抽象的升高温度需要在北部多年冻土区的土壤水文过程中进行重要变化。使用图标 - 地铁系统模型,我们表明,基本上不透水的冷冻土壤层的大规模融化可能会引起正反馈,从而使多年冻土降解放大了病变变暖。地面解冻增加了其液压连通性,并提高了排水速率,从而有助于景观干燥。这限制了无雪季节蒸散量和低空云的形成。夏季多云的减少反过来增加了到达表面的短波辐射,因此温度并促进了永久冻土降解。我们的模拟进一步表明,永久冻土云反馈的后果可能不限于区域尺度。对于高纬度的多年冻土的近期损失,它们显示出对所有大陆和北端 - 半球海洋盆地的重大温度影响,从而将全球平均温度升高0.25 K.
mxene作为一种不同的储能系统的电极材料进行了研究。实验结果表明,MXENES作为阳极材料具有出色的循环性能,尤其是在较大的电流密度下。但是,可逆能力相对较低,这是满足工业应用需求的重要障碍。这项工作通过原位方法合成了N掺杂的石墨烯样碳(NGC)插入的Ti 3 C 2 t X(NGC-Ti 3 C 2 t X)van der waals异质结构通过原位方法。所制备的NGC-TI 3 C 2 T X van der waals异质结构用作钠离子和锂离子电池电极。对于钠离子电池,在20 mA g-1的特定电流中实现305 mAh g-1的可逆特异性容量,比Ti 3 C 2 t X X X X的特定电流高2.3倍。对于锂离子电池,在20 mA g-1的特定电流下,可逆能力为400 mAh g-1,是Ti 3 C 2 t X X的1.5倍。由NGC-TI 3 C 2 T X制成的钠离子和锂离子电池都显示出高循环稳定性。理论计算还验证了NGC-TI 3 C 2 O 2系统中电池容量的显着改善,这归因于NGC边缘状态下工作离子的附加吸附。这项工作是一种创新的方式,可以合成新的范德华异质结构,并提供了一条新的途径,以显着提高电化学性能。
在气候变暖条件下,土壤无机碳(SIC)的储存和转换在调节土壤碳(C)动力学和大气CO 2中的含量中起着重要作用。碱性土壤中的碳酸盐形成可以以无机C的形式固定大量的C,从而导致土壤c下沉,并有可能减慢全球变暖趋势。因此,了解影响碳酸盐矿物形成的驱动因素可以帮助更好地预测未来的气候变化。迄今为止,大多数研究都集中在非生物驱动器(气候和土壤)上,而少数研究检查了生物驱动因素对碳酸盐形成和SIC库存的影响。在这项研究中,在藏族高原的贝卢赫盆地上分析了三个土壤层(0-5厘米,20-30厘米和50–60 cm)的SIC,方解石含量和土壤微生物群落。结果表明,在干旱和半干旱地区,SIC和土壤方解石含量在这三个土壤层之间没有显着差异。但是,影响不同土壤层中有方解石含量的主要因素是不同的。在表土(0-5厘米)中,方解石含量的最重要预测因子是土壤水含量。在下层土层中,分别为20–30 cm和50–60 cm,细菌生物量与真菌生物量(B/F)的比率分别比其他因素对方解石含量的变化具有更大的贡献。斜长石为微生物定殖提供了一个位点,而Ca 2 +在细菌介导的方解石形成中贡献。本研究旨在强调土壤微生物在管理土壤方解石含量中的重要性,并揭示了细菌介导的有机物转化为无机C的初步结果。
摘要。地表能量平衡是影响地面热状况的关键因素。随着气候变化,了解地表和地下各层中各个热通量的相互作用及其对多年冻土热状况的相对影响至关重要。分析了一组独特的高海拔气象测量数据,以确定瑞士阿尔卑斯山三个山地多年冻土站点(Murtèl–Corvatsch、Schilthorn 和 Stockhorn)的能量平衡,这些站点自 1990 年代末以来一直在瑞士多年冻土监测网络 (PERMOS) 框架内收集数据。所有站点都配备了四分量辐射、空气温度、湿度、风速和风向以及地面温度和积雪高度的传感器。这三个站点的表面和地面物质成分以及地面冰含量差异很大。能量通量是根据二十年的实地测量计算得出的。虽然辐射收支和地面热通量的确定相对简单(通过钻孔内的四分量辐射传感器和热敏电阻测量),但湍流显热和潜热通量的确定存在较大的不确定性。我们的结果表明,Murtèl–Corvatsch(1997–2018 年,海拔 2600 米)的平均气温为 −1.66 ◦ C,在测量期间上升了约 0.8 ◦ C。在 Schilthorn 站点(1999–2018 年,海拔 2900 米),测得的平均气温为 −2.60 ◦ C,平均上升了 1.0 ◦ C。Stockhorn 站点(2003–2018 年,海拔 3400 米)记录到的气温较低,平均为 −6 ◦ C。 18 ◦ C 并增加了 0.5 ◦ C。测量到的净辐射作为地表最重要的能量输入,显示出显著的差异,Murtèl–Corvatsch 的平均值为 30.59 W m − 2,Schilthorn 的平均值为 32.40 W m − 2,Stockhorn 的平均值为 6.91 W m − 2。使用鲍文比方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 7 到 13 W m − 2,使用总体方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 3 到 15 W m − 2。在融化积雪所用的能量方面观察到了很大的差异:在 Schilthorn 计算出的值为 8.46 W m − 2,在 Murtèl–Corvatsch 为 4.17 W m − 2,在 Stockhorn 为 2.26 W m − 2,反映了三个站点积雪高度的差异。总体而言,我们发现不同地点的能量通量存在相当大的差异。这些差异有助于解释和阐释大气变暖的原因。我们认识到净辐射和地面热通量之间存在很强的关系。我们的研究结果进一步证明了长期监测的重要性,以便更好地了解地表能量平衡成分的变化对永久冻土热状况的影响。所提供的数据集可用于改进永久冻土建模研究,例如,提高对永久冻土融化过程的了解。此处显示和描述的数据可在以下网站下载:https://doi.org/10.13093/permos-meteo-2021-01 (Hoelzle et al., 2021)。
本作品部分由美国国家可再生能源实验室撰写,该实验室由可持续能源联盟有限责任公司运营,为美国能源部 (DOE) 服务,合同号为 DE-AC36-08GO28308。本作品由美国国家科学基金会奖 1928237 和寒冷气候住房研究中心提供资金。本文表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留,而出版商在接受发表本文时,即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可,可出于美国政府目的出版或复制本作品的已出版形式,或允许他人这样做。