作者:李言 来源: 中国科学报 发布时间:2021-10-20
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昼夜不对称云层阻碍金星早期海洋出现

地球上的海洋有近40亿年历史;火星在38亿~35亿年前曾有湖泊和河流。然而,水是否曾经在金星表面凝结过仍然是未知的,因为这颗现在已经完全干涸的行星经历了全球表面重塑事件,掩盖其大部分历史。

最初水在太阳系类地行星表面凝结所需的条件高度不确定,因为迄今为止,人们只使用一维数值气候模型对其进行了研究,而这些模型无法解释大气环流和云层对水汽凝结的影响。

研究人员使用可显示早期金星和地球三维全球气候的模型模拟水云,发现由于强烈的地下水汽吸收,优先在夜间形成的水云具有强烈的净变暖效应,即使在适度的日照下,也会抑制地表水凝结。这表明水从来没有在金星表面凝结过,因此,金星表面从来没有形成过海洋。

此外,研究表明地球海洋的形成需要比现在程度低得多的日照。这也意味着现在的地球存在着另一种稳定状态——“蒸汽地球”,即所有的水从海洋蒸发到大气中。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03873-w

全球能源消耗中的社会碳成本

对二氧化碳排放造成的全球经济损害进行估计,可以为气候政策制定提供信息。

一项新研究指出,根据贴现率的不同,如今每排放1吨二氧化碳预计将使未来可使用的总能源支出减少约1到3美元之间。该研究结果是基于一个整合了全球数据、计量经济学和气候科学以估计全球各地的局部损害的架构。

值得注意的是,研究预计热带地区的新兴经济体将因气候变暖致使电力消耗大幅增加,需要关键的基础设施规划。然而,气温较冷国家的供暖减少抵消了全球的这一增长。

研究人员估计,2099年,全球平均地表温度(GMST)每升高1摄氏度,全球年耗电量就增加约4.5艾焦耳(当前全球耗电量的7%)。而GMST每增加1摄氏度其他燃料的直接消耗就减少约11.3艾焦耳。

该研究中关于净节余的发现与之前的研究相矛盾,因为全球数据表明,在21世纪的大部分时间里,许多人口仍极度贫困,无法大幅增加能源消耗以应对气候变暖。如果给予贫困人口更大的权重,损失估计将会有所不同。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03883-8

重复快速无线电突发源的爆发能量分布

重复快速射电爆发(FRB)的事件率、能量分布和时域行为包含了有关其物理性质和中心引擎的基本信息,而这些信息目前尚不清楚。

作为第一个精确定位的震源,FRB 121102已被广泛观测到,并显示出随时间变化的非泊松爆发群和幂律能量分布。然而,朝向较暗端的能量分布范围尚不清楚。

研究人员报告了检测到的1652次爆发,峰值突发率为122 h-1,横跨47天,总计59.5小时。在1.25 GHz处,各向同性等效能量分布出现一个峰值,峰值约为4.8×1037 erg,低于该峰值时,爆发检测受到抑制。

爆炸能量的分布是双峰的,它是对数正态函数和广义柯西函数的组合。一小时内的大量爆发允许在1毫秒到1000秒之间进行敏感的周期性搜索。不检测任何周期或准周期对涉及单个旋转紧凑物体的模型提出了挑战。

高爆发率还意味着FRBs必须以高辐射效率产生,不利于具有大能量需求或人为触发条件的发射机制。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03878-5

(李言编译)

《中国科学报》 (2021-10-20 第2版 国际)
 
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