新华社北京9月11日电 一个美国研究团队历时3年，对全球大气层作了“立体式”取样分析，最终绘制出全球温室气体分析图。

　　美国国家海洋和大气管理局、哈佛大学等机构的研究人员首先利用“湾流V”远程探测飞机，飞跃南北两极，在全球范围内采集不同季节、不同高度的空气样本。同时借助先进测量工具，他们对大气层中80余种气体和颗粒进行了分析，最后根据样本数据和电脑模型计算，绘制出全球各季温室气体分析图，描绘了大气层中各温室气体的分布、流动状况。

　　研究人员说，他们已初步得出陆地植物和海洋吸收、排放的二氧化碳总量，这有利于分析二氧化碳在大气层中的循环过程，从而估算不断增加的温室气体排放量如何影响气候变化。

　　此外，研究人员发现大气层中黑色碳颗粒分布范围远超此前估计。他们指出，这种主要来自汽车尾气、工业废气的颗粒大量吸收太阳辐射能，会影响云层形成，并加速冰盖的融化。

　　此前，全球温室气体数据主要来自地表测量，新的测量方法优势在于获取的数据更全面，也更能反映温室气体和颗粒在大气层中的流动状况。(完)

卑微的电灯泡可用于传输无线数据

　　这项技术名为“D-Light”，通过改变房间照明光线的频率进行数据传输，每秒传输的数据超过10兆位，与典型的宽带连接不相上下

　　北京时间8月25日消息，英国著名物理学家哈拉尔德-哈斯表示，他研发出一种全新的无线数据传输技术，可利用普通的电灯泡完成整个过程。在打开房间电灯的同时，用户也打开了互联网连接。哈斯将这种装置称之为“Light Fidelity”(简称Li-fi)，可用于传输来自电视波段“白空间”的无线数据或者未被使用的卫星信号。

　　哈斯是英国爱丁堡大学工程学院教授，他表示我们当前使用的无线电波数据传输方式效率不高。借助于手机，现在有140万个基站负责增强信号，但大部分能量都用在冷却上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的灯泡却有400亿个，因此拥有更高的效率。只要将传统白炽灯换成LED灯，便可让灯泡变成无线网络发射器。

　　这项发明被称之为“D-Light”，通过改变房间照明光线的频率进行数据传输，每秒传输的数据超过10兆位，与典型的宽带连接不相上下。它可以应用于医院、机场、军队甚至于水下。从理论上说，飞机乘客能够利用机舱内发出的光信号上网冲浪。哈斯说：“我们当前采取的无线数据传输方式是效率低下的电磁波，尤其是无线电波。无线电波存在很多局限性，它们较为稀有、成本昂贵并且只有确定的波段。这些局限性使其无法跟上无线数据的步伐，让效率成为一种不可能。光是电磁波频谱的一部分，将其用于无线通讯难道不是一个很棒的做法吗？”

　　他指出可见光谱的空间是无线电波的1万倍，使其成为可使用的最理想的波段。在一次演讲中，哈斯展示了一盏使用LED灯的桌灯，能够像桌子下面的接收器传输数据。只要将手放入光束中，视频信号便会传输给身后的屏幕，一旦阻隔信号，便会停止播放。

　　哈斯表示这项技术还没有与智能手机结合在一起，希望不久后可以做到这一点。他说：“任何有光的地方都是潜在数据传输源。在我看来，这项技术的应用前景超乎我们想象，我们要做的就是为所有潜在照明装置安装微芯片，将照明与数据传输联系在一起，解决我们面临的无线通讯问题。”(孝文)

　　新浪环球地理讯 北京时间4月7日消息，据美国国家地理网站报道，近日，发表于《生态保护文学》杂志的一项最新研究显示，在过去20年间，海上捕鱼行为已导致全球数百万只海龟意外死亡，但这一严重生态灾难并没有引起人们的注意。

　　1. 被困的海龟

　　图中的几只海龟被困于巴西海岸附近的渔网之中，无法逃离。它们只是过去20年间被渔网杀死的数百万只海龟的代表。

　　保护国际组织海洋生物学家布莱恩-华莱士是该项研究的主要负责人。华莱士表示，“海龟当前所面临的各种威胁中，捕鱼工具是最危险的。”最新研究汇总了全球关于海龟死于渔网、渔钩以及拖网等捕鱼工具的大量数据，对此前相关报告中关于意外死亡海龟数量的估计提出了质疑。

　　最新研究论文作者表示，“我们所看到的报告只代表性地调查了所有捕鱼船队的百分之一，只是从全球一些小规模的捕鱼船队那里获得很少的数据。因此，我们保守估计，真正的数据并非只有数万。在过去20年间，被捕鱼工具意外困死的海龟大约有数百万。”

　　在海龟的所有物种中，大约有七分之六都是属于易被攻击类型、濒危类型或极其濒危类型，已被列入国际自然保护联盟受威胁物种红名单之中。

　　2. 一串被困的海龟

一串被困的海龟(图片提供：Projeto Tamar Brazil, Image Bank)

　　巴西海岸附近的一艘小渔船后面的渔网上拖着一串被困的海龟。

　　华莱士认为，当地小型的渔业行为是导致海龟意外死亡的主要原因，至少应负90%以上的责任。但是，关于海龟死亡的确切数据却相当少。最新研究根据公开发表的报告对海龟死于捕鱼工具的现象进行了跟踪研究。但是，这些报告中的数据主要来自商业捕鱼船队上的观察员。所有报告都声称，从1990年到2008年，意外死亡的海龟数量大约在8.5万。

　　华莱士表示，“我认为，对于现在所发生的事，8.5万这个数据绝对低估了。这种看法根本不存在争议。”但是，美国渔业协会发言人凯文-基邦斯则认为，“数百万”这个数字是属于“脱离真实科学的一种推断”。

　　3. 刺网中的海龟

刺网中的海龟(图片提供：Projeto Tamar Brazil, Image Bank)

　　这只玳瑁海龟被巴西沿岸的一张刺网困住。刺网的网眼会根据捕捞目标的大小而定。华莱士表示，“对于海龟来说，它们就好像鱼一样，如果它们不能够及时察觉刺网的存在，就很容易误入其中。但是，海龟没有‘倒车档’，它们碰到刺网后，必然会试图躲避。这就意味着，它们会被越缠越紧。”

　　4. 无处可逃

　　本图中，一只绿海龟被困于巴西沿岸的刺网之中。华莱士认为，与多钩长线或拖网相比，被困于刺网中的海龟死亡率更高。多钩长线是一种漂浮于海洋表面的渔线，可以延伸数英里长，上面带有数千个铒钩。拖网则是一种用于海底捕鱼、大口袋形状的渔网。

　　海龟需要呼吸空气。但是，一旦在水面之下遇到刺网，“海龟浮出水面的机会就不大了。”相反，许多拖网上有海龟排除器，这种设备可以允许海龟以及其他大型海洋哺乳动物逃离出拖网。此外，多钩长线是漂浮于海面，它们至少可以让海龟有呼吸的机会。

　　5. 被抛弃于海滩上的死亡海龟

　　许多淹死于渔网中的海龟被抛弃于海岸之上。本图中的这只死海龟发现于巴西海岸。据华莱士介绍，特别是一些小型捕鱼者，他们的捕鱼船上根本没有盛放海龟的空间。华莱士说，“你可以想象到，如果你是一名小型捕鱼者，你的刺网就是你的‘餐券’。如果你的刺网上困住了一只大革龟，如果你再试图释放它，那你将要冒着生命的危险。”

　　6. 解除困境的海龟

　　在巴西海岸上，一只解除困境的海龟正在向大海爬去。

　　墨西哥海龟研究人员霍伊特-派克海姆鼓励当地渔民把他们的刺网换成渔钩和渔线。派克海姆认为，“渔钩和渔线比刺网更具选择性。”这种工具的变化也可以让渔民能够根据市场的需求，有选择性地捕捞更高价值的物种，比如金枪鱼和旗鱼等。但是，华莱士认为，“不幸的是，这些项目至今仍然很少应用。”

　　美国宇航局“猎户座”载人飞船的研发取得重大进展，这对将宇航员送往火星的任务是个巨大推动。“猎户座”飞船预计在2020年把人类重新送上月球。在随后的几年时间里，它有望与在轨道组装用于飞往火星的飞船汇合，把第一批宇航员送上这颗红色行星。

　　这些未来的可能性令人激动，但无人飞船早已经大大增加了我们对火星的了解。目前已经有数十艘飞船被发往火星，但是大约只有三分之一的任务取得了成功。这个数字充分说明了把飞船发射到火星上，看到它进入既定的工作程序，把收集的数据发回地球是多么困难。

　　第一批火星任务被称作“飞越”，任务期间飞船会慢慢靠近这颗行星，在从它旁边飞过时给它拍照。美国宇航局的“水手”号飞船是一个小型遥控飞行器，设计的主要目的是探索地球的近邻金星、火星和水星等行星。“水手4”号飞船于1965年7月从火星旁边飞过，给这个外星世界拍摄了很多照片，并把有史以来获得的第一批火星图片发回了地球。

　　首次登陆火星

　　1971年，苏联太空工程把第一艘飞船送入火星轨道，并把一颗登陆器发射到这颗红色行星的表面，这标志着该工程在火星探索方面取得巨大成功。火星3号飞船发回了它在大约8个月内收集的数据，展示了更多火星的地形、大气、天气和地质特征。虽然该任务的探测器在火星表面成功着陆，但它向地球发回数据的时间仅持续了大约20秒，随后便陷入沉寂。

　　后来美国宇航局的水手9号等轨道飞船，把更多有关火星大气的数据发回地球，并拍摄了火星的地表图片，展示了这颗红色行星的地表特征，给这个奇特且距离我们非常遥远的世界拍摄了很多图片。这些任务揭开了一些火星之谜，例如证明了这颗行星上所谓存在古代文明的火星运河，其实是自然形成的沟渠。不过这些任务也引出了一些新问题，例如古代天然河床是否说明这颗红色行星上曾存在液态水。

　　海盗1号和海盗2号登陆器于1976年抵达火星。直到1982年底，这两艘长寿飞船仍在继续向地球发送数据。它们拍摄的火星地表照片，公众看后大为震惊，科学家看后感到异常兴奋。该任务的登陆器还实施了火星土壤生物学试验，其目的是在太空寻找生命迹象，然而，虽然这项研究结果非常撩人，但并未得出最终结论。

　　1996年发射的火星探路者(Mars Pathfinder)号飞船证明可自由运动的火星车在火星表面着陆是可行的。“索杰纳(Sojourner)”火星车发回了大量科学数据，其中包括图片、气象观测资料和土壤化学分析数据。

　　正在进行的任务

　　美国宇航局的"火星全球勘探者( Mars Global Surveyor)”火星探测卫星自1999年开始围绕这颗行星运行，扫描火星的整个表面，并对它进行研究。这项长期任务已经让人们更好地了解了火星的季节变化和多变的天气，其中包括尘暴。也许最著名的火星任务是“火星探测漫游者(MER)”——“勇气”号和“机遇”号火星车。2004年1月，这两个火星车分别抵达火星两侧，它们对这颗红色行星进行探索的范围比以往任何任务都要大。

　　这些火星车已经行驶数英里，发回地球10万多张高清图片。它们对火星土壤和岩石进行研究，并用装备齐全的实验舱在这颗行星表面进行遥控野外地质学试验，它们甚至对火星地表以下也进行了研究。现在这两辆火星车仍在运行，它们远远超出了最初90天的运行窗口，充分显示了它们的持久性和耐力。

　　很多未来火星任务目前正处于研发阶段，它们将在人类登上火星之前发射升空。科学家希望能对火星地下进行更加深入的研究，并把收集的地质特征方面的数据和重要样本发回地球。这些任务有可能在火星发现水甚至生命迹象，这些或许都隐藏在这颗行星令人望而生畏的地表以下。

　　中新网5月31日电据新加坡《联合早报》31日援引外媒报道，全球二氧化碳排放量已经达到有史以来的最高水平，可能造成全球气温上升超过两个摄氏度的“危险界限”。

　　报道称，国际能源机构(IEA)未公布的预计数据显示，世界经济2010年恢复增长，二氧化碳的排放量也增加了16亿吨(gigatonne)，这是有纪录以来的最高增加幅度。

　　国际能源机构首席经济学家比罗尔告诉《卫报》：“就温室气体排放问题来说，这是个糟糕的消息。”

　　他还说：“要确保气温升幅不超过两个摄氏度，现在已经成了一项极端的挑战。这个预期目标变得无望，这就是数据要告诉我们的。”

　　科学家认为，气温上升超过2摄氏度，会带来“危险的天气变化”。

　　该机构早就警告，与能源相关的温室气体排放量每年不应超过320亿吨；而根据最新估计的数据，2010年的二氧化碳排放量为306亿吨。

　　著名的气候变化经济学家、伦敦经济学院的斯特恩预计，除非排放量得到遏制，否则会带来可怕后果。他说：“这些数据显示，排放量接近于回到‘照常营业’的状态。”

　　他又说：“按照预计，这样的趋势意味着，到了2100年时，全球平均气温上升超过4摄氏度的可能性达50%。”

　　温室气体排放的增加数量中，四分之三来自新兴经济体。

将美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜获取的X射线波段数据（蓝色），和微波波段数据（橘色）

左侧：巨椭圆星系NGC 5128即是射电源半人马座A。其产生的射电瓣结构延伸达100万光年。右侧：这是TANAMI项目提供的射电波段图像，是有关半人马座的A喷流结构迄今获取的最精细图像

这是可见光波段观察到的NGC 5128，它同时也是射电源半人马座A的宿主星系。这一星系距离地球约1200万光年，是距离我们最近的，拥有活跃的超大质量黑洞核心的星系之一

　　近日，地面射电望远镜对半人马座A的超强喷流进行了迄今最细致的观测。

　　从数据生成的图像中可以看到，这里一个具有5500万倍太阳质量的超大质量黑洞正喷射出一条剧烈的物质流，其速度高达光速的三分之一。当大量物质以极高的速度落向黑洞时，大部分会被困住，但仍有一部分物质会被反弹回去，以大约三分之一倍光速喷射出去，形成壮观的物质喷流。在这里，这个超大质量黑洞正隐匿于半人马座A星系的核心地带。

　　科内拉·穆勒(Cornelia Mueller)是这项观测研究的第一作者，同时也是德国埃朗根-纽伦堡大学的博士生。他说：“这种喷流结构是下落的物质被黑洞吸积时形成的产物，但我们对于其究竟如何形成并维持的细节尚未完全清楚。”

　　喷流中的物质在半人马座A两侧形成了一对巨大的射电瓣，延伸超过100万光年。这样的规模使半人马座A尽管距离地球差不多有1200万光年远，在射电波段看来仍然几乎有满月的20倍大。

　　天文学家调集南半球的9台大型射电望远镜联动观测，获取了这一喷流结构迄今最精细的观测结果。研究小组的这一工作是“南半球毫角秒干涉仪活动星系核追踪计划”(TANAMI)的组成部分。此次获取的高分辨率图像可以让天文学家们之别出其中直径仅15光年左右的射电结构。

　　卢佩斯·奥吉哈(Roopesh Ojha)来自美国宇航局戈达德空间飞行中心，他说：“先进的计算机技术允许我们将各地独立的大型射电望远镜并联起来，形成一台相当于地球直径的超大型望远镜。”

　　这些数据将有助于让科学家们加深对于这一外向喷流的理解，这一喷流冲击周遭星际气体，从而改变星系中的恒星新生速率。天文学家们将努力据此弄加深对于这一喷流结构在星系形成和演化中作用的理解。

　　但射电波段并不能反映这一黑洞结构的全部特征。半人马座A的核心区域同样是美国宇航局费米伽马射线空间望远镜的重要观测对象。

　　来自德国维尔茨堡大学的马瑟压斯·坎得勒(Matthias Kadler)说：“这种辐射的能级比射电波段高出数十亿倍，而其确切的产生位置，目前仍然不清楚。现在，有了TANAMI项目的帮助，我们希望能在这一方面取得更进一步的进展。”(晨风)

日本大地震前后各测量站位移情况

海上保安厅在日本外海5个地点设置了海底测量装置

海啸和地震袭击日本后，汹涌而来的海水冲过防洪堤，瞬间淹没黑河入海口附近的一个海滨村庄。

　　根据设置在海床上的仪器实测数据，3月11日日本大地震引发的板块位移超过了20米。这一实测数据几乎相当于之前专家仅仅依据理论计算得出结果的两倍。

　　日本海上保安厅负责维护设置在日本近海断层附近海床上的测量仪器，这些断层带地震频发。在这次的实测数据中还发现3·11大地震引发的海床抬升超过了3米。这些数据再次提醒我们日本东北大地震及其随后出现的海啸的巨大威力。

　　日本海上保安厅的佐藤麻理子博士告诉英国广播公司(BBC)的记者称：“此次测量显示的位移程度超出原先理论估算的两倍。我们的这一结果显示了在外海海床上安置实测装置的重要性。”佐藤博士的论文是将在本周出版的《科学》杂志上予以报道的三篇论文之一。

　　这三篇论文一起，为揭示这场大地震的起因和复杂性提供了进一步的线索。但与此同时它们也暴露出科学家之间对于这一问题的看法存在分歧。

　　美国加州理工学院的马克·西蒙斯(Mark Simons)教授评价道：“我认为他们应当做的更好一些。”西蒙斯教授和他的团队一直致力于通过对大量数据的分析，了解地震发生当天地球内部究竟发生了何种地质学变化。

　　海底测量站的重要性

　　3·11东北大地震的震源位于日本海沟，这是一个版块交会点。在这里，密度较大的太平洋板块向上覆的亚欧板块俯冲。

　　不过万幸的是这次地震的震中位于日本外海，距离最近的宫城县仙台市也有近130公里，但这次地震的震源很浅，仅有32公里，因此仍然造成了巨大的破坏。

　　设在陆地上的GPS基站测量到日本本岛在地震中向东南方向出现了位移，这些数据随后也被用来对日本外海海底的位移情况进行估算。

　　但日本海上保安厅的工作人员最后成功地获取了更多的直接测量数据，他们测定了设在海底的5个测量站的位置数据。其中一个测量站几乎恰好位于震中位置。

　　佐藤博士解释说：“海底测量设备就像是声波镜子。我们首先通过GPS技术测定调查船的位置，随后在测量船上向海底测量站发送声波，以便测定其位置。重复这一过程，我们便能得到地震前后海底基站的位移数据。”

　　这些设备在10年前便已经安装，但是有关它们精确位置信息的数据是直到去年9月份才获取的。今年3月底4月初，海上保安厅派出调查船，以便获得震后的精确位置信息进行对比。

　　对比的结果显示日本附近海床向东南方向出现了5~24米的水平位移，垂直方向的位移值约为-0.8米~3米。记录到24米的最大位移值的测量站名为MYGI，可以在附图中看到。

　　佐藤博士表示：“测量结果显示在断层线附近出现了大规模的板块移动，这导致了惊人的海啸。不过光凭这些数据还不足以解释此次海啸的规模，但这些数据确实可以为我们在构建事件模型时提供很好的限制性依据。”

　　现有模型的缺陷

　　这场地震的规模和位置都让很多科学家们吃惊不已。在此之前，学界普遍认为，宫城县附近的断层不会发生大地震，因为这里常年发生7级左右的地震，释放了大量的地质应力。但西蒙斯教授的团队根据大量数据构建的模型显示，先前的看法可能是非常有问题的。

　　到目前为止，科学家们仍然搞不清楚为什么宫城县附近的这一断层带竟然会累积这么强大的应力。有一种观点，认为可能是太平洋板块在向亚欧板块下方俯冲时，被一些海底火山卡住了，这样就导致了应力的急剧增加。

　　西蒙斯解释说：“你可以将其理解为两块相互移动的木板之间的一颗钉子。尽管木板之间可能还是可以发生微小的移动，但最终还是被这个钉子卡住了。”

　　他继续表示：“这样的缓慢蠕动可能会引发一些规模相对小一些的地震，如之前发生的一连串7级左右的地震，但最后，钉子终于承受不住强大的应力而崩溃，于是巨大的位移瞬间发生，引发超强地震。而如果这样的应力累积持续1000年，一次地震出现的位移量甚至可以达到50~100米。”

　　对于未来的担忧

　　现在专家们普遍担心的是，接下来，在断层带的南侧在未来究竟会发生什么。这里靠近东京，全日本四分之一的人口集中在此。

　　这里的茨城县断层地带一直以来都呈现和此次发生强震的宫城县断层带相似的活动现象。

　　西蒙斯教授强调说：“我想说，我们绝非在预测一次未来的地震，我们所做的仅仅是再次提醒人们我们对地震现象是多么无知。以此激励我们投入更大的努力去研究地震的预报技术。”

　　根据最新的警方统计数据，在此次日本大地震中确认遇难的人数已经上升到1.5万人，另有1.1万人依然失踪。(晨风)

　　美国科学家使用石墨烯研制出了一款调制器，科学家表示，其能大幅提高数据包的传输速度，实现超快数据通讯。

　　加州大学伯克利分校教授、美国国家科学基金会纳米尺度科学和工程中心主任张翔（音译）领导的科研团队将石墨烯铺展在一个硅波导管的顶部，建造出了这款能打开或关闭光的光调制器（调制器是控制数据传输速度的关键），其调制速度目前为1吉赫（千兆赫），但从理论上来讲，未来单个光调制器的调制速度可达500吉赫。

　　科学家们发现，施加不同电压，石墨烯中电子的能量（费米能级）会改变，而石墨烯是否吸收光线也会决定其费米能级。当施加充足的负电压时，电子被吸出石墨烯并不再能吸收光子，因此，当光子通过石墨烯时，石墨烯完全透明，光被“打开”。当施加某种正电压时，石墨烯也是透明的，但电子紧密地包裹在一起，使它们无法吸收光子，从而有效地“关闭”光线。科学家在石墨烯上找到了一个最有效的位置来施加足够的电压，以此让该石墨烯调制器拥有了打开或关闭光线的能力。

　　张翔表示，与基于电学的组件相比，基于光学的组件有多种优势，包括能携带更密集的数据包更快地传输。新调制器是全球最小的光调制器，仅为25平方微米，比一般为几平方毫米的普通商用调制器小很多，其能在现有最快速度10多倍的速度下操作，新技术有望显著提升超快光通讯和光计算的能力，未来，使用该石墨烯调制器，消费者只需几秒，就能将整部三维高清电影“搬”到智能手机上。

　　即使体形如此“纤细”，但石墨烯的频宽容量很大，石墨烯能吸收的光涵盖数千纳米，从紫外线到红外线都可。科学家指出，这使石墨烯调制器能比现有最顶级调制器（其操作带宽为10纳米）携带的数据更多。且用来制作调制器的石墨烯非常少，一支铅笔中的石墨提供的石墨烯足以制造出10亿个光调制器。

　　张翔表示，新石墨烯调制器不仅可用于消费电子产品上，还可用于任何受限于数据传输速度的领域，包括生物信息学以及天气预报等，未来也会广泛应用于工业领域。该试验的参与者、伯克利分校超快纳米光学小组的负责人王峰（音译）表示，新调制器也可用于调制其他频率范围的光线，比如中波红外线（广泛适用于分子传感等方面）等。（刘霞）