《科学美国人》精选系列·从星系到量子——物质世界探奇(套装共10册)epub,azw3

《科学美国人》·从星系到量子(套装共10册)
《科学美国人》·从星系到量子(套装共10册)

《科学美国人》精选系列·从星系到量子——物质世界探奇(套装共10册)epub,azw3电子书下载。精选自热销全球170年《科学美国人》,从爱迪生到莱特兄弟,从居里夫人到科恩伯格,汇集全球科技领军人物的智慧与见解,经典重现诺贝尔奖得主的探索历程,揭开隐藏在不会说话的物质中的秘密,找寻关于宇宙万物的答案!

汇集《2036,气候或将灾变》《改变世界的非凡发现》《未来地球简史》《极简宇宙新知》《极简量子大观》《畅享智能时代》《大象如何站在铅笔上》《对苹果设计说不》《再稀奇古怪的问题也有个科学答案》《不可思议的科技史》十册书,从宇宙到地球,从环境到能源,从智能科技到量子研究,以不同视角纵览人类在探索物质世界中的非凡发现。

书名: 《科学美国人》精选系列·从星系到量子——物质世界探奇(套装共10册)
作者: 《环球科学》杂志社,外研社科学出版工作室
格式: AZW3, EPUB

解决方案

上述问题促使斯坎博斯于2010年加入了艰难而又关键的斯卡湾冰架考察活动,这个冰架是拉森B冰架崩裂后剩下的部分。冰云和地面高度卫星(ICESat)搭载的激光测高仪记录了冰川向拉森B冰架和斯卡湾输入冰而变薄的情况(用冰面降低表示)—可惜测高仪已于2010年年初报废。根据其他卫星的干涉合成孔径雷达所观测到的数据,我们可以获知,在一个较长时间范围内,冰架后方的冰川冰流入海洋的速度的平均值。但是,该技术不能记录冰川漂移等突发事件。自2003年以来,重力恢复和气候实验卫星(GRACE)通过地球引力变化来测定冰的减少量,但精确度不高,只能发现数百千米规模的冰川变化。

斯坎博斯预测,斯卡湾冰架将在几年之内崩解,他打算在那里安装地面传感器阵列,以记录灾变事件。2010年,我们坐在“纳撒尼尔·帕尔默(Nathaniel B. Palmer)号”破冰船里的时候,斯坎博斯说:“我们想从一开始,就能以以往卫星做不到的详细程度监测灾变过程。我们希望最终能见证‘大片上演’。”“帕尔默号”破冰船重6000吨,为美国南极项目服务。

在2010年1月到2月的57天里,“帕尔默号”破冰船沿着南极半岛,破开厚达2米的季节性冰向斯卡湾冰架前进。斯坎博斯等20多位驻船科学家希望能向斯卡湾冰架靠得足够近,从而消除关键的认知盲点。

然而,考察才进行几天,他们就陷入了困境。由于洋流和海风,严重的海冰袭击南极半岛,阻止了“帕尔默号”破冰船的前进,与斯卡湾冰架的距离始终无法进入简易直升机的飞行半径之内。这样,1月26日,斯坎博斯和另外4位冰川学家—包括美国阿拉斯加大学费尔班克斯校区的马丁·特吕费(Martin Trufer)和埃琳·佩蒂特(Erin Pettit)—在一个英国研究站下了飞机。一架“双水獭”飞机从那里把他们送到第一现场。该小组花了三个星期时间,乘飞机在斯卡湾冰架和为之提供冰的冰川之间来回奔波。

在暴风雪平息的日子里,研究人员在斯卡湾冰架和弗莱斯克冰川下游安装了AMIGOS(他们计划2013年在莱帕德冰川下游安装另一个AMIGOS)。他们在弗莱斯克冰川和莱帕德冰川更高之处建立了更简单的气象站和GPS站,在可以俯瞰斯卡湾冰架的海岸悬崖峭壁上安装可操纵的摄像机。

在斯卡湾冰架上的工作过程中,斯坎博斯小组的成员经常遇到意外情况。当他们在营地周围挖掘的时候,铁锹常常陷入空洞—薄薄雪层掩盖了冰中的裂隙。有一天,连飞行员都陷进了一条齐腰深的隐藏裂隙。这些裂缝先前可能被埋在更厚的雪层下面,但是在炎热的夏季,雪层融化了,裂缝显露出来—这正是布吕克纳和他的阿根廷士兵们所看到的拉森A冰架崩解前几天的情形。

……

石头、资料、剪刀

在南极半岛上,已经失去冰架支撑的冰川确实在以每年5~10米的速度变薄。这些数据来自激光高度计,以前高度计由现已失效的ICESat卫星携带,最近由飞机携带。关键问题是,12,000年前,上一次冰河时代结束以来,冰川就在逐渐变薄,现在得把这种自然变薄的速度与前述冰川崩解的速度进行比较—特别是要确定,最近这样的冰架崩解是否确实是史无前例。“帕尔默号”破冰船上的随船地质学家、美国伯克利地质年代学中心的格雷格·巴尔科(Greg Balco)希望回答这个问题。

在一个阴冷的早晨,直升机把我和巴尔科从“帕尔默号”破冰船转送到西边30千米处的索格仑冰川。1995年,索格仑冰川的冰厚有600米,正好位于崩解的古斯塔夫王子冰架前面,而现在这里却只有海水了。

直升机把我们送到海湾旁边一个光秃秃的圆形山上。山顶灰白色的层叠基岩被磨成了光滑的曲线,布满打磨标志—这是在数千年前冰川流过基岩之后留下的痕迹,说明曾从这里经过的“年轻时”的索格仑冰川更厚实。巴尔科说,这些基岩被“打磨得很漂亮,看起来冰川就像上周才消失”。四周散落的棕色火山巨石和花岗岩明显与基岩不匹配。索格仑冰川把它们从遥远的地方带到这里,随着冰融化,就把它们丢在现在的地方。

巴尔科利用这些奇怪的岩石,推算数千年来索格仑冰川变薄的速度。他在山上择路而行,在各个高度采集岩石。回去之后,他分析岩石,测量稀有同位素铍10的含量,从而确定岩石暴露于阳光下的时间—宇宙射线照射岩石,会形成铍10。通过测量山上不同高度的岩石接受阳光照射的时间,巴尔科能够计算出冰川变薄的速度,以及山坡再次见到阳光的时间。

考察一年后,巴尔科分析了从索格仑冰川和德里加尔斯基冰川收集的岩石。结果表明,这两个冰川在过去4000年里至少发生过一次大消退,古斯塔夫王子冰架和拉森A冰架这期间至少崩解过一次。

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