英計(jì)劃建設(shè)新的南極考察站等

曉　華　谷　祥

英計(jì)劃建設(shè)新的南極考察站

英國南極考察處前不久公布了新一代南極考察站的設(shè)計(jì)模型，使人耳目一新，各種新穎別致的設(shè)計(jì)將使考察站在抵抗南極惡劣環(huán)境的同時(shí)，為研究人員提供舒適的生活條件。

新考察站看上去像一條巨型“百足蟲”，流線型的艙體架設(shè)在很多高達(dá)4米的立柱上，立柱底端則用雪橇相連。設(shè)計(jì)者解釋說，流線型設(shè)計(jì)和立柱可以使艙體下方風(fēng)速加大，將松散的雪吹走。新考察站將設(shè)在布倫特冰架上，該冰架以每年400米的速度向海洋漂移，雪橇設(shè)計(jì)可以使考察站移動(dòng)。另外，如果積雪上升，還可以將可伸縮的立柱每年抬高1米，避免艙體被大雪埋沒。

考慮到夏天考察站工作人員增多，設(shè)計(jì)者還將在艙體上架設(shè)太陽能板，供夏季獲取能量。另外，考察站還將采用其它的節(jié)能和環(huán)保手段。比如，烹飪后的廢油將被循環(huán)利用，液體垃圾將在站內(nèi)經(jīng)過處理，達(dá)到游泳池水標(biāo)準(zhǔn)后，再排到南極海洋中。此外，考察站上還設(shè)計(jì)了健身房、桑拿房、攀巖墻等設(shè)施，讓科學(xué)家們?cè)诠ぷ髦嗫梢苑潘尚菹ⅰ?/p>

新考察站將取代目前正在使用的哈利5號(hào)考察站，英國科學(xué)家1985年曾利用該考察站搜集的數(shù)據(jù)，證實(shí)南極上空臭氧層出現(xiàn)空洞。

全球變暖使熱帶風(fēng)暴破壞力增大

美國科學(xué)家的最新研究表明，近幾十年來，全球變暖導(dǎo)致颶風(fēng)和臺(tái)風(fēng)等熱帶風(fēng)暴的破壞力大幅增強(qiáng)。這是科學(xué)家首次提出氣候變化影響颶風(fēng)和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的證據(jù)。

在熱帶海洋上空，由于海水蒸發(fā)得很快，空氣溫暖潮濕，流動(dòng)劇烈而且復(fù)雜，很容易出現(xiàn)熱帶氣旋。產(chǎn)生于太平洋東部和大西洋的氣旋被稱為“颶風(fēng)”，產(chǎn)生于太平洋西部的氣旋被稱為臺(tái)風(fēng)。海洋表面溫度與氣旋上方空氣溫度的差異為颶風(fēng)或臺(tái)風(fēng)提供動(dòng)力，因此，海洋表面溫度升高會(huì)造成颶風(fēng)或臺(tái)風(fēng)破壞力增大。

美國研究人員說，過去30年間，熱帶海洋表面溫度僅上升了0．5攝氏度。他們對(duì)該時(shí)期海洋風(fēng)暴速度和延續(xù)時(shí)間進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，氣溫上升并未使颶風(fēng)或臺(tái)風(fēng)的發(fā)生頻率升高，每年都保持在90次左右。但是，北大西洋颶風(fēng)的潛在破壞力在該時(shí)期幾乎翻了一番，而太平洋西北部臺(tái)風(fēng)的潛在破壞力增大了75％。研究人員說，如此明顯的變化，主要是全球變暖延長(zhǎng)了風(fēng)暴的持續(xù)時(shí)間。

仿海豚傳聲的水下場(chǎng)波調(diào)制解調(diào)器

德國柏林工業(yè)大學(xué)的魯?shù)婪颉ぐ嗉{什教授在仿生學(xué)應(yīng)用技術(shù)研究領(lǐng)域位居國際領(lǐng)先地位。多年來他研究海豚的傳聲過程，希望從中受到啟發(fā)，創(chuàng)造出新的有效的水下數(shù)據(jù)傳送方法。他知道海洋浦乳動(dòng)物海豚是水下通訊的能手，它們之間可以相距數(shù)公里相互交流。但人類擁有這個(gè)能力頗有困難，因?yàn)樵谒拢姶判盘?hào)和光信號(hào)在很大程度上受到阻尼；信號(hào)易相互疊加，或者相互消除。班納什教授發(fā)現(xiàn)，當(dāng)數(shù)個(gè)海豚遠(yuǎn)距離相互交流時(shí)，它們總是反復(fù)調(diào)整自己聲音的強(qiáng)弱，通過這樣改變頻率范圍，可以讓同伴聽得很清楚。他模仿海豚的這種能力，研制出首臺(tái)水下聲波調(diào)制解調(diào)器樣機(jī)，信號(hào)傳輸速率每秒5千比特，最大傳輸距離3．5公里，這相當(dāng)于ISDN速度的十二分之一。樣機(jī)展示在2005年日本愛知縣世博會(huì)的德國展覽館里。班納什打算進(jìn)一步研發(fā)，將信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸速率提高到每秒15千比特，距離達(dá)12公里。

墨發(fā)明新型地震預(yù)警系統(tǒng)

前不久，墨西哥國家理工學(xué)院的研究人員發(fā)明一種地震預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在地震波抵達(dá)前200秒，通過手機(jī)向人們發(fā)送預(yù)警信號(hào)。

據(jù)說，該系統(tǒng)由三部分組成：埋在地下用于測(cè)量地震波的感應(yīng)設(shè)備、負(fù)責(zé)把地震波信息發(fā)送至衛(wèi)星的傳送設(shè)備和把預(yù)警信號(hào)放大并發(fā)送至手機(jī)用戶的衛(wèi)星。通過該系統(tǒng)，對(duì)于發(fā)生在太平洋沿海的地震，首都居民可以提前200秒獲得地震預(yù)警。

目前，墨西哥國家理工學(xué)院在太平洋沿岸的三個(gè)州埋設(shè)了感應(yīng)設(shè)備，對(duì)于這些州沿海發(fā)生的地震，如震級(jí)超過里氏5級(jí)，該系統(tǒng)將自動(dòng)激活，屆時(shí)墨西哥城的手機(jī)用戶將獲得預(yù)警。經(jīng)過最近幾次對(duì)墨西哥南部太平洋沿海地震活動(dòng)的跟蹤，該系統(tǒng)預(yù)警成功率在90％以上。

由于墨西哥地處環(huán)太平洋地震帶上，因此防震預(yù)警研究一直是該國科研領(lǐng)域的重點(diǎn)之一。

金剛石由海底魚類殘骸形成

一項(xiàng)新研究表明，產(chǎn)自地下深處的金剛石可能是由海底魚類殘骸或腐殖質(zhì)所形成的。研究人員表示，該結(jié)果首次證明，地下深處的金剛石可由有機(jī)物形成，這表明淺層物質(zhì)參與了地球內(nèi)部循環(huán)。

大部分金剛石誕生在地表以下100千米至200千米左右的地方。在這個(gè)深度，溫度高得足以熔化巖石。如果壓力合適，熔巖中的碳原子就會(huì)彼此結(jié)合到一起，形成金剛石晶體。然而，有的金剛石形成的位置更深，因?yàn)檫@里出現(xiàn)了鎂鐵榴石，一種只能在250千米深處生成的富含二氧化硅的礦物。令人吃驚的是，這些石榴石中鐵和鈣的含量很高，而鎂含量很低，表明他們的起源離地表很近。

為了解開這個(gè)謎團(tuán)，加拿大加爾伯達(dá)大學(xué)的金剛石地質(zhì)學(xué)家對(duì)南非亞格斯豐坦礦里的金剛石進(jìn)行了研究。他們的研究表明，地下深處的金剛石所含的碳—12(組成幾乎全部有機(jī)物的碳同位素)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于另一種同位素碳—13。研究人員說，結(jié)果表明，當(dāng)大洋板塊滑到其他板塊下并進(jìn)入地幔時(shí)，海洋底棲生物便會(huì)為地下深處的金剛石提供碳元素。(谷祥)

美發(fā)現(xiàn)深海中有“天然光纖”

美國研究人員最近發(fā)現(xiàn)，類似人類光纖電纜的東西在自然界早就存在。一種深海海綿的骨針能發(fā)揮光纖電纜的作用，而且比光纖電纜還好。

這種海綿擁有成分為二氧化硅的骨針，看起來很像現(xiàn)代的光纖電纜，而且不會(huì)斷裂。即使現(xiàn)代技術(shù)的光纖電纜仍然不能與生物體所擁有的一些復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)媲美。深海海綿的骨針具有很好的光導(dǎo)纖維特性，這與商用電信纖維非常相似，只是這些骨針是在正常的環(huán)境條件下形成的，同人造的光纖電纜相比擁有很大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

研究小組認(rèn)為，海綿的骨針與光纖電纜的大小和形狀都差不多，而且由同樣的物質(zhì)構(gòu)成。但是光纖電纜經(jīng)常斷裂，而海綿骨針固有的支架可以使之更牢固。

這一發(fā)現(xiàn)將幫助科學(xué)家找到更好的方法制造光纖電纜和網(wǎng)絡(luò)。