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自然资源部:2023年中国沿海海平面较常年高72毫米;新方法在常压下就能产生钻石 | 环球科学要闻

自然资源部:2023年中国沿海海平面较常年高72毫米;新方法在常压下就能产生钻石 | 环球科学要闻

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· 环境 ·
自然资源部:2023年中国沿海海平面较常年高72毫米


据自然资源部公众号消息,4月22日,自然资源部发布《2023年中国海洋灾害公报》和《2023年中国海平面公报》。公报显示,我国海洋灾情总体偏轻,沿海海平面变化总体呈上升趋势。


海洋灾害公报显示,2023年,影响我国的海洋灾害以风暴潮和海浪灾害为主,伴随赤潮、绿潮等生态灾害。13次海洋灾害过程造成直接经济损失近25.1亿元,死亡失踪8人。与近十年(2014-2023年)平均状况相比,2023年海洋灾情总体偏轻,直接经济损失和死亡失踪人口分别为平均值的44%和29%。总体来看,风暴潮灾害造成直接经济损失最重,占总直接经济损失的99%;造成人员死亡失踪的全部是海浪灾害。分区域看,辽宁、江苏、浙江、福建、广东、广西等6个省(自治区)出现不同程度的灾害损失,福建省直接经济损失最重、死亡失踪人口最多。


海平面公报显示,1980-2023年,中国沿海海平面上升速率为3.5毫米/年;1993-2023年,上升速率为4.0毫米/年,高于同时段全球3.4毫米/年的平均水平。2023年,中国沿海海平面较常年(1993-2011年平均值)高72毫米,仍处于有观测记录以来的高位。从影响状况来看,近40年,海平面上升的长期累积效应造成海岸带生态系统挤压和滩涂损失,影响沿海地下淡水资源;2023年,辽宁、山东、江苏、海南沿海部分监测岸段海岸侵蚀加剧,其中砂质海岸平均侵蚀距离约2.7米;河北北部、山东、江苏南部沿海部分监测断面重度海水入侵距离均超过6.8千米;高海平面加大风暴潮、滨海城市洪涝和咸潮入侵致灾程度。(自然资源部公众号)



· 太阳物理学 ·
太阳表面四个区域几乎同时爆发太阳耀斑

图片来源:NASA / SDO and the AIA, EVE, and HMI science teams / helioviewer.org


据spaceweather.com报道,当地时间4月23日,美国航空航天局(NASA)的太阳动力学观测台(SDO)观测到太阳表面相距数十万千米的四个区域几乎同时爆发,其中包括三个太阳黑子与一根磁丝的区域,它们通过太阳外层大气中几乎看不见的磁环相连。


这种在大范围区域内几乎同时发生的成对太阳爆发事件被称为感生耀斑。此前研究人员曾认为这样的成对爆发只是异常的巧合,但2002年的一项研究显示,这些太阳黑子会通过日冕中几乎不可见的磁环相连,一些不稳定的扰动可以迅速从一个区域传播到另一个区域,从而引发连锁爆发反应。这次的感生耀斑不单纯是一对,而是一个复杂的“四重奏”,覆盖了太阳面向地球的半球的大部分。根据太阳和日球层探测器(SOHO)发布的图像,可以看到爆发后一些日冕物质被抛射离开了太阳表面,如果其中一个掠过地球磁场,可能会引发小型G1地磁风暴,最有可能的影响日期是当地时间4月25日和4月26日。(spaceweather.com



· 化学 ·
在标准大气压下生长钻石

图片来源:Pixabay


天然钻石的形成通常需要高温高压的条件,温度在900℃~1400℃之间,压力在5~6GPa之间。而人工合成钻石最常见的方法也需要近6万倍大气压和高达1600摄氏度的条件。据《科学》新闻(Science news)报道,最近一篇发表在《自然》Nature)上的文章描述了使用液态金属在1atm(标准大气压)和1025℃下生长无晶种颗粒的金刚石晶体和多晶金刚石薄膜的方法,打破了传统的金刚石生长模式。


这项研究的作者此前关注到一项研究,当液态镓暴露于甲烷中,甲烷中的碳原子会溶解在熔融金属中,并结合成固态的片状石墨烯。受该研究启发,作者和同事尝试将金刚石晶种置于硅晶片碎片,并添加熔融镓和其他液态金属的液滴,然后将混合物暴露在甲烷或其他含碳气体中,希望气体中的碳会扩散到液态金属中,并与钻石晶种结合形成更大的晶体。最初,他们发现硅晶片似乎会阻止钻石的生长,但最终却在金属内发现了一系列微小的钻石晶体。在新研究中,作者使用小坩埚改进了配方,他们将含有液态镓、铁、镍和硅的混合物加热至1025℃,并暴露在甲烷和氢气中,无需晶种或额外的压力,这些金属会“溶解”碳,而硅似乎能以某种方式帮助碳原子排列。作者及团队已经能用这种技术制造由数千个紧密排列的微小晶体组成的钻石薄膜,不过对于未来更广泛的应用,还要取决于这项技术的规模化能推进到何种程度。(Science news)



· 古生物学 ·
生物的发光能力首次出现在5.4亿年前


据《自然》新闻(Nature news)消息,生物发光(生物通过化学反应发光)在自然界中至少独立演化了94次,并在这些生物伪装、求偶、交流等行为中,起到了重要作用。目前,已知最早可以生物发光的生物是生活在约2.67亿年前的介形类(ostracods)海洋动物。不过4月23日,一项发表于《英国皇家学会会刊B》Proceedings of the Royal Society B)的研究揭示了生物发光可以追溯到5.4亿年前的八放珊瑚(octocoral)。


八放珊瑚是一类古老的软体动物,其中包括很多会发光的物种。研究人员分析了185种八放珊瑚的遗传数据,建立了演化图谱,并参考化石年代确定了该物种谱系分开的时间。随后, 他们在其中标出含有会发光物种的分支,并利用统计数据推测它们的共同祖先是否也具有发光能力。具有共同特征的现存后代越多,祖先具有该特征的可能性越高。分析表明,八放珊瑚可能在约5.4亿年前拥有一个会发光的共同祖先,也就是说生物发光至少从寒武纪(大约5.4亿到4.85亿年前)就已经存在了。这一研究也为了解发光能力的演化带来了重要见解。(Nature news



· 环境 ·
欧洲大陆变暖加剧,变暖速度比全球平均水平快一倍

图片来源:Pixabay


4月22日,世界气象组织(WMO)与哥白尼气候变化服务(C3S)发布了2023年欧洲气候状况报告(ESOTC 2023)。报告表示,欧洲已成为地球上变暖最快的大陆,气温上升的速度约为全球平均水平的两倍

 

这份报告收集了1900年至2023年欧洲地表气温等一系列数据,发现与工业化前的气温相比,欧洲在2023年气温上升了2.3℃,约是全球平均上升幅度(1.3℃)的2倍;与该地区1991年至2020年的平均气温相比,2023年欧洲的气温升高1.02~1.12℃,是有史以来第二热的年份。气温上升加剧给欧洲人民的生活与健康带来深远影响。在过去20年中,与高温有关的死亡率增加了约30%,据估计,在监测的94%的欧洲区域,与高温有关的死亡人数有所增加。随着大陆变暖,2023年欧洲出现极端热应激(指体感温度为38~46℃的情况)天数也创下新高。为减缓欧洲变暖趋势,报告表示,可再生能源的开发与建设至关重要。欧洲还将继续推进可再生能源的利用,实现向脱碳能源系统的转型。(World Meteorological Organization)



· 神经科学 ·
用大脑类器官测试神经发育疾病疗法

蒂莫西综合征是一种严重的多系统疾病,其特征为危及生命的心脏缺陷、自闭症、癫痫和其他神经精神症状。此前的研究发现,CACNA1C基因编码参与钙细胞信号传导的钙通道蛋白与这种疾病有关,或是一个潜在的治疗靶标。据一篇于4月24日发表于《自然》的论文,研究人员在基于干细胞构建的大脑类器官和类组装体中,测试了严重神经发育疾病——蒂莫西综合征(Timothy syndrome)的一种潜在基因修正疗法。研究证明这一模型对于测试当前这种不治之症的治疗策略,具有重要的价值。

研究人员开发了一种利用反义寡核苷酸(短链合成RNA)靶向部分CACNA1C基因的策略。为测试这种策略,他们用来自3名蒂莫西综合征患者的干细胞,分别创建了类器官模型。他们先将这些类器官移植到年轻大鼠的大脑内,发现这些类器官会生长和发育出成熟细胞类型并与大鼠大脑融合。研究人员随后注射了反义寡核苷酸,发现钙通道缺陷在这些大脑类器官中得到了修正。研究显示,这些大脑类器官(人类干细胞源的3D类脑组织)能用于较好地复现疾病,而单次鞘内注射反义寡核苷酸可挽救患者和CACNA1C相关的神经元钙通道变化等,或是治疗蒂莫西综合征的一种潜在方法。


封面图片来源:pixabay
撰写:李承泽、马一瑗、不周、clefable
编辑:clefable


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