南部海洋冰范围最近发生的严重波动要求迫切需要更好地了解海冰内发生的季节性物理和生物地球化学(BGC)过程。海冰受到温度,风模式和海洋盐度等多种环境因素的影响。海冰微观结构是高度复杂的,由固体冰基质和液体间质盐水夹杂物组成。微生物群落发现盐水夹杂物营养丰富的栖息地,可在冬季恶劣的冬季生长和生存。微生物群落的生长或光合速率取决于各种环境因素,例如温度,阳光,盐水盐度和养分的可用性。虽然卫星观测和大规模建模为大规模(> 1 km)的这些过程提供了更好的了解,但仍然存在差距,这在小规模过程(如冰冻及其耦合到生物地球化学)等小型过程的确切时间描述中仍然存在差距。在本文中,在宏观(≈1m)上开发了多孔介质(ETPM)的数学框架(ETPM)对热力学一致的冻结过程的建模。在1D微观(≈0.1mm)模型上解析了孔和树突状模式的形成,并将孔面积升级到宏观尺度上,以调节冰的生长速率。藻类生长是使用N-P单一营养素和浮游植物(N-P)生长模型的模型。当前的工作与参考文献更进一步。[1],通过微观质量分数和盐水之间的微观质量交换改进,通过部分微分方程对散装盐度演变的描述,以及用于初级生产和营养动力学的普通微分方程。
在过去的几年中,位于洞穴内的多年生冰矿床已经唤醒了研究微生物群落的兴趣,因为它们代表了气候变化的独特冰圈档案。自20世纪初以来,温度逐渐升高,据估计,到本世纪末,平均温度的升高可能约为4.0°C。在全球范围内,在全球范围内,越野洞的冰矿石的冰矿床正在经历明显的回归。在这种类型的洞穴中,在比利牛斯山脉南部的cotiella massif上是欧洲最南端的研究之一。这些类型的洞穴容纳了迄今为止几乎没有探索的微生物群落,因此他们的研究是必要的。在这项工作中,使用元法编码技术鉴定出菌落冰洞A294的微生物群落。此外,还进行了研究工作,以分析冰的年龄和组成如何影响细菌和微核细胞种群的组成。最后,使用蛋白质组学技术研究了气候变化对允许微生物以升高温度生活的细胞机制的体内影响。
背景。要解释星际环境中复杂有机分子 (COM) 的存在,需要彻底了解气相和星际表面相互作用中发生的物理和化学反应。实验和计算机模拟对于建立与这些环境中有机分子形成相关的过程的综合目录至关重要。目的。我们将实验与定制的计算机模拟相结合,首次研究了乙醛 CH 3 CHO(一种重要的冷星际环境中的有机前体)在非晶态固体水中的解吸动力学。我们写这篇论文有两个目标。首先,我们想将这种分子在太空有机分子演化中的作用具体化。其次,我们想提出一个联合方案,基于计算和实验的结合来产生关于解吸量级的定量信息。该方案可用于改进对其他分子的测量。方法。我们利用结合半经验和密度泛函计算的分子动力学模拟,从理论上确定了解吸能和解吸的指数前因子。我们还在无孔非晶态固体水上对乙醛进行了程序升温解吸实验。理论和实验结果的结合使我们能够得出可靠的数量,这些数量对于理解星际冰顶上的星际 COM (iCOM) 的解吸动力学是必需的。结果。发现 CH 3 CHO 从无孔非晶态固体水 (np-ASW) 表面解吸的平均理论和实验解吸能分别为 3624 K 和 3774 K。理论确定的指数前因子为 ν theo = 2。 4 × 10 12 s − 1 ,而通过实验可以将这个量级限制在 10 12 ± 1 s − 1 。结论。将 CH 3 CHO 的解吸能与其他 COM(例如 CH 3 NH 2 或 CH 3 NO)进行比较,可以发现 CH 3 CHO 的挥发性更强。因此,我们认为,考虑到平均结合能,CH 3 CHO 应该在热核的冰升华阶段优先解吸,从而富集该特定组分的气相。此外,整体低结合能表明由于非热效应(即反应性解吸或宇宙射线诱导的解吸),恒星前核可能提前返回气相。这可以解释 CH 3 CHO 在恒星前核气相中的普遍存在。需要专门的实验室和理论努力来证实最后一点。
冰结构的关键在于,在某种条件下,氢键是否以可控的方式集体断裂,即一系列氢键沿一个方向断裂,例如沿图 1 所示的虚线。如果氢键从中心沿六个方向集体断裂,则预计冰将断裂成六块,每块与中心成 60 度角。从机械工程的角度来看,冰应该从任何一点开始具有各向异性。冰的这种机械特性尚未被研究过。在这篇简短的报告中,我们证明,薄冰在接触点受到冲击/撞击时确实会断裂。冰以预期的角度断裂成六块。这可能是第一个例子直接观察到氢键沿预期方向以可控的方式集体断裂。
在加拿大,结冰条件下必须对地面飞机进行除冰。当机场有合适的设施时,多架飞机同时进行除冰。交通和运动协调员必须管理除冰小组、飞行员和相关人员之间的协作。通讯故障是造成事故的主要原因。本文将展示眼动追踪对于飞机地面除冰活动期间通信故障研究的相关性。为此,我们进行了一项非详尽的文献综述,重点关注眼动追踪对于交通和运动协调员任务现场研究的有用性。它基于在科学数据库中进行的搜索,以提取证明原位眼动追踪有用性或无用性的文章。研究表明,眼动追踪可以识别个人的观察反应,评估个人的注意力水平以及精神负荷。收集的数据可以与其他调查问卷(例如 NASA-TLX)结合起来,以评估对工作量的看法。眼动追踪最终应该能够确定交通和运动协调员以及参与除冰的人员之间通信失败的原因。