IPCC发布第六次气候评估报告，指出人类活动的影响使地球持续变暖
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& F* F" }* E' m4 x) O- T近日，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布了第六次气候变化综合评估报告。报告由全球230位顶尖科学家合作撰写，综合了14000多篇学术论文，总结了近年气候观测和研究的成果、对气候过程的新理解以及对全球和区域气候变化的新模拟结果。此次报告明确，2011—2020年全球平均地表温度比工业化前升高了1.1度，过去50年的温度升高速度和冰川融化速度为过去2000年以来最快，海平面上升速度是至少3000年以来最快。同一时期，大气中二氧化碳含量加速增加，浓度为过去200万年以来最高，导致海洋酸化程度不断增强。报告认为人类的影响将继续使大气、海洋和陆地变暖，导致极端气候事件越来越多，且很多变化将在几个世纪到数千年间不可逆转。报告呼吁各国政府和企业继续联合起来，共同限制二氧化碳的排放量，直至零排放，同时大幅减少甲烷等其他温室气体的排放。IPCC不定期发布气候评估报告，第五次报告在2013年发布。$ p ?! W ^- h! u, p; ?
以1850—1900年（工业化前）为基准，按年份全球地表温度变化6 o: J$ s( K: R5 y# Y& u! @
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* E# U4 A8 W# p' X7 z: r澳大利亚发布二氧化碳捕获和利用（CCU）路线图
2 y- D0 u! o5 Q% Y, e/ r) a q. ?澳大利亚联邦科学与工业组织（CSIRO）在2018年发布了澳大利亚国家氢能路线图，旨在构建行业规模产业化，协调关键利益相关者群体，促进氢能产业投资，提出新兴氢能产业发展蓝图。近期，CSIRO发布CCU路线图，确定了澳大利亚的四个主要技术发展领域：直接使用二氧化碳；矿物碳酸盐化；将二氧化碳转化为化学品和燃料；二氧化碳的生物转化。路线图针对这些领域提出四条关键建议：在产业链和CCU方面寻求多样性发展并提高企业参与度；将CCU作为脱碳解决方案的一个重要部分；探索激励机制以尽量减少行动过程中的阻碍；利用CCU来支持现有和计划中的基础设施投资。澳大利亚政府希望该路线图能够指导相关行业的碳排放，加强技术积累，提高社会和企业对CCU的认识，并成为广泛利用二氧化碳的开端。( l1 c& i* ~: g
澳大利亚二氧化碳捕获和利用（CCU）路线图
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美国海军测试无人机载激光雷达海底测绘技术
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0 V/ `/ X4 @4 z+ B. X& q# h4 l美国海军早在2000年就开始探索用于水下地形测量的机载激光雷达技术。近期，美国海军联合两家公司进行了小型无人机搭载激光雷达绘制近海海底地图的技术测试。测试在小型船舶上进行，使用Schiebel公司的CAMCOPTER S-100空中无人系统（UAS），无人机为碳纤维和钛金属机身，长约3.3米，工作距离超过200千米，飞行高度可达5500米，在承重34千克的情况下可续航10小时，测量图像实时传输到船上控制中心。无人机搭载美国Arete公司的激光雷达水深测量系统（PILLS），该系统重约13千克，具有体积小、功耗低的优点，集成的多波束声纳系统和传感器可绘制浅海和沿岸地形图。此技术除了用于海底测绘，也可用于侦察和监测海底传感器、AUV和水雷，支撑海军两栖登陆作战。# |/ \0 E4 \' j1 Q/ H
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# s* A1 q* } N+ ?. X$ \. s搭载PILL系统的CAMCOPTER S-100无人机（上）和绘制的海底地形图（下）
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5 u6 }5 m Q$ f" I2 ]& F5 I& d. p俄罗斯启动北极海底光缆项目建设
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由俄罗斯联邦交通运输部主导的“极地快线”（PolarExpress）项目在一再延期后，近期正式开工。该项目计划投资650亿卢布（约合8.89亿美元），建设一条长达12650千米，通过俄罗斯北极地区连接欧洲和亚洲的海底光缆，以改善俄罗斯远北地区的通信和基础设施，加强北极航线的开发，使其成为主要航道。近日，光缆铺设船从俄罗斯西北港口摩尔曼斯克出发，前往捷尔别里卡附近海域开始工作。项目将分东西两段建设，计划在2026年之前完成。项目在远东地区的终端设在符拉迪沃斯托克，未来可能会增加线路与其他东亚国家相连接。
' S( u6 J* f0 T' K; b3 i+ B% T俄罗斯“极地快线”北极海底光缆铺设计划( i3 v/ y8 \5 a1 X2 i" J1 B
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" e6 Z. u& z/ J6 k7 H/ p* h. Y# C俯冲带沉积物在地球深部形成“熔岩灯构造”，最终重返地表" n0 n+ d$ s5 r4 }6 l
俯冲带沉积物的行动轨迹对于理解岩石圈的组成和演化具有重要意义。美国中西部陆地出露了大量片岩，这些岩石最初为陆上沉积物，经过风化侵蚀搬运到达海沟，此后随俯冲带进入约32千米的深部变质形成片岩。目前，对这些岩石在深部的分布以及从深部返回地表的过程仍然存在争议，传统的理论认为沉积物分布在北美板块的底部，形成一个片状层。近期，美国科学家利用计算机模拟了美国中西部的片岩的上升过程，表明这些沉积物因为密度远低于地幔或下地壳中的岩石密度，在经历数百万年时间过程中会流动并上浮，就像蜡灯中热蜡上浮一样，科学家称之为“熔岩灯构造”（Lava lamp tectonics）。该研究对理解俯冲带构造运动过程和发现自然资源的分布具有重要意义，近期发表于《地质》期刊。/ o' Y, H T) N3 Z
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# j; M+ S; Z# J4 e0 H美国中西部Orocopia片岩形成模式的计算机模拟: m- V, ^+ v9 f
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研究澳大利亚东部火山链，揭示上地幔热结构
& e2 x5 m/ C. F6 s0 j3 G# e% T8 P地幔热结构是板块运动的内在驱动力和地表地质活动发生的深层原因。英国和澳大利亚的科学家团队收集了澳大利亚东部78个火山岩样本进行地球化学建模，评估了澳洲东部的地幔温度和岩石圈厚度，表明火山活动由下方热地幔大规模上侵引发，其中最大的火山在地幔羽流通道上方形成，这一上侵事件导致了澳洲东部抬升形成高地。由于澳大利亚板块在新生代向北移动，这些火山于4000万年前从澳大利亚东北部汤斯维尔附近开始形成链状结构，于500万年前在南部墨尔本附近停止活动。该研究近期发表于美国地球物理学会《地球化学，地球物理学，地球动力学》。
( m& R6 |; p; f澳大利亚东部地幔温度图（左），澳大利亚东部岩石圈厚度图（右）
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- B: U6 j6 B& q, B: x海水渗入和糜棱岩共同作用，可以缓解转换断层的地震发生: p' A" V& P+ ]4 A" v2 X
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岩浆从洋中脊喷出并冷却凝固，形成典型的洋中脊岩石组合，由上到下为玄武岩、辉长岩和橄榄岩。洋中脊系统和大洋转换断层相交位置附近会发现糜棱岩，相较于其他洋中脊岩石，糜棱岩粒度更细，因而更容易滑动。过去几年，美国科学家团队在全球洋中脊和大洋转换断层附近，利用Alvin载人深潜器采集了岩石样品进行分析，部署了海底地震仪以监测海底地震。研究人员基于糜棱岩中含水矿物的稳定场，推断糜棱岩变形过程中的温度变化，发现脆性和韧性变形可以在300~1000度的广泛温度范围内发生。同时，在海水渗入大洋转换断层的过程中，渐进的水化作用和糜棱岩的形成共同增强了断层蠕变程度，从而缓解了地震的发生。近期，该团队在《自然·地球科学》发表了相关研究成果，这有助于科学家预测海底地震的发生过程。 Q( R& N# K$ J9 s3 z5 l$ Q/ L
全球洋中脊分布简图
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美国科学家发现全球变暖的增强效应
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" F8 m3 n4 M, x; @# I深海有孔虫记录了地球气候和碳循环的历史，美国科学家通过分析深海有孔虫的碳氧同位素变化曲线，提出了新生代以来的全球极端气候事件的新观点。科学家发现，在过去6600万年，地球气候波动经历的变暖事件远多于降温事件，且变暖事件的温度变化幅度更大。但在500万年前，这种变暖增强事件突然消失了，但原因尚不清楚。科学家认为，地球适度的变暖加速了某些生物过程和化学过程，而这些过程会反过来促进气候变暖，气候变暖增强又有利于极端气候事件的发生。科学家也指出，地史上这种变暖事件的增强效应，仍可能会出现在现今的全球气候变化中。随着人类活动继续影响地球，极端气候事件可能更频繁发生。该研究近期发表于《科学·进展》。5 N" \, M" \. [( p
氧同位素曲线（上）和碳同位素曲线（下）均表明，四百万年来，全球变暖事件（红色虚线以上）远多于降温事件（红色虚线以下），且变化幅度更大
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