2016/2/4

研究:復育雨林如海綿 吸碳能力大增


(中央社巴黎4日綜合外電報導)根據今天發表的研究,利用農耕或畜牧用地重新種植的熱帶森林不只長得更快,還能比生長多年的樹木從大氣中吸收更多的二氧化碳。

法新社報導,這份刊登在「自然」(Nature)科學雜誌的研究挑戰存在以久的假設,過去以為未經砍伐或產業使用的原生熱帶森林吸碳能力更好,因此能減緩全球暖化速度。

這項新研究也帶來好消息,因為這代表重種的熱帶森林可在對抗氣候變遷中,較先前猜測地扮演更重要角色。

報告主要作者、荷蘭瓦荷寧罕大學教授浦特(Lourens Poorter)說:「這些從廢棄牧場或農田重新長出的年輕森林,吸碳能力出乎意料更迅速。」

僅經過20年,拉丁美洲復育的熱帶森林平均每公頃創造出120噸以上生物量,且每年可從每公頃大氣清除3公噸的碳。

浦特聲明說:「這個吸收速度是生長多年雨林的11倍。」(譯者:中央社林仟懿

2016/2/3

全球暖化下的深寒:《明日之後》的情節已在現實世界出現


A man walks along a street covered by snow during a winter storm in Washington

發表於 
李偉才
筆名李逆熵,香港著名科普作家。曾任職中學教師、太空館助理館長、天文台高級科學主任、港大國際學位課程中心總監。一九八五年因致力普及科學獲選為十大傑 出青年。現為香港科幻會會長、香港科學館顧問委員會委員,及網台節目「浩浩熵熵」主持人。至今發表著作逾三十本。
大家有看過荷里活的災難大電影《明日之後》(The Day After Tomorrow) 嗎?時光荏苒,這部電影上映至今原來已超過十年。由於筆者既關心環境(特別是全球暖化)又熱愛科幻,是以當年我是第一時間前往戲院觀看。我一邊看一邊想的 是,電影以全球暖化為主題,但畫面所見,除了超級龍卷風肆虐和一幕驚人的海嘯之外,都是美、加以及英國、歐洲等地陷入冰天雪地的駭人景象。受過科學訓練的 我固然明白電影中所作出的科學假設和推論,但對於絕大部分入場的觀眾而言,我頗肯定都被弄得糊裡糊塗了。
photo credit: climate central 作者提供
photo credit: climate central 作者提供
在未解釋戲中的假設和推論之前,請大家先看看這樣一個事實:全球科學家的研究都顯示,剛過去的2015年,是人類自十九世紀中葉有可靠氣象紀錄以來最熱的一年。從上圖更可得知,這個「最熱」不是叮當馬頭熱一點點,而是遠遠拋離其餘最熱的九年!

但令人困惑的是,踏進2016年不久,無論是美洲、歐洲還是亞洲,都出現了特大的寒流和雪災。香港雖然身處亞熱帶,但在中國大陸稱為「霸王級」(在 美國那邊的則被稱為「怪獸級」)的寒潮影響下,氣溫亦降至久已未見的攝氏3度,而高地更低於冰點而出現結冰的現象,多處地區更是寒雨和小冰粒齊下…。稍有 好奇心的人都會問,地球究竟是變得愈來愈熱還是愈來愈冷?既說全球暖化,又為何會出現這樣嚴寒的天氣呢!

首先筆者必須鄭重指出,全球暖化的危機是真實而且迫切的。至於暖化的過程中出現嚴寒,這一方面既沒有偏離科學家的理論預期,但另一方面也在程度和規模上令科學家感到頗為意外。

先說科學家的理論預期。相信大家都聽過,在全球暖化氣候反常的過程中,全球的極端天氣(extreme weather events)將會變得愈來愈頻密,而特大的寒流和雪災正是這些極端天氣的一種(另一種當然便是有如「海燕」般的超級颱風)。但在規模和時間上,這種變化 也確令大部分科學家意料不及,因為他們大多以為,這些情況最快只會於十多二十年後才發生,而不是在他們發表論文的今天。

好了,讓我們先簡單解釋《明日之後》的假設。電影主人公於開場不久即在一個會議上指出,全球暖化下世界第一大島格陵蘭(Greenland)上的冰 雪急速融化,大量淡水於是流入大西洋北部。由於淡水的密度比海水低,這會嚴重擾亂洋流的運動,最後甚至令著名的「灣流(Gulf Stream) 」減弱及至停頓下來。要知這一股從熱帶海洋向北流動的巨大暖流,對調節北美東部和整個西歐的氣候起著關鍵的作用。它一旦停頓,便會使這些地方陷入冰天雪 地。

這部電影上映後,科學界曾經作出澄清,謂這個假設雖有一定科學根據,但以現時推斷,發生的可能性不大,而即使發生,變化的速度也斷斷不會像電影中的急劇。

但細心的觀眾可能還記得,電影中除了假設「灣流」停頓之外,還假設高緯度的廣泛地區(即極地與寒帶之間)出現了一連串的「怪獸級」氣旋,從而把極寒 冷的空氣,沿沿不絕地從北極輸送到較低的緯度。大家還記得一個飛行員受命坐直升機前往調查,機艙門一開探身出來即變成「冰條」那恐怖的一幕嗎?

簡單而言,類似的情況已在現實世界中出現。對近年出現特大寒流的一種最簡單解釋是,由於高緯度的溫暖氣流愈來愈活躍,當它們闖進極地區域,便會擾動 那兒極嚴寒的空氣,令它們南下並闖到平時不會去到的較低緯度區域。也就是說,《明日之後》中的情節在某程度上經已成真。(大家如有興趣進一步了解背後的科 學原理,可往《維基百科》查閱以下的條目:Jet Stream, Polar Vortex, Arctic Oscillation.)

事實是,隨著全球暖化加劇,這些特大的寒潮(與及特大的熱浪、特強的風暴…)只會變得愈來愈頻密。我們若還不痛下決心奮起對抗這個災劫(首要盡快取締化石燃料的使用), 人類的前景實在不堪設想......

本文獲授權轉載。
責任編輯:周雪君
核稿編輯:歐嘉俊

 http://www.thenewslens.com/post/275619/

一人吃素影響有多大?

別輕忽自己的貢獻,世界就靠我們每個人來改變!


作者:楊大偉

一人Go Green吃素的力量到底有多大?到底可以減少幾多碳排放?拯救多少條生命?現在齊來回顧去年大家創下的佳蹟:

  一) 減少1.5噸碳排放:體積等約於1,678,000個500毫升的膠樽,按樹木吸收量計算,1.5噸碳相等於66棵五米高的大樹。

  二) 拯救477條生命:美國網站Counting Animals做了一個評估,每年每位素食者約可拯救371至582隻動物,即平均約477個生命,香港人嗜吃海鮮,每次進食數量比起食用陸地動物要多,477個是較保守的估計,實際數子肯定不止於此。

  三) 省水夠805人飲用:生產肉類過程消耗大量食水,每人Go Green一日,即可以節省約1610公升水,以每人每日平均飲用兩公升水計算,此份量足夠805人飲用。



  四) 多生產17倍蛋白質:全球超過三成穀物用以飼養牲畜,用以滿足富裕地區的肉類需求。在一英畝地上養牛,可生產20磅蛋白質,在同一片土地上種大豆,卻可以生產356磅,足足多17倍。改變飲食結構,多進食植物性蛋白質,所生產的糧食就可以供更多人食用。

  單憑個人力量雖不能立即化解氣候危機,但從上述數字顯示,一個人的影響卻絕對不小,即使只是實踐Green Monday,將以上數字除七,成效仍然非常驚人:減少可裝滿約240,000個膠樽的碳排放、拯救約68條生命、慳水夠115人飲用,以及多生產約 2.5倍的蛋白質。今個冬天「消失」,證明全球暖化不再是紙上談兵的數據,而是大家切身感受到的事實。要解決這場燃眉之急,將2016變成二零一「綠」, 實踐彈性素食是最容易參與的方法。




http://www.suiis.com/Forum/Article.asp?no=230655

2016/1/30

中美科學家首次提出量子隔空傳輸生命體的“記憶”


在科幻電視劇《星際迷航》中,能夠遠距離傳輸宇航員的傳輸儀讓人印象深刻。在最近一項研究中,美國普渡大學李統藏教授和清華大學尹璋琦博士提出把低溫冷凍的微生物放在一個電機械振子上來製備活體生物的量子疊加態,並實現其內部狀態和質心運動的量子隱形傳態。

據西班牙《阿貝賽報》1月27日報道,一支由美國普渡大學和中國清華大學的研究人員共同組成的科研團隊,設計出了迄今爲止首個傳送活體微生物內部量子態的計劃。在尋找傳送活人的方法的過程中,這項研究是一個重要的進展。

研究員李統藏和尹璋琦提出的方法是使用機電振蕩器和超導電路來實現這個宏偉的目標。在此次研究中,李統藏和尹璋琦提出,把一個細菌放到一個連接在超導電路 裏的機電振蕩器上,以獲得該生物內部的超導量子態,並在隨後傳送該量子態。首先,實驗選擇的細菌比振蕩器的薄膜小得多,因此不會影響到振蕩器的運行。在細 菌和薄膜都呈現出量子態後,該量子態可以通過微波超導電路傳輸到遠處的另一個生物身上。

如果這個微生物的質量遠小於振子,它不會對振子的性質和量子操控造成顯著影響。這個微生物可以和振子共同冷卻到量子基態並製備到疊加態。利用一個強磁場梯 度,微生物的內部狀態(比如甘氨酸自由基的電子自旋)可以和微生物的質心運動糾纏,並被量子隱形傳態到另外一個微生物。因爲微生物的內部狀態包含資訊,這 個方案能實現兩個微生物之間資訊和記憶的量子隱形傳態。這項研究還討論了一個達到量子極限的磁共振力學顯微鏡方案。

研究人員還表示,他們計劃創造一個“薛定諤的貓”理論所闡釋的狀態,在這種狀態下,一個微生物可以在同一時間身處兩地。

1935年,奧地利物理學家薛定諤提出了一個假想實驗,其內容是:把一隻貓關在一個盒子裏,盒子裏還有裝著毒氣的容器和包含一顆放射性粒子的實驗裝置,這 顆粒子在一定的時間內有50%的可能會衰變。粒子衰變後,毒氣就會被釋放出來,而那只貓就一定會死。在指定的時間過去後,有50%的可能會發現粒子已衰 變、貓已死亡,也有50%的可能會發現粒子未衰變、貓還活著。用量子物理學的語言說,貓處於生或死這兩種可能狀態的疊加態,只有在打開盒子的那一瞬間,才 能確切地知道貓是死是活。在打開盒子之前,我們可以說貓同時處於生與死的兩種狀態。只有通過打開盒子,我們才能改變這種疊加態,並確認兩種可能性中的一 種。


薛定諤的貓
報道稱,薛定諤的理論第一次向公衆揭示了量子力學的深奧矛盾。在量子力學的王國裏,各種粒子經常處於疊加態,這對研究人員來說也是家常便飯,他們必須習慣 於種種“不可能的”現實,比如有的電子可以同時存在於多個地點,有的粒子相互之間無論距離多遠都可以立即連通在一起,還有的粒子甚至能夠進行時間旅行。從 薛定諤的假想實驗出發,物理學家們已經努力進行了數十年的研究,試圖瞭解這些量子宇宙中的奇特定律是否也可以轉移到宏觀世界中來。畢竟,我們自己和我們周 圍的一切都是由粒子構成的。



尹璋琦



微生物的量子隱形傳態示意圖。利用隱形傳態能夠把振子1中微生物內部自旋S1的狀態轉移到振子2中微生物內部自旋S2中。相關論文 “Quantum superposition, entanglement, and state teleportation of a microorganism on an electromechanical oscillator” 發表在Science Bulletin(《科學通報》英文版)2016年第2期上。


當然,科學家目前已經取得了許多重要進展。在過去20年中,多支科研團隊在傳送量子態方面取得了越來越好的結果。

但是,還沒有人成功傳送過活體生物,所有已完成的實驗距離成功傳送生物或生物的量子態依然十分遙遠。

李統藏說:“我們提出了一個簡單的方法,能夠讓一個微生物同時出現在兩個地方(量子疊加態)。同時,我們還提供了一個傳送完整生物體量子態的方式。我希望 我們的研究能夠啓發其他研究者,使他們認真思考微生物量子傳送的可能性,及該問題未來的種種可能。”尹璋琦指出:“我們的工作對於研究生物體內部生化活動 對量子疊加態塌縮的影響也具有重要的參考價值”。

該項研究得到了美國普渡大學的啓動基金、中國國家重點基礎研究發展計劃和自然科學基金委專案資助。

http://www.guancha.cn/Science/2016_01_29_349670.shtml

2016/1/29

研究:各地海洋魚類皆受有毒汙染物影響

環境網站ENN 28日報導,一項針對全球海產的最新分析發現,世界各地的海洋魚群都受到總稱為「持久性有機汙染物」(POPs)的農工業汙染物所毒害。 

不過,這項由加州大學聖地牙哥分校(UC San Diego)斯克里普斯海洋學研究所(Scripps Institution of Oceanography)團隊所做的研究也發現一項「好」消息─過去30年來,海洋魚類體內的汙染物濃度持續下降。

這項研究分析了1969至2012年、數百篇經同儕評審過的文章。被分析的汙染物包括較「老牌」的化學物質─雙對氯苯基三氯乙烷(DDT)與汞,以及較新的工業化學物質,例如阻燃劑與冷卻劑等。

研究共同作者、生物學家山汀(Stuart Sandin)表示,「根據這些從全球蒐集而來的最佳資料,我們可以說,POPs存在於任何地方及任何海洋魚種體內。」

不過,這份研究也發現,可食用海洋魚類體內的POPs濃度並不一致,不同地區、不同群魚的體內POPs濃度相差可達1,000倍。研究團隊也發現,在1980年代,不同種類的POPs平均濃度都明顯比現在要高,每10年濃度約會下降15%到30%。

研究主要作者波尼托(Lindsay Bonito)說,「這意味著你今天吃的魚種,跟你爸媽當年所吃的同種魚來相比,牠們體內所含的多種POPs濃度剩下大約50%。」「不過,你還是有機會吃到跟你父母以前所吃的相比,受到同等污染的魚片。」

這份研究已於28日刊登在學術刊物「PeerJ」上

2015年史上最熱!WMO:50年內,氣候變遷影響加劇


聯合國世界氣象組織(WMO)昨日公布,2015年的全球平均氣溫打破了歷史紀錄。(法新社)
2016-01-26  21:50 〔即時新聞/綜合報導〕近日寒流來襲,台灣各地低溫破紀錄,引發各界對氣候異常的討論。聯合國在昨(25)日公布,2015年為全球歷史上最熱的年份,並指出在未來至少50年內,氣候變遷帶來的負面影響會加劇,呼籲各國應提升應變災害的能力。
  • 近日台灣各地低溫破紀錄,造成部分地區寒害問題嚴重。(資料照,記者張勳騰) 近日台灣各地低溫破紀錄,造成部分地區寒害問題嚴重。(資料照,記者張勳騰)
聯合國世界氣象組織(WMO)昨日公布,2015年的全球平均氣溫打破了歷史紀錄。WMO表示,由溫室氣體造成的聖嬰現象及全球暖化,對2015年的氣候體系造成影響。
「我們比前工業時期,已經高了攝氏1度。現在是全球歷史上,一個發人深省的時刻。」WMO說,聖嬰現象的力量會在未來的幾個月內消退,但是人為導致的氣候變遷,將在未來的好幾十年都伴隨著我們。
據資料顯示,史上16個最熱的年份中,有15個出現在本世紀,而2015年的溫度又高於2014年的平均溫度,2011至2015年也是歷史上最熱的5年。
「在未來至少50年內,氣候變遷帶來的負面影響會加劇。」WMO呼籲各國,應該要提升應對災害的能力,以將人類和經濟損失降到最低。