全球首架燃料电池飞机

目前,航空业在全球温室气体排放中所占比例为2％,并有上升趋势。开发可再生能源,减少二氧化碳的排放,也成了航空技术开发的新热点。2009年7月7日,全球首架使用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国北部城市汉堡试飞成功。这是航空业在减排放领域的重大进展。     

全球能源互联网及关键技术

<正>以全球变暖为主要特征的气候变化对自然生态系统和人类社会产生巨大影响,正日益威胁人类可持续发展.工业革命以来以化石能源为主导的能源供应体系是温室气体排放的主要来源,且随着全球能源需求的快速增长,全球温室气体排放也呈现爆发式增长.当前能源发展方式的不可持续性,主要体现在资源、环境和气候三个方面.首先是资源不可持续,按照目前开采强度,煤油气资源仅     

海洋暖化对海洋生物的影响

自18世纪末到19世纪初的工业革命开始以来,排放到大气层中的CO2等温室气体迅速增加,导致地球表面平均温度在过去100年中上升了大约0.6℃.目前温室气体的释放速率仍然在继续增加,导致全球地表温度在过去1000年中以前所未有的速率上升,特别是近30年,每10年大约上升0.2℃.温室气体的排放和全球变暖对生物圈的巨大影响已受到了科学界密切关注,人类已经开始意识到全球变暖的许多严重后果,但是暖化对陆地及海洋生态系统更为深远的影响还有待揭示.本文主要关注全球变暖带来的海洋物理及化学变化,以及对海洋生物的影响,对它们进行概述,为进一步更准确预测全球变暖对未来海洋生态系统的影响提供重要信息.     

氢动力飞机载客起飞指日可待

正减轻燃料箱的重量,推动燃料电池技术不断进步,是氢燃料在航空业变得有竞争力的关键。随着各国为实现"净零碳经济"而努力,商业航空将成为最难脱碳的行业之一。持该论点的人士认为,化石燃料的能源密度优势实在难以战胜,与其硬碰硬,不如继续在客机中使用石油,并利用某些负碳排放技术来抵消其排放,可能更有意义。     

寻找复杂系统隐藏的规律

解决全球变暖的预测难题 早在20世纪上半叶,人们就意识到全球平均气温在逐步升高,也即全球变暖问题.后来,科学家发现,这主要是人类活动导致二氧化碳排放过多引发的. 影响气候变化的因素很多,如何证明二氧化碳是导致全球变暖的主要因素?真锅淑郎和他的同事理查德·韦瑟尔德利用物理学的方法,证明了这个难题.他们建立了辐射对流平衡模...     

温室气体浓度增加情景下全球海洋变化主要特征分析

在最新的温室气体排放情景下, 利用基于德国Max-Planck气象研究所为政府间气候变化委员会(The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第四次评估报告而最新发展的气候模式(ECHAM5/MPI-OM1), 对三种不同的温室气体排放假设(B1, A1B, A2)进行了数值模拟. 在此基础上, 着重就全球海洋表层温盐结构、温盐环流和北极海冰的变化对模拟结果进行了深入分析. 研究揭示, 到21世纪末, 在三种CO2排放情景下全球平均海表温度分别上升2.5℃, 3.5℃, 4.0℃, 尤以北极地区升温最为显著, 达10.0℃以上; 全球海洋表面淡水通量变化的最大负值区位于副热带地区, 热带东太平洋降雨显著增加. 温盐环流(THC)在所研究的三种排放情景下均减弱, 减弱量值分别达20%, 25%和25.1%, 北半球海冰覆盖面积在A1B情况下减少达50%左右.     

大气CO2浓度升高对全球CH4排放的影响

论述了全球变化中２个重要温室气体ＣＯ２和ＣＨ４的关系,指出在未来ＣＯ２浓度升高的条件下,全球ＣＨ４的排放将受到较大影响,有可能导致未来大气ＣＨ４浓度有较大的增长。ＣＯ２浓度升高的这种作用可能通过两条途径影响全球ＣＨ４排放,首先通过提高ＣＨ４主要排放源稻田和自然湿地植物的光合作用,使植物生物量,根系分泌物,土壤有机物等的积累增加,从而使排放源的ＣＨ４排放速度增加;其次结合其他全球变化驱动力,ＣＯ２浓     

浅谈员工压力与民航安全的关系

在民用航空业近年来飞速发展的同时,"安全、效益、服务"也成了压在航空业头上的新三座大山.航企的这些目标最终都要通过每个航企的员工来实现.航空企业的安全压力和经营压力被层层分解到了个体的员工.特别是"8.24"空难后的民航安全形势不容乐观,使得航企员工的压力达到了一个峰值.如何缓解员工压力成为和安全运行密不可分的命题.基于此种现状谈谈压力与安全的关系.     

全球1.5和2℃温升时的气温和降水变化预估

基于新一代全球气候模式比较计划(CMIP5)的结果,评估了全球近地面气温和降水在不同温升时,主要包括1.5和2℃温升时的响应特征.多模式集合平均结果显示,RCP2.6,RCP4.5,RCP6.0和RCP8.5情景下,全球平均气温相对于工业化前升温1.5℃的时间出现在2036,2028,2033和2025年,升温2℃的时间在后3个情景为2049,2056和2039年,而RCP2.6情景在2100年前没有达到2℃温升(尽管有些单个的模式试验可以达到).全球平均气温到达不同温升的时间主要与不同排放路径上达到的辐射强迫和排放浓度有关.不同情景达到1.5℃(2℃)温升时的辐射强迫和CO_2当量浓度值相近,分别为2.9~3.0 W/m~2~(3.7~3.9 W/m~2)以及450.6~454.1 ppm(523.0~539.1 ppm).因此,基于不同组合的排放路径选择决定了温升阈值出现的时间,1.5℃温升目标的实现可能需要开发更低的排放路径组合.利用气候敏感度为指标对不同模式间差异的分析表明,一般而言,瞬时气候响应高(偏暖)的模式到达1.5和2℃温升的时间早,瞬时气候响应低(偏冷)的模式到达的时间晚,但其他因子也可能影响到达某个特定温升的时间.进一步对多模式集合的空间分布的研究显示,在达到同一温升值时,不同情景驱动下的全球气温和降水变化的分布基本不存在差异,说明在全球和区域尺度上,气温和降水的响应特征和高低排放情景的定义(基于2100年的辐射强迫)基本无关.由此对RCP8.5情景下每升温0.5℃的模式结果分析表明,随着排放和辐射强迫的增加,全球气温和降水基本呈现出高纬温度增幅大于低纬、陆地增温大于海洋、湿润的地方降水增多、干旱的地方降水减少等未来气候变暖的普遍特征.气温每增加0.5℃的区域响应特征基本不存在差异.这说明,在全球和区域尺度上,这些变化基本都是线性的.     

微量元素对全球环境污染的定量评价

微量元素的各种污染源的排放报表是建立全球微量元素质量平衡模型、确定气溶胶浓度及组成与全球循环模式关系的前提;而微量元素污染源强度的估测则是设计污染治理程序、评价大量排放在不同环境中微量元素的长期生态效应的基础。本文报道的由各种途径排放到全球大气、水系和土壤生态系中的微量元素估测结果,为评价全世界有毒金属的环境污染首次提供了较详细的资料。     

追踪雾霾中的“粪便”来源

正2018年比利时科学家在卫星数据的帮助下,建立了全球氨地图,揭示了全球各地氨排放的热点地区。据2018年最新研究,全球空气可吸入颗粒(霾)中绝大部分组成部分是硝酸铵,而其中的氨主要来自化肥和动物粪便,同时工业排放和汽车尾气也是部分来源。     

二氧化碳与全球变暖何关?

多年来,人们所熟知的全球气候变暖理论,都是强调主要是由于人类的二氧化碳排放过多导致的,而最新一项华人科学家领导的研究成果显示,地球从中世纪(约公元476年—1453年)就已经开始了全球气温的普遍升高.这一发现对现有的全球变暖理论提出了质疑.     

国家自主减排贡献与实现2℃温控目标的差异性分析

《巴黎协定》签署后,国际组织和学者根据各国提交的国家自主贡献预案,估算了2030年全球温室气体排放量及全球2℃温控目标实现的可能性.本文对各研究进行了归纳总结,并分析了结果间的差异及其原因.     

中国地区陆地植被甲烷排放及其对对流层低层甲烷浓度的影响

甲烷(CH₄)既是重要的温室气体也是重要的化学活性气体. 有氧环境中陆地植被CH₄排放是CH₄源排放研究中的新发现, 对其进行研究有助于完善中国大气CH₄排放清单. 基于Keppler等的研究, 建立了适用于中国地区的陆地植被CH₄排放模式, 并且利用NOAA气象卫星AVHRR归一化差异植被指数(NDVI)计算得到的中国植被净第一性生产力(NPP), 对中国地区植被CH₄排放总量和空间分布进行了定量估计. 结果显示中国地区植被CH₄排放总量为11.83 Tg/a, 约占全部CH₄排放的24%; 其中森林是最主要的植被源, 约占总排放的43%. 进一步利用三维大气化学模式系统(MM5-CALGRID)探讨对中国地区对流层低层CH₄浓度的影响. 结果显示考虑陆地植被排放后, CH₄平均地面浓度增加了29.9%, 在云南南部变化高达69.68 μg/m³. 因此, 开展陆地植被CH₄排放研究对于正确估计中国CH₄排放对全球的贡献, 以及科学评估CH₄对全球及区域大气环境和气候变化的影响具有重要意义.     

关于全球变暖争论的转变

一场关于如何减缓全球气候变暖的争论越来越复杂.过去几年,大部分争论的重点集中在强制规定温室效应气体的排放上限、促使能源使用者埋存温室效应气体或者将其转化为不会形成污染的技术上.     

全球沙漠面积和粉尘排放量的新估算

沙漠是干旱半干旱地区最重要的地表景观,是粉尘排放的主要源区.确定全球沙漠边界、计算沙漠面积、估算沙漠的粉尘排放量对于定量评估沙漠对气候与环境的影响具有重要意义.利用中分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS）数据,结合支持向量机（Support Vector Machine,SVM）、试错法及目视解译技术提取了全球沙漠范围.对全球沙漠分区域进行面积和分类精度计算.利用地形、降水、蒸散、地表风速等数据对全球沙漠的环境变化进行分析.基于移动风蚀仪（Portable In-Situ Wind Erosion Laboratory,PI-SWERL）的观测数据,结合地表类型、土壤湿度和摩阻风速估算出全球沙漠的年粉尘排放量.研究表明,全球沙漠面积为～17.54×10⁶km²,总体分类精度为92.37%.沙漠多分布于地形低于2000 m、降水量不足200 mm、全年风速为4～6 m/s的极端干旱和干旱地区.沙漠每年排放～1792.65 Tg粉尘(本文指PM₁₀     

上海世博会与低碳科技

20年前美国气象学家汉森(J.Hansen)首次发出了"人类面临全球变暖威胁"的警告.全球变暖这个曾经的专业词汇成了21世纪几乎妇孺皆知的名词,2009年12月召开的哥本哈根世界气候变化大会更成了世界的焦点.减少二氧化碳等温室气体排放已经成了应对气候变化与可持续发展的必由之路.     

假如人类从地球上消失

目前地球上拥有67亿人口.这也是地球上最拥挤的时候.许多科学家都在谈论"人类时代"给地球带来的破坏,譬如人类排放的二氧化碳造成全球变暖,人类释放的化学物污染了海洋和河流,人类的乱砍滥伐造成森林面积急剧减少等.     

新书展开科学狂想——假如人类明天消失

地球上目前拥有65亿人口,许多科学家都在谈论"人类时代"给地球带来的破坏,譬如人类排放的二氧化碳造成全球变暖,人类释放的化学物污染了海洋和河流,人类的滥砍滥伐造成森林面积急剧减少.     

间歇性内陆水域是重要的碳源

内陆水域包括河流、溪水和湖泊、水库以及水池,会部分出现暂时性或者季节性甚至年际性的干旱,称之为间歇性内陆水域.随着极端气候事件频发、人类活动加剧和土地利用变化等原因,其面积不断增加.然而,内陆水域CO₂排放研究基本集中在常流水域,对于间歇性水域的CO₂排放研究较少,国内目前还未展开相关的工作.本文综述了现今所知的包括河流溪水和湖泊水库以及水池在内的间歇性内陆水域在干旱和再浸润时CO₂排放,讨论这两个阶段CO₂释放通量的控制因素和作用机理.间歇性内陆水域在干旱时沉积物暴露接触到更多氧气,有机质分解作用增强;分解速率除受温度和湿度控制外,还受上覆植被的影响,存在时空差异性.再浸润时发生类似土壤中"桦木效应",间歇性内陆水域CO₂释放浓度迅速增加, CO₂排放通量受沉积物理化性质和温湿度影响.最后估算间歇性内陆水域CO₂排放量为每年0.51 Pg C,约占全球内陆水域CO₂(未计间歇性内陆水域)排放量的1/4,是全球内...