《自然-光子学》

可调谐短周期真空紫外脉冲的时间特性获揭示

德国马克斯·玻恩非线性光学和短脉冲光谱学研究所的Tamas Nagy团队研究了可调谐短周期真空紫外脉冲的时间特性。相关研究成果近日发表于《自然-光子学》。

过去几十年中，超快激光器的发展彻底改变了人们研究光与物质相互作用的能力。从可见光到中红外光谱范围的少周期光的出现，以及阿秒极紫外线和X射线技术的发展，提供了在自然时间尺度上直接观察和控制物质超快电子动力学的可能性。然而，对深紫外与真空紫外光谱区域的数飞秒光源进行时间表征仍极具挑战性。

研究组使用基于稀有气体双光子电离的频率分辨光学开关技术，完整表征了毛细管内孤子自压缩过程中共振色散波发射产生的160~190纳米波段、微焦耳能量级真空紫外脉冲的时间波形。原位测量表明，多数情况下这些脉冲持续时间短于3飞秒。

该研究为利用真空紫外脉冲研究众多原子与分子的超快电子动力学及价电子激发过程开辟了新途径。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01770-6

《国家科学院院刊》

短期实验性洪水不影响沿海地上植被

美国西北太平洋国家实验室的Peter Regier团队报道了短期实验性洪水会影响土壤生物地球化学，但不影响沿海森林的地上植被。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

海平面上升和风暴加剧增加了沿海森林的洪水压力，引发树木死亡、生态系统转型和沿海碳循环变化。然而，由于洪水干扰期间地下和地上过程复杂的相互作用，以及沿海森林死亡率研究观测结果的局限性，使得驱动沿海森林死亡率的机制仍然不明确。

研究组操纵生态系统规模，模拟沿海森林的飓风级洪水，并探索淹没和盐度的独自及相互影响。通过实时监测土壤条件和树木的生理反应，研究组观察到洪水对土壤生物地球化学的影响与树木死亡的地下驱动因素一致，但在洪水发生后，地上植被没有一致的响应。

该发现为假设的森林死亡率螺旋上升的早期阶段提供了基于经验的见解，并为预测沿海森林在面对气候变化加速时的恢复能力提供了关键基准。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2511756122

地球辐射出现半球不对称

美国国家航空航天局兰利研究中心的Norman G. Loeb团队揭示了地球辐射出现的半球不对称。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

来自“云与地球辐射能量系统”长达24年的卫星观测数据显示，在吸收太阳辐射方面，北半球与南半球之间的趋势差异达到每10年0.34±0.23瓦/平方米；而在向外长波辐射方面，趋势差异较弱，为每10年0.21±0.21瓦/平方米。北半球相对南半球逐渐变暗的现象，与半球间气溶胶-辐射相互作用、地表反照率及水蒸气变化的差异密切相关。

云层变化也会加剧吸收太阳辐射的半球差异，但由于热带和温带地区趋势差异相互抵消，其影响幅度较小。吸收太阳辐射的半球对称性破缺，挑战了传统认知。辐射能量的半球对称性破缺与大气-海洋环流密切相关，而云层如何应对这种半球能量失衡对未来气候演变具有重要影响。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2511595122

《美国化学会志》

可逆界面氢化物转移可作为测量分子水合度的补充工具

美国麻省理工学院的Yogesh Surendranath团队提出可逆界面氢化物转移可作为测量分子水合度的补充工具。相关研究成果近日发表于《美国化学会志》。

氢化物转移是整个化学价值链中必不可少的基本反应，但用于量化热力学水合性（ΔGH-）的方法有限，特别是在主基团试剂中。

研究组利用简单的H2活化和从金属表面转移到分子试剂的可逆氢转移反应，即净氢还原反应（HRR），开发了一种定量主要基团试剂ΔGH-的电位法，这是传统方法难以实现的。HRR电位法首先用以苯并咪唑为基础的氢化物供体进行验证，然后被用于揭示反应环境对水合度的影响。对基于苯并咪唑的氢化物供体，HRR平衡势在不同溶剂中大致不变，表明其水合度对溶剂的依赖很大程度上反映了H-跨介质的差异溶剂化。

对于甲酸盐，HRR电位和相应的水合率在很大程度上取决于含水量。对于硼氢化物，HRR电位法显示，有效水合度值受氢化物受体形成的刘易斯酸碱加合物的强烈影响，但受反阳离子的影响最小。

研究阐述了HRR电位法的优点、局限性和实际情况，强调了该方法作为测量分子水合度的补充工具的潜力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/jacs.5c09582