新的研究表明,取消化石燃料补贴对二氧化碳排放量和可再生能源使用量的影响不会很大。终止燃料补贴将减少化石燃料出口国的排放,但是在大部分区域,此举带来的排放缩减幅度将低于《巴黎协定》的要求,而在另外一些区域,可能导致二氧化碳排放的增加。
化石燃料补贴在全球范围内达到数千亿美元,取消这些补贴被一些人视为缓解气候变化的关键。但不幸的是,它并不是许多人希望的良方,这项由国际应用系统分析研究所(IIASA)主导的研究,发表在《自然》 杂志上。
该研究比较了不同国家取消化石燃料补贴的模拟减排量与这些国家自主减碳承诺的减排量。在高收入的油气出口区域,取消补贴带来的二氧化碳排放量降幅最大,将超过他们自己承诺的幅度,而且受影响的贫困线以下的人口少于低收入区域。但是,取消化石燃料补贴的全球性计划可能导致印度和非洲等地的二氧化碳排放量增加,因为这些地方的石油和天然气可能将被碳排放更加密集的煤取代。
取消化石补贴只会使二氧化碳排放量的增长略微放缓。研究显示,到2030年,不管油价是低还是高,这一数字只会下降1%-5%。这相当于2030年产生0.5-2千兆吨的二氧化碳排放量,明显低于巴黎气候协议下的自愿气候承诺,并且无法实现各国将全球变暖上升温度限制在2℃以内的承诺。
研究人员发现,城市街道和建筑物的布局在当地城市的热岛效应中起着至关重要的作用,导致城市比周围环境更热。这项新发现可为城市规划者和官员提供了解决改善热岛效应的新方法。
像纽约和芝加哥这样的城市,如同水晶中的原子一样,被排列在一个精确的网格上,而像波士顿或伦敦这样的城市则被排列得更加混乱,就像液体或玻璃中的无序原子一样。研究人员发现,与“玻璃状”城市相比,“结晶”城市比周围环境具有更大的热量积聚,有序城市比无序城市的热岛效应更严重。这项研究发表在最新一期的《物理评论快报》杂志上。该研究由麻省理工学院和美国国家科学研究中心联合进行。科学家们将城市布局中的这些差异称之为“质地结构”,它是城市热岛效应中最重要的决定因素。
几十年来,热岛效应已为人所知。这种效应主要是由于城市建筑材料(如混凝土和沥青)在白天吸收热量并在夜晚放射回来,导致该区域温度远远超过植被覆盖区域。热岛效应的温度变化可能非常剧烈,观测发现,在亚利桑那州的凤凰城等地,夏天夜间温度会上升10华氏度。
城市热岛效应对能源消费也有帮助,研究发现,热岛效应会导致空调电量消耗大大增加。一般来说,公用电力线路、下水道和水管以及运输系统的布局也会对热岛效应产生影响。这项研究还表明,对建筑材料的研究可以为管理城市建筑之间的热交互提供了一条解决途径。
即使将全球变暖温度上升幅度控制在2℃以下,尽快削减全球二氧化碳排放量对于控制海平面上升的风险也至关重要。日前一项发表在《自然》杂志上的研究首次分析了各国在执行《巴黎协定》的条件下,2300年海平面的上升情况。
海平面上升是气候变化带来的一个主要后果,即使在温室气体排放停止后,气候变化仍将持续很长时间。《巴黎协定》的目标是将上升温度限制在2℃以下,理想温度是低于1.5℃。研究预测,到2300年,即使在《巴黎协定》限制下,全球海平面仍将上升0.7-1.2米。而全球温室气体排放开始减少的节点每推后5年,2300年时的海平面就会相应多上升20厘米。
对于全世界生活在沿海地区的数百万人而言,海平面每上升1厘米都会对他们的生活带来巨大影响。因此为了降低海平面上升风险,最关键的是马上减少二氧化碳排放。受海平面上升威胁的全球城市包括上海、伦敦和纽约等众多大都市,也有美国佛罗里达州或孟加拉等低洼地区,还有整个国家受到威胁的,如印度洋的马尔代夫等。总的来说,世界各地的数百万人都会面临海平面上升带来的灾难,未来海水可能会淹没他们的家园。
二氧化碳主要来自化石能源的燃烧,是最主要的温室气体。全球二氧化碳排放量在维持近三年的稳定水平后,去年再次出现上涨。《巴黎协定》中概述了21世纪下半叶的排放情况,2050年之前温室气体排放量的变化将成为未来海平面的主要影响因素。我们必须尽快遏制温室气体排放,防止海平面进一步上升。
2017年是美国宇航局(NASA)的“冰桥行动”破纪录的一年。一年内,该行动在北极和南极执行了七次野外勘测,旨在缩小两个研究极地冰层高度变化卫星之间的勘测差距,这也是九年来美国宇航局历史上的首次。
“冰桥行动”过去九年致力于研究观测南极与北极地区的冰雪覆盖情况,收集有关极地和海冰变化的数据。至今为止,科学家们与勘测仪器累计勘测飞行了214000英里,相当于在赤道绕地球轨道运行了8.6次。
“冰桥行动”收集到的越来越多的测量数据对研究给予重要支持,意义非凡。这些数据有助于提升研究人员对格陵兰和南极冰盖如何促成海平面上升以及不断变化的极地海冰对天气和气候影响的理解。例如,在2017年,全球科学家相继发表了一些研究成果,这些研究都是通过利用“冰桥行动”提供的数据进行的。如利用所提供的数据研究改善海冰条件,并使用卫星来绘制海冰顶层雪层的深度,这是一种很重要的确定海冰深度的测量方法。
立陶宛考纳斯理工大学的研究人员正致力于通过使用改性石墨毡来提高微生物燃料电池(MFC)的效率。改性石墨是性能良好、价格低廉的新一代锂离子电池负极材料。它的耐腐蚀性能好、体积小、重量轻、耐温较高、无毒性、不结垢,而且不污染介质。初步的实验结果表明,新的微生物燃料电池可以产生比通常电池高20%的电压。
在过去的20年中,近四分之三的人为排放来自化石燃料的燃烧。日益增加的污染和化石能源资源的减少促使科学家寻求清洁和可持续的替代能源,微生物燃料电池是最清洁的已知能源之一。在立陶宛考纳斯理工大学的实验室,科学家们也正在研究微生物燃料电池广泛使用的可能性。微生物燃料电池由具有清洁和可持续特征的活微生物驱动,它们可以在自然条件下,从广泛的有机基质产生电力。微生物燃料电力可能是唯一由室温下有机化合物的氧化产生电力的技术。换句话说,微生物燃料产生电力不需要燃烧任何东西,而且这个过程不依赖于阳光。
立陶宛考纳斯理工大学研究人员介绍,微生物燃料电池发电技术的独特之处在于其多功能应用:例如,污水处理厂中收集的废水和煤泥也可用作细菌的食物,将微生物燃料电池集成到废水处理系统中将大大减少电能的开发利用,并将工厂变成封闭的生态系统。微生物燃料电池产生的能量过剩可能被整合到电网中并在其他地方使用。
英国哥伦比亚大学的一项新研究发现:牛的性格也是与生俱来的。一些小牛天生就是乐观的,一些天生就是悲观的,就像人类一样。
哥伦比亚大学土地和食物系统学院的动物福利推进计划项目研究小组的教授Marina von Keyserlingk认为:认识到这些个性差异,对于确保动物得到妥善对待非常重要。
为了衡量乐观和悲观,研究人员开展了一项涉及22头小牛的实验。在他们开始实验之前,他们训练小牛学会如何选择,如何知道有奖励。在训练中,每个小牛会进入一个小围栏,围栏中的墙上有五个孔,在一个水平线,孔的间距是2.5英尺,一面墙的一个孔后面会有一个连着装着牛奶的奶瓶,而另一面墙的一个孔后面会连着空瓶子,如果小牛吸到空瓶子,空瓶还会对这小牛的脸喷出一股空气。小牛很快就学会并知晓了围栏哪一侧的孔有牛奶奶瓶。
小牛受过培训后,研究人员开始实验。将装有牛奶的瓶子放入三个中间的孔中的一个,让小牛不能确定它们是否会得到牛奶奖励。研究人员预测,最乐观的牛犊会接近瓶子,即使其位置靠近早先给他们一瓶喷气空瓶的位置。相反,最悲观的小牛会避免接近中间孔中的瓶子,即使它靠近之前是曾经喝到承诺牛奶的位置。