《国家科学院院刊》

火星热带地区近地表臭氧层增强的证据

西班牙国家研究委员会物理化学研究所的Alfonso Saiz-Lopez团队给出了火星热带地区近地表臭氧层增强的证据。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

研究团队利用美国“火星2020”任务在火星地表获得的臭氧观测结果，与既往地基及轨道观测相互印证。测量数据采集于杰泽罗撞击坑当地正午时分，在远日点期间获得的平均臭氧柱浓度为3.8±2.3微米-大气柱，该数值不在火星北半球夏季的不确定性范围内。

此次获取的柱浓度数据与先前轨道器和地基望远镜的观测结果一致。约90%的臭氧集中在20公里以下大气层，而远日点期间的高空臭氧层对总柱浓度贡献微弱。这一高度以下的臭氧浓度水平达到模型预测值的3至4倍，对当前火星低层大气化学与成分的认知形成挑战。可能的解释是，气溶胶减少了臭氧的分解路径，或火星近地表大气中存在未知的活性化学过程。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2511744122

《自然-地球科学》

研究揭示南极冰洞内海底融化的驱动因素

美国加利福尼亚大学欧文分校的Mattia Poinelli团队提出海洋亚中尺度可作为南极冰洞内海底融化的驱动因素。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

位于西南极洲阿蒙森海海域的思韦茨冰川与松岛冰川，其冰损失总量占整个南极洲冰损失的1/3以上。受复杂的海-气-冰相互作用影响，这两条冰川正处于加速退缩状态。冰下空腔，即冰川底部被海水填充、冰体以冰架形式漂浮的区域，尤其容易受到暖水入侵的影响。但由于其地理位置偏远，且缺乏能够解析小尺度冰-海相互作用的数值模型，相关研究仍严重不足。

研究团队发现，海洋亚中尺度特征（1~10公里规模）在开阔海域形成后，会向思韦茨冰川方向传播，侵入其冰下空腔并从底部融化冰川。利用200米分辨率的冰-海数值模型并结合冰下观测数据，研究组发现亚中尺度运动在阿蒙森海海域全年普遍存在。研究结果表明，该区域1/5的冰下融化变异由亚中尺度过程贡献，揭示了亚中尺度运动与冰下融化之间存在正反馈循环。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-025-01831-z

高分辨率气候模拟精确评估未来极端降水

美国得克萨斯农工大学的常平（音）团队揭示了未来极端降水被中尺度水汽辐合增强。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

极端降水事件由复杂的多尺度大气动力相互作用驱动，并由有效水分推动。科学家预计它们将随着气候变化而加剧，对人类社区和生态系统构成威胁。然而，目前的低分辨率气候模拟难以准确描述关键的极端降水产生现象，限制了人们准确和可靠地预测未来的能力。

研究团队提出了一个具有10至25公里分辨率、用改进的中尺度对流系统表示的气候模拟集合，以评估每日极端降水的未来变化及其驱动因素。与100公里分辨率模拟相比，他们的高分辨率模拟更真实地捕捉了历史时期观测到的每日极端降水的空间分布和强度。在未来高二氧化碳排放的情景中，到2100年，由于中尺度水汽辐合增加，陆地上的日极端降水可能增加约41%。在低分辨率模式中，这种对极端降水的动力贡献的影响被低估了。这些结果凸显了高分辨率气候模拟在限制未来极端事件和为更有效的气候风险评估和适应战略提供信息方面的关键作用。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-025-01859-1

《细胞》

科学家开发解释非编码变体的功能基因组新图谱

荷兰伊拉斯姆斯大学的Tahsin Stefan Barakat团队开发出了用于解释非编码变体的功能基因组图谱BRAIN-MAGNET。相关研究成果近日发表于《细胞》。

遗传变异的全基因组评估正在成为遗传学的常规，但对常见和罕见疾病中非编码单核苷酸变异的功能解释仍然是一个主要挑战。

研究团队将染色质免疫沉淀与自转录活性调控区测序结合，对人类大脑发育细胞模型中的非编码调控元件（NCRE）进行功能性注释。这为神经干细胞提供了基因调控的见解，并证明NCRE已经在胚胎干细胞中启动，用于后期的神经活动。基于该功能基因组图谱，研究团队开发了BRAIN-MAGNET—— 一种以大脑为主题的人工智能方法，用于分析基因组中的NCRE突变靶点。这是一个功能验证的卷积神经网络，可以从DNA序列组成预测NCRE活性，并识别NCRE功能所需的核苷酸。NCRE图谱和BRAIN-MAGNET可能有助于识别以前未被识别的增强子疾病。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.10.029