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對地表入滲和蒸發(fā)通量的分配，以及準(zhǔn)確量化不同空間尺度下土壤與大氣之間的質(zhì)量和能量交換過程，都需要了解土壤的水文性質(zhì)（如土壤水分特征曲線和導(dǎo)水率特征曲線）。土壤水分特征曲線（SWRC）描述了在基質(zhì)勢下土壤水分含量的平衡情況，是重要的水文特性，與土壤孔隙的大小分布和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，受土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、有機(jī)物和粘土礦物等因素的影響。傳統(tǒng)測量SWRC的實(shí)驗(yàn)室方法繁瑣，數(shù)據(jù)往往不完整，且只覆蓋有限的水分含量范圍。近年來，近程和遙感技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，特別是在光學(xué)域內(nèi)的土壤反射光譜已被用于獲取土壤礦物學(xué)和化學(xué)成分、有機(jī)物含量、粒度分布及水分含量等信息。這些研究為衛(wèi)星遙感提供了大尺度測繪的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)方法主要依賴光譜轉(zhuǎn)移函數(shù)，盡管能有效推斷土壤水力特性，但需大量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校準(zhǔn)。本文提出了一種新的實(shí)驗(yàn)室方法，通過水分含量依賴的短波紅外（SWIR）土壤反射光譜直接估計(jì)SWRC，利用最近開發(fā)的前向輻射傳輸模型，僅依賴水分含量-反射率數(shù)據(jù)對，計(jì)算更高效，無需反演流動方程，簡化了測量過程。為了測試提議的新實(shí)驗(yàn)室方法，作者使用了21種亞利桑那州土壤，這些土壤的質(zhì)地（表 1）和礦物成分（即高嶺石、云母/伊利石、蒙脫石、蛭石、綠泥石和黑云母含量）有很大差異。下面提供了實(shí)驗(yàn)確定的 SWRC 和干燥土壤的反射光譜的描述。表 1. 亞利桑那州土壤的質(zhì)地特性使用ASD LabSpec®2500 地物光譜儀測量不同含水量水平的土壤反射光譜。波長范圍：350-2500nm。將烘干的土壤樣品通過2mm篩子，然后裝入直徑為40mm、高度為1.5mm的黑色金屬容器中。反射率測量采用與SWRC測量相同的目標(biāo)填充密度。樣品經(jīng)過仔細(xì)平整（即不壓實(shí)以盡量減少陰影效應(yīng)）。土壤樣品最初用2毫升注射器浸透，在土壤從浸透到風(fēng)干的過程中，每3分鐘自動獲取一次反射光譜。圖 2. (a) 假設(shè) θo= 0.18, l...
發(fā)布時間: 2024 - 11 - 07
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日前，美國科學(xué)家找到了一種行之有效的方法，能使硅基太陽能電池具有足夠的柔韌性，從而可使其包裹在一支鉛筆粗細(xì)的物體之上或者附著在建筑物的窗戶甚至汽車的玻璃表面。10月5日出版的《自然?材料》雜志報道了這一成果，并稱該技術(shù)可將之前極易破碎的硅片轉(zhuǎn)印到柔性材料之上，為傳統(tǒng)的硅切片工藝提供了新的可能?！　∝?fù)責(zé)此項(xiàng)研究的伊利諾伊大學(xué)香檳分校的約翰?羅杰斯說，這項(xiàng)技術(shù)將為新型太陽能建筑的推廣打開大門，“我們可使它足夠的薄，然后將其‘轉(zhuǎn)印’在一個塑料片上，從而將其制成可卷曲的系統(tǒng)，這樣，類似于膠片厚薄的薄膜就可被貼附在建筑物的玻璃表面上?！薄　?jù)了解，由于全球變暖和高油價的影響，依靠光電轉(zhuǎn)換的太陽能電池被譽(yù)為最具希望的綠色能源之一。包括日本消費(fèi)電子制造商夏普和德國Q－Cells在內(nèi)的不少公司都在進(jìn)行薄膜太陽能電池相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)。但相對于傳統(tǒng)太陽電池，薄膜太陽能電池較低的光電轉(zhuǎn)化效率一直是困擾業(yè)界的難題?！　×_杰斯稱，此項(xiàng)技術(shù)是以光電轉(zhuǎn)換效率較高的單晶硅作為原料。為了克服單晶硅硅片極脆易碎的缺點(diǎn)，他們使用了一種特殊的蝕刻方法，能從較大的硅晶體上削下比傳統(tǒng)的硅片薄10倍到100倍的超薄硅片。按其不同的厚薄程度可被應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。當(dāng)硅片被削切下來之后，就會被一個裝置拾起，然后將其像蓋章一般“轉(zhuǎn)印”到一個新材料的表面之上。最后，再用電氣系統(tǒng)將這些如同細(xì)胞的太陽能電池連成整體。相對于傳統(tǒng)的太陽能電池板，...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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為什么海洋動物很少去海底，即便那兒有很多食物？意大利海洋生物學(xué)家說，數(shù)以萬億的深海病毒可能要對此負(fù)責(zé)，它們控制了世界上最深的食物鏈，這些病毒“居民”將碳和營養(yǎng)“圈”在了海底，使得其他海洋動物無法享用。  　　意大利曼切科技大學(xué)的羅伯特?丹瓦羅和他的研究團(tuán)隊(duì)收集了世界各地的幾十份沉淀物樣本。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每份沉積物頂部的幾厘米處都包含大量病毒，平均每克沉淀物包含多達(dá)10億個病毒，相當(dāng)于在海底每平方米包含8萬億個病毒。而且無論這些沉積物樣本是來自于相對淺（距離海面僅幾百米）的大陸架還是距海面6000米的深淵，結(jié)論都是如此。沉積物上的病毒傳染了處于食物鏈中最低級的原核生物。  　　通常，較大的生命機(jī)體吃掉原核生物來吸收營養(yǎng)物和碳，但是當(dāng)原核生物被病毒傳染時，情況就不同了。病毒破開原核生物，將其中的碳和營養(yǎng)融入水中。這就是人們所知的“病毒分流”，營養(yǎng)被分流到食物鏈上沒有被感染的細(xì)菌處保留下來，致使這些細(xì)菌產(chǎn)生更多的細(xì)菌，“款待”更多的病毒。丹瓦羅發(fā)現(xiàn)，樣本來源的地方越深，病毒越活躍。  　　這項(xiàng)新研究在所有的樣本中發(fā)現(xiàn)，沉積物中的原核生物越多，存在的病毒就越多，研究團(tuán)隊(duì)因此得出結(jié)論說，病毒和原核生物相互喂養(yǎng)，而更大的生物體必須尋求其他能量來源，因此，它們避開了海底。  　　海洋濾過性微生物學(xué)之父、美國南加州大學(xué)的杰...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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美國科學(xué)家說，全球暖化導(dǎo)致北極冰蓋持續(xù)融化，8月的融冰面積，更創(chuàng)下衛(wèi)星觀測30年以來的第二大夏季融冰紀(jì)錄。據(jù)新加坡《聯(lián)合早報》8月29日報道，美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心(NSIDC)說，8月26日的測量顯示，冰蓋面積只有526萬平方公里，小于2005年9月21日的532萬平方公里；這使它取代2005年的紀(jì)錄，成為歷來第二大的夏季融冰紀(jì)錄。 總部設(shè)在科羅拉多的冰雪數(shù)據(jù)中心說，自8月1日以來，北極冰蓋已縮小了206萬平方公里。 冰蓋融化的速度之快和面積之廣，意味著它可能融化到小于2007年夏天的425萬平方公里面積；該面積是衛(wèi)星觀測到的最小的北極冰蓋面積。 由于距離夏末秋初還有好幾個星期的時間，因此，冰蓋的面積可能融化至小于2007年的水平。 冰雪數(shù)據(jù)中心說，在2007年夏末，北極冰蓋已經(jīng)比1979年至2000年間的平均723萬平方公里面積，小了40%。 北極的融冰季節(jié)從6月中旬開始；9月中旬是冰蓋縮小至最小面積的時候，而冰蓋長得最快的時候，是3月中旬之前的冬天。 冰雪數(shù)據(jù)中心的冰河學(xué)家塞雷澤曾在6月底告訴法新社，今年9月的北極可能沒有冰，那將是現(xiàn)代歷史上的第一次。 他解釋說：“北極地區(qū)現(xiàn)在是被非常薄的冰所覆蓋，這層冰我們稱為‘當(dāng)年冰’，即夏天會融化的冰。” 他說，冰蓋消失的幾率是50%，而如果他的預(yù)測成真，“船...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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多個地區(qū)地表溫度將逼近50°C　　據(jù)2008年第10期美國《地球物理學(xué)研究通訊》載文報道，聯(lián)合國政府間氣候變化研究專家小組近日發(fā)布《2007年度全球氣候變化研究報告》，預(yù)測從1990年到2100年的一個多世紀(jì)時間里，地球表面平均氣溫將可能升高1.1°C至6.4°C，到本世紀(jì)末，地球表面可能出現(xiàn)極端炎熱天氣?！　蟾嬷赋?，由于全球溫室氣體的排放有增無減，自然生態(tài)破壞嚴(yán)重，全球變暖的趨勢越發(fā)明顯，地球表面溫度不斷升高，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)末期，地球上很多地區(qū)的地表溫度將逼近甚至超過50°C，將出現(xiàn)名副其實(shí)的災(zāi)難性天氣?！　『商m皇家氣候研究所的安德里亞?斯特爾研究小組長期跟蹤研究全球氣候變暖，他們研究的核心課題是：究竟地球何時會出現(xiàn)預(yù)測中的極端炎熱天氣?；诜植荚诙鄠€國家的17個氣溫觀測站多年來的研究數(shù)據(jù)，科學(xué)家們進(jìn)行了嚴(yán)格的模擬歸納推理，最終得出了令人信服的研究結(jié)果：在本世紀(jì)末，世界上很多地區(qū)的地表溫度都將超過50°C，尤其是澳大利亞、印度、中東、北非和南美地區(qū)。而且，由于特殊的地理位置，處在喜馬拉雅山南麓的印度在本世紀(jì)前半段的氣溫升高速度將明顯快于世界其他地區(qū)，并呈現(xiàn)出緩慢逐步升高的規(guī)律性，在2050年，印度的氣溫就可輕松突破48°C的高溫。而在南歐和美國的絕大部分地區(qū)，2100年時平均溫度才將超過40°C，屆時法國南部...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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近30年來，中國沿海海平面總體上升了9厘米；到2050年，中國沿海海平面還將比2000年上升13至22厘米……日前，國家海洋局發(fā)布了近期海洋領(lǐng)域取得的重大發(fā)現(xiàn)?！　?#160;      研究表明，近30年來中國沿海海平面總體上升了9厘米，其中，天津沿岸上升最快，為20厘米，上海次之，為12厘米，遼寧、山東、浙江都超過了10厘米，福建、廣東較低，為5到6厘米。 總體趨勢為“北高南低”，天津沿岸和長江三角洲地區(qū)上升較快，福建和廣東沿岸上升較緩。根據(jù)預(yù)測，未來中國沿海海平面上升趨勢還將進(jìn)一步加劇，與2000年相比，2050年中國沿海海平面將上升13到22厘米?！　?#160;      此外，我國近海海冰也呈逐漸消融的趨勢：從上世紀(jì)50年代初至80年代中期，渤海海冰等級平均為3級，80年代中期以后，隨著氣候變化，渤海海冰冰情偏輕，冰級變?yōu)槟昃?級，并且結(jié)冰面積減少了20%。1990年以后，渤海冰期從120天縮短為80天，大約減少了三分之一。初步分析，渤海海冰減少與中國近海海溫升高的趨勢是一致的?！　?#160;      研究顯示，根據(jù)我國沿海16個海洋臺站的海溫資料分析表明，在最近43年(1963至2006年)，我國沿海年平均海溫大約上升了0.7°C。冬季增暖更顯著，升幅達(dá)1...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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節(jié)能環(huán)保在人們眼中似乎是一件費(fèi)心費(fèi)力的事情，而美國芝加哥展出的一座環(huán)保住宅卻以種種鮮活實(shí)例告訴人們――原來環(huán)?？梢匀绱撕唵?。        美聯(lián)社5日撰文，詳盡介紹了這座住宅節(jié)能環(huán)保的各種創(chuàng)新理念。        環(huán)保住宅        這座環(huán)保住宅名為“聰明屋”，由建筑師米歇爾?考夫曼設(shè)計(jì)，占地232平方米，在美國芝加哥市科學(xué)和工業(yè)博物館外向公眾展出。        這次展覽將持續(xù)到明年1月底，目的是向公眾展示把環(huán)保理念融入的住宅以及日常生活并不是件困難事。     “聰明屋”的衛(wèi)生間瓷磚由回收的酒瓶制作，木地板選用經(jīng)久耐用的竹子制造，花園由收集在1135升水桶里的雨水噴灌。此外，露臺由回收塑料制作，屋頂就是太陽能板。     “聰明屋”只消耗傳統(tǒng)住宅不到一半的能量和三分之一的水。廚房臺面和水槽由燃煤的副產(chǎn)品――粉煤灰制成。浴池的水被引入廁所用來沖馬桶。       更妙的是，兒童臥室中有一輛自行車，孩子如果想玩電子游戲就必須先騎車30分鐘給電池...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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澳大利亞的最新研究發(fā)現(xiàn)，原始森林所儲存的二氧化碳，比過去人們估計(jì)的高兩倍，也比人工林的儲存量多60%。     《聯(lián)合早報》報道，澳大利亞科學(xué)家在研究“綠碳”及其在氣候變化中扮演的角色后得出這個結(jié)論。綠碳存在于原始森林中，褐碳可在人工林或種植園中找到，灰碳存在于化石燃料，而藍(lán)碳在海洋中。     澳大利亞國立大學(xué)科學(xué)家說，人類在應(yīng)付全球暖化的問題時，低估了原始森林的影響及其綠碳的自然量(biomass)。     澳大利亞科學(xué)家在5日公布的報告中說：“在澳大利亞甚至全球，原始森林的碳含量都被低估了，因此，它們的經(jīng)濟(jì)價值和在政治決策中的重要性，都沒有被恰當(dāng)?shù)胤磻?yīng)出來?！?#160;    他們說，聯(lián)合國政府間氣候變化委員會(IPCC)和《京都議定書》都沒有把人工林和原始林的碳含量區(qū)別開來。如果把原始森林的        碳自然量也計(jì)算在內(nèi)，它的碳含量可以比現(xiàn)有的估計(jì)多兩倍。目前，原始森林碳儲量是根據(jù)人工林來計(jì)算的。        澳大利亞這份名為《綠碳，原始森林碳儲量的角色》的報告說，對森林的不同定義也導(dǎo)致成...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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西瓜是喜溫性作物，耐炎熱，怕低溫，在整個生長過程中，都要求有較高的溫度，其最適溫度為25－30℃。同時西瓜還具有較強(qiáng)的耐干旱能力，他的根系非常發(fā)達(dá)，可深扎入土壤1.5－2米。所以，少雨的年份，西瓜才更甜。西瓜喜歡通氣性良好、吸熱快、疏松肥沃、土層深厚的砂質(zhì)壤土，這才讓北京大興和新疆成為中國西瓜最有名的產(chǎn)地?！　】扇缃衲缘降奈鞴峡刹灰欢ㄊ恰霸丁钡奈鞴狭?。為了提高產(chǎn)量，西瓜嫁接了?！　‖F(xiàn)在市面上的西瓜，基本沒有正常的，很多是嫁接的產(chǎn)物；要想吃正常從西瓜秧上長出來的西瓜，在北京起碼要等到7月后。嫁接的母體有很多種，葫蘆和南瓜還有冬瓜、瓠瓜、野生西瓜?！　∮媚瞎涎淼拈L得快，結(jié)的多，抗寒抗病，零度都能生長；葫蘆接的不抗病，也耐低溫，吸肥力僅次于南瓜，口味比南瓜接的好。據(jù)說最好的是瓠瓜。嫁接基本是從剛長出第一片真葉時就做了，所以光從植株上也看不出來。據(jù)說南瓜接的秧可以長達(dá)數(shù)十米，那得接多少個西瓜啊！　　您今天吃的南瓜西瓜還是葫蘆西瓜？
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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2004年WWF發(fā)表的《LIVING PLANET REPORT 2004》介紹了一項(xiàng)令人鼓舞的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)成果--英國貝丁頓零能耗發(fā)展項(xiàng)目(Beddington Zero-Energy Development, BedZED)?！柏惗☆D零能源發(fā)展社區(qū)”位于倫敦西南的薩頓鎮(zhèn)，整個項(xiàng)目占地1.65公頃，包括82套公寓和2500平方米的辦公和商住面積，2002年完工。通過巧妙設(shè)計(jì)并使用可循環(huán)利用的建筑材料、太陽能裝置、雨水收集設(shè)施等措施，英國倫敦南部的貝丁頓社區(qū)成為“全球生態(tài)球”的典范。它是英國第一個，也是最大的碳平衡生態(tài)社區(qū)。除了獲得可持續(xù)發(fā)展獎，BedZED還被列入“斯特林獎”的候選名單。       同英國一般郊區(qū)住宅相比，BedZED必要的能源供應(yīng)則采用太陽能、生物能，實(shí)現(xiàn)自給自足，不需要使用石油等含碳燃料，不會向空氣中增加額外的二氧化碳，住戶總能源需求降低60%，熱量需求降低90%，熱水能耗降低57％，電力需求降低25％，用水降低50％和普通汽車行駛里程降低65％，因此稱為“零能源”。除此之外，BedZED還在水處理、廢物利用、綠色交通等諸多方面有著全新創(chuàng)舉，在“不降低生活質(zhì)量的同時把握好環(huán)境界限”方面積累了無數(shù)的經(jīng)驗(yàn)和得失。1. 零采暖設(shè)計(jì)        在此小區(qū)設(shè)計(jì)中，為了減少建筑能...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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據(jù)科學(xué)家指出，牛羊等反芻動物通過打嗝和放屁的方式排放大量的甲烷，造成了巨大的污染。據(jù)英國《每日郵報》9日報道，阿根廷科學(xué)家在牛背上綁上一個塑料罐，專門收集牛打嗝和放屁排出的廢氣，供研究之用?！　?這種新裝置,由通向胃部的氣管把氣體輸送到綁在牛背上的紅色氣罐中。一頭重550千克的牛可排放800到1000公升的甲烷，那么阿根廷三分之一的溫室氣體都要?dú)w咎于牛羊。        據(jù)悉,阿根廷是世界最大的牛肉產(chǎn)商，擁有5500萬頭牛?！　?#160;      甲烷會破壞臭氧層，導(dǎo)致全球變暖。而全球10.5億頭牛排放的廢氣，甚至超越了人類交通工具，如汽車、飛機(jī)等的二氧化碳排放量?！　?#160;      目前，科學(xué)家正致力于改進(jìn)牛羊反芻系統(tǒng)，尋找減少牲畜甲烷排放量的辦法。附：甲烷與溫室氣體      溫室氣體（Greenhouse Gas，GHG）      溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等。燃燒化石燃料、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)、垃圾處理等等都會向大氣中排放溫室氣體。       因?yàn)榈厍蚣t外線在向太空的輻射過程中被地球周圍大氣層中的某些氣體或化合物吸收才最終導(dǎo)致全球溫度普遍上升，所以這些氣體的功...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 28
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