Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ułożą kable w Arktyce
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Lód w przestrzeni kosmicznej jest inny, niż dotychczas sądzono, wynika z badań przeprowadzonych przez uczonych z University College London i University of Cambridge. Ich zdaniem, zawiera on niewielkie kryształki i nie jest całkowicie nieuporządkowanym amorficznym materiałem, jak woda. Przez dekady uważano, że lód poza Ziemią nie posiada struktury, jest amorficzny, gdyż znacznie niższe niż na Ziemi temperatury nie zapewniają wystarczająco dużo energii, by podczas zamarzania uformowały się kryształy.
Autorzy nowych badań przyjrzeli się najpowszechniej występującej formie lodu we wszechświecie, amorficznemu lodowi o niskiej gęstości, który występuje w kometach, na lodowych księżycach czy w chmurach materiału, z których powstają gwiazdy i planety. Przeprowadzone przez nich symulacje komputerowe wykazały, że lód taki najlepiej odpowiada wynikom analiz gdy nie jest w pełni amorficzny, a zawiera niewielkie kryształki o średnicy 3 nanometrów. Naukowcy przeprowadzili też badania, w czasie których krystalizowali (np. poprzez podgrzewanie) uzyskane w różny sposób próbki amorficznego lodu. Zauważyli, że ostateczna struktura krystaliczna lodu zależała od tego, w jaki sposób został oryginalnie utworzony. Stwierdzili też, że gdyby taki lód był w pełni amorficzny, to nie zachowałby żadnych informacji o swojej wcześniejszej strukturze.
Teraz mamy dobre pojęcie, jak na poziomie atomowym wygląda najbardziej rozpowszechniony lód we wszechświecie. To bardzo ważna wiedza, gdyż lód bierze udział w wielu procesach kosmologicznych, na przykład w formowaniu się planet, ewolucji galaktyk czy przemieszczaniu materii we wszechświecie, wyjaśnia główny autor badań doktor Michael B. Davies.
Lód na Ziemi to kosmologiczny ewenement z powodu wysokich temperatur panujących na naszej planecie. Ma dzięki nim uporządkowaną naturę. Uznawaliśmy, że lód w pozostałych częściach wszechświata jest jak unieruchomiona ciekła woda, nieuporządkowana struktura. Nasze badania pokazują, że nie jest to do końca prawda. I każą zadać pytanie o amorficzne struktury w ogóle. Takie materiały są niezwykle ważne dla nowoczesnych technologii. Na przykład światłowody powinny być amorficzne. Jeśli jednak zawierają niewielkie kryształki, a my będziemy potrafili je usunąć, poprawimy ich wydajność, dodaje profesor Christoph Salzmann.
Badania prowadzono zarówno metodą symulacji komputerowych, jak i tworząc amorficzny lód. Metodami obliczeniowymi sprawdzano dwa rodzaje wirtualnego lodu. Jeden powstawał podczas obniżania temperatury wirtualnych molekuł wody do -120 stopni Celsjusza. W zależności od tempa schładzania otrzymany lód składał się ze struktury krystalicznej i amorficznej w różnych proporcjach. Okazało się, że właściwości wirtualnego lodu zawierającego 20% struktury krystalicznej i 80% amorficznej blisko odpowiadają właściwościom prawdziwego lodu amorficznego o niskiej gęstości, który badano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Drugi rodzaj lodu składał się z niewielkich ściśniętych razem kryształków pomiędzy którymi symulowano istnienie struktury amorficznej. Taki lód wykazywał największe podobieństwo do prawdziwego kosmicznego lodu gdy zawierał 25% kryształków.
Natomiast podczas badań eksperymentalnych uzyskiwano amorficzny lód o niskiej gęstości albo poprzez osadzanie pary wodnej na bardzo zimnej powierzchni, albo podgrzewając amorficzny lód o dużej gęstości. Następnie tak uzyskany amorficzny lód o niskiej gęstości był delikatnie podgrzewany, by miał wystarczająco dużo energii do utworzenia kryształów. Różnice w uzyskanej w ten sposób strukturze zależały od pierwotnej metody wytworzenia lodu. W ten sposób naukowcy doszli do wniosku, że gdyby lód taki był całkowicie amorficzny, nie zachowałby pamięci o swojej pierwotnej strukturze.
Lód to potencjalnie bardzo przydatny materiał w kosmosie. Mógłby posłużyć do ochrony pojazdu kosmicznego przed promieniowaniem czy do wytworzenia paliwa. Dlatego musimy lepiej rozumieć jego różne rodzaje i właściwości, podsumowuje doktor Davies.
Źródło: Low-density amorphous ice contains crystalline ice grains, https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.112.024203
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na południe od skrzyżowania Old Kent Road i Ilderton Road w Londynie archeolodzy trafili na dobrze zachowaną rzymską drogę. To fragment Watling Street, jednej z najważniejszych dróg w Brytanii rzymskiej i post-rzymskiej. W czasie prac wykopaliskowych odsłonięto fragment o szerokości 5,8 i wysokości 1,4 metra. Wyraźnie widoczne warstwy pozwalają dokłanie zbadać konstrukcję drogi.
Podstawę drogi stanowi ubity żwir zamknięty między dwoma warstwami kredy. Powyżej znajduje się warstwa z ubitego piasku i żwiru. Górną warstwę prawdopodobnie stanowił podobny materiał, jednak obecnie warstwa na nie istnieje. Współczesna droga spoczywa bowiem bezpośrednio na drodze rzymskiej.
Watling Street była przez wieki jedną z najważniejszych dróg Brytanii. Biegła z dzisiejszego Dover (Portus Dubris) do Londynu (Londinium), stamtąd do St. Albans (Verulamium) i kończyła się we Wroxeter (Viroconium). Nazwa drogi pochodzi od anglosaskich osadników, którzy rzymskie Verulamium nazwali Wætlingaceaster. Do IX wieku cała rzymska droga była już nazywana Wæclinga stræt. Rzymianie, wielcy budowniczowie dróg – dość wspomnieć, że w Imperium Romanum istniało ponad 80 000 kilometrów utwardzonych dróg – wykorzystali do budowy drogi szlak używany od wieków przez celtyckich Brytów. Biegnący przez Londinium fragment Watling Street wybudowano zimą z 47 na 48 rok.
Odkrycie drogi zachowanej w tak doskonałym stanie zaskoczyło archeologów. Dave Taylor z Museum of London Archaeology (MOLA), które prowadzi prace wykopaliskowe stwierdził: To zaskakujące, że ten fragment drogi przetrwał przez niemal 2000 lat. Tutaj tak wiele się działo w ciągu ostatnich kilkuset lat - budowano kanalizację, kładziono kable, powstawały linie tramwajowe i współczesna droga. Jesteśmy naprawdę podekscytowani znalezieniem tak ważnego fragmentu rzymskiej kultury materialnej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Punktem wyjścia dla szacowania poziomu antropogenicznego ocieplenia jest zwykle rok 1850, kiedy na wystarczająco dużą skalę prowadzono wiarygodne pomiary temperatury. Jednak w roku 1850 rewolucja przemysłowa trwała od dawna, więc przyjmując ten rok jako podstawę dla pomiarów, trudno jest mówić o wpływie człowieka na temperatury na Ziemi od czasów preindustrialnych. Andrew Jarvis z Lancaster University i Piers Forster z University of Leeds, wykorzystali rdzenie lodowe z Antarktyki do opracowania nowej osi referencyjnej temperatur w czasach przedprzemysłowych.
Uczeni przeanalizowali bąbelki powietrza zamknięte w rdzeniach lodowych i w ten sposób określili stężenie dwutlenku węgla w latach 13–1700. Następnie, zakładając liniową zależność pomiędzy koncentracją CO2 a temperaturami, obliczyli średnie temperatury panujące na Ziemi.
Z pracy opublikowanej na łamach Nature Geoscience dowiadujemy się, że od okresu przed 1700 roku do roku 2023 ludzie podnieśli średnią temperaturę na planecie o 1,49 (±0,11) stopnia Celsjusza. Dodatkową zaletą wykorzystanej metody jest niezależna weryfikacja obecnych szacunków. Z badań Jarvisa i Forstera wynika, że od roku 1850 wzrost temperatury wyniósł 1,31 stopnia Celsjusza. Dokładnie zgadza się to z dotychczasowymi ustaleniami, ale badania z rdzeni lodowych są obarczone mniejszym marginesem błędu.
Niektórzy eksperci uważają, że nowa metoda, chociaż sprawdza się teraz, może nie być przydatna w przyszłości. Nie wiemy bowiem, czy w nadchodzących dekadach liniowa zależność pomiędzy stężeniem dwutlenku węgla a temperaturą się utrzyma. Ich metoda bazuje na korelacji stężenia CO2 z antropogenicznym ociepleniem klimatu. Ta widoczna w przeszłości silna korelacja może być czystym przypadkiem i, w zależności od tego jak będą się układały proporcje CO2 i innych czynników w przyszłości, może się ona nie utrzymać, stwierdza Joeri Rogelj z Imperial College London.
Richard Betts z Met Office chwali nową metodę, zauważa, że może dostarczać ona lepszych danych na temat przeszłości, ale nie widzi potrzeby zmiany punktu odniesienia dla badań nad ociepleniem klimatu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Leżące na północ od Ameryki Północnej przejście Północno-Zachodnie łączy Atlantyk z Oceanem Spokojnym. Poszukiwane było przez setki lat, aż w końcu udowodniono jego istnienie. Nie zdążyło jednak nabrać znaczenia, gdyż wkrótce potem otwarto Kanał Panamski. Od lat panuje przekonanie, że w związku z globalnym ociepleniem Przejście stanie się łatwiej dostępne. Jednak autorzy badań opublikowanych na łamach Nature twierdzą, że dzieje się coś przeciwnego. Żegluga tym szlakiem staje się coraz bardziej ryzykowna.
Kanadyjscy naukowcy przez 15 lat przyglądali się temu, co dzieje się w Przejściu Północno-Zachodnim i zauważyli, że z powodu globalnego ocieplenia gromadzi się tam grubszy lód. Jednoroczny lód się wycofuje, a to pozwala wpłynąć na te obszary grubszemu lodowi z Grenlandii.
Uczeni badali historyczne informacje o występowaniu lodu w Przejściu i przekładali to na długość trwania sezonu żeglugowego. Z analiz wynika, że z powodu globalnego ocieplenia w czterech regionach Przejścia Północno-Zachodniego doszło do znaczących zmian. W trzech z nich pomiędzy rokiem 2007 a 2021 doszło do skrócenia sezonu żeglugowego o 50 do 70 procent. W jednym z nich, na wschodzie Lancaster Sound, sezon żeglugowy wydłużył się w tym czasie o 15%.
Pomimo skrócenia sezonu żeglugowego z danych Kanadyjskiej Straży Wybrzeża wynika, że ruch w badanym regionie zwiększył się. Ma to związek ze zwiększonym ruchem turystycznym, komercyjnym oraz ruchem określonym jako „adventuring opportunities”. Tę pozorną sprzeczność łatwo wyjaśnić. Z jednej strony firmy komercyjne szukają alternatywy wobec wąskiego i przepełnionego Kanału Panamskiego, z drugie zaś ruch turystyczny rozlewa się po całym globie i coraz więcej osób szuka przygód.
Trzy regiony Przejścia, w których pojawił się grubszy lód, leżą na jego północnej odnodze. Jest ona krótsza, a więc bardziej atrakcyjna dla żeglugi. Odnoga południowa niemal nie odczuwa napływu grubszego lodu i to właśnie tam doszło do zwiększenia ruchu.
Grubszy lód z dalekiej północy może jeszcze przez około 2 dekady napływał do Przejścia Północno-Zachodniego. Jeśli zaś ludzkość radykalnie nie zmniejszy emisji gazów cieplarnianych, to po roku 2050 Przejście Północno-Zachodnie powinno być w większości wolne od lodu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Illinois Natural History Survey postanowili sprawdzić, jak w latach 1970–2019 globalne ocieplenie wpłynęło na 201 populacji 104 gatunków ptaków. Przekonali się, że w badanym okresie liczba przychodzących na świat piskląt generalnie spadła, jednak widoczne są duże różnice pomiędzy gatunkami. Globalne ocieplenie wydaje się zagrażać przede wszystkim ptakom migrującym oraz większym ptakom. Wśród gatunków o największym spadku liczby piskląt znajduje się bocian biały.
Uczeni przyjrzeli się ptakom ze wszystkich kontynentów i stwierdzili, że rosnące temperatury w sezonie lęgowym najbardziej zagroziły bocianowi białemu i błotniakowi łąkowemu, ptakom dużym i migrującym. Wyraźny spadek widać też u orłosępów, które nie migrują, ale są dużymi ptakami. Znacznie mniej piskląt mają też średniej wielkości migrujące rybitwy różowe, małe migrujące oknówki zwyczajne oraz australijski endemit chwoska jasnowąsa, która jest mała i nie migruje.
Są też gatunki, którym zmiana klimatu najwyraźniej nie przeszkadza i mają więcej piskląt niż wcześniej. To na przykład średniej wielkości migrujący tajfunnik cienkodzioby, krogulec zwyczajny, krętogłów zwyczajny, muchołówka białoszyja czy bursztynka. U innych gatunków, jak u dymówki, liczba młodych rośnie w jednych lokalizacjach, a spada w innych. To pokazuje, że lokalne różnice temperaturowe mogą odgrywać olbrzymią rolę i mieć znaczenie dla przetrwania gatunku.
Wydaje się jednak, że najbardziej narażone na ryzyko związane z globalnym ociepleniem są duże ptaki migrujące. To wśród nich widać w ciągu ostatnich 5 dekad największe spadki liczby potomstwa. Ponadto rosnące temperatury wywierają niekorzystny wpływ na gatunki osiadłe ważące powyżej 1 kilograma oraz gatunki migrujące o masie ponad 50 gramów. Fakt, że problem dotyka głównie gatunków migrujących sugeruje pojawianie się rozdźwięku pomiędzy terminami migracji a dostępnością pożywienia w krytycznym momencie, gdy ptaki karmią młode. Niekorzystnie mogą też wpływać na nie zmieniające się warunki w miejscach zimowania.
Przykładem gatunku, który radzi sobie w obliczu zmian klimatu jest zaś bursztynka. Naukowcy przyglądali się populacji z południa Illinois. Bursztynki to małe migrujące ptaki, które gniazdują na bagnach i terenach podmokłych. W badanej przez nas populacji liczba młodych na samicę rośnie gdy rosną lokalne temperatury. Liczba potomstwa w latach cieplejszych zwiększa się, gdyż samice wcześniej składają jaja, co zwiększa szanse na dwa lęgi w sezonie. Bursztynki żywią się owadami, zamieszkują środowiska pełne owadów. Wydaje się, że – przynajmniej dotychczas – zwiększenie lokalnych temperatur nie spowodowało rozdźwięku pomiędzy szczytem dostępności owadów, a szczytem zapotrzebowania na nie wśród bursztynek, mówi współautor badań, Jeff Hoover. Uczony dodaje, że o ile niektóre gatunki mogą bezpośrednio doświadczać skutków zmian klimatu, to zwykle znacznie ma cały szereg czynników i interakcji pomiędzy nimi.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach PNAS. Environmental Sciences.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.