程和产物的总称,其分布面积约占地球陆地面积的10%～15%.20世纪初,岩溶成为一门独立的学科,在其发展过程中,人们对岩溶环境脆弱性的认识不断深入.一方面由于岩溶作用的基础--可溶岩(如石灰岩、白云岩等)的风化作用是以化学溶蚀作用为主,90%以上的物质都溶解于水中而被带走,留下的成土物质极少,成土速度慢,如广西岩溶地区形成1米厚的土层,需要25万到85万年的时间,而在贵州甚至可达63万年到788万年,以致土壤贫瘠,稍有水土流失即留下一片石海,很难恢复;另一方面由于岩溶地区地表地下的"双层结构",地表水与地下水的快速转化,地表又常缺少天然防渗层或过滤层,以至于污染物质很容易通过落水洞、岩溶裂隙等进入地下水系统中.脆弱性的这两方面原因,给岩溶地区带来一系列区别于非岩溶地区的特殊地质环境问题,如石漠化、岩溶地下水污染等.     

有助于探测火山和海洋的原子孤立波

最近,关于超冷原子波有了突破性的新发现,它将可能导致原子激光技术方面的进一步发展,并最终被用于预告地球上的火山爆发和探测可能存在于木星系上的地下海洋。 这种由原子形成的波,我们称之为原子孤立波,它能保持其本身的形态和能量。目前,在美国休斯敦     

北京奥运村洪水淹没风险模型研究

随着城市化的加剧, 城市暴雨积水的风险越来越大, 城市洪水问题已成为全球性环境灾害的热点问题. 如何有效分析城市水文过程, 准确评估城市洪水风险是市政建设和水资源管理的迫切需要. 城区人工下垫面复杂, 水利设施众多, 传统的水文模型和水动力模型均难以准确地模拟洪水非恒定演变过程. 以城市复杂环境下的产汇流、排水、积水等过程作为研究对象, 首先建立水文模型实时模拟降雨径流过程, 进而分别建立适用于排水系统的一维水动力模型和适用于地表洪水漫流的二维水动力模型, 最终在地理信息系统平台上将这三类模型进行在线耦合, 最终建立起适用于城市洪水预测模拟的耦合模型系统. 以北京奥运村为例, 针对不同的典型降雨过程, 对该模型系统进行验证和分析, 模拟结果表明该模型能够有效地模拟复杂市区降雨积水过程, 能够提供可信度较高的城市洪水潜在风险评估, 切实指导区域水利设施建设和水资源管理.     

干旱区的绿洲效应

本文总结了干旱区经洲效应的一些表现特征,如“冷岛效应”、临沂绿洲的荒漠大气逆温、地表低反射率等,并分析了这些特征所表现出的光热优势和水分循环特色,在此基础上,提出了绿洲效应在绿洲维持过程中所起的作用,讨论了对其进一步有效利用的可能性。最后,为了使绿洲效应得到最佳发挥,还给出几条如何改造绿洲的措施和建议。