木星內(nèi)部氫—氦不混溶證據(jù)

溫致密氫—氦（H-He）混合物的相行為影響了人們對(duì)木星和土星及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)演化的理解。盡管H-He相具有重要意義，但在相關(guān)行星條件下，它的相行為仍然很難約束，因?yàn)橥ㄟ^(guò)計(jì)算來(lái)確定它極具挑戰(zhàn)性，且極端溫度和壓力條件也難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到。

在一項(xiàng)新研究中，研究人員通過(guò)激光驅(qū)動(dòng)，沖擊壓縮已在金剛石壓砧中預(yù)壓縮的H2-He樣品，可以達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫?，使研究組能夠探測(cè)木星內(nèi)部條件下H-He混合物的性質(zhì)，揭示沿雨貢紐曲線的一個(gè)不混溶區(qū)域。

樣品反射率的明顯不連續(xù)變化表明，在10200K時(shí)，該區(qū)域結(jié)束于150吉帕以上；在4700K時(shí)，93吉帕以上的反射率發(fā)生了更細(xì)微的變化。考慮到木星的壓力—溫度分布，這些近原太陽(yáng)混合物的實(shí)驗(yàn)不混溶約束表明H-He相分離影響了木星內(nèi)部的很大一部分，研究組估計(jì)該部分大約占木星半徑的15%。

這一發(fā)現(xiàn)為木星模型提供了微物理支持。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-03516-0

2003~2019年全球陸地蒸散量增加10%

準(zhǔn)確量化全球陸地蒸散量對(duì)于理解全球水循環(huán)的變異性是必要的，在氣候變化下，這種變異性預(yù)計(jì)將加劇。目前量化全球蒸散量的方式很多，包括模型、遙感和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。

然而，現(xiàn)有的方法包含廣泛不確定性。例如，與模型結(jié)構(gòu)相關(guān)，或?qū)⒂^測(cè)值提升到全球水平帶來(lái)的不確定性。因此，全球蒸散量的變異性和趨勢(shì)仍不清楚。

一項(xiàng)新研究表明，2003至2019年，全球陸地蒸散量增加了10%±2%，陸地降水越來(lái)越多地被劃分為蒸散量，而非徑流。

該結(jié)果基于全球陸地蒸散量的獨(dú)立水平衡集合時(shí)間序列和相應(yīng)的不確定性分布，使用的數(shù)據(jù)來(lái)自重力恢復(fù)及氣候?qū)嶒?yàn)（GRACE）衛(wèi)星和GRACE后續(xù)衛(wèi)星。

全球陸地蒸散量的變異性與厄爾尼諾—南方濤動(dòng)正相關(guān)。這種趨勢(shì)的主要驅(qū)動(dòng)力是不斷升高的地表溫度。研究組的發(fā)現(xiàn)為全球陸地蒸散量提供了一個(gè)觀測(cè)約束。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-03503-5

人群流動(dòng)的普遍訪問(wèn)規(guī)律

人的流動(dòng)性影響著城市的許多方面，從城市的空間結(jié)構(gòu)到城市對(duì)流行病的反應(yīng)。它也是社會(huì)互動(dòng)、創(chuàng)新和生產(chǎn)力的關(guān)鍵。

然而，人們對(duì)人群移動(dòng)的定量理解仍不完整?，F(xiàn)有的模型（如引力定律或輻射模型）只關(guān)注人口流動(dòng)的純粹空間依賴(lài)性，而忽視了重復(fù)訪問(wèn)相同地點(diǎn)的不同頻率。

研究組揭示了一個(gè)簡(jiǎn)單而穩(wěn)健的標(biāo)度律，它基于全球不同城市的人口大規(guī)模流動(dòng)數(shù)據(jù)，來(lái)捕捉人口流動(dòng)的時(shí)空譜。根據(jù)這一規(guī)律，任何地點(diǎn)的游客人數(shù)都會(huì)隨著其訪問(wèn)頻率和旅行距離乘積的平方反比而減少。

研究組進(jìn)一步證明流向不同地點(diǎn)的時(shí)空流產(chǎn)生了顯著的空間集群，其區(qū)域分布遵循齊夫定律。最后，研究組建立了一個(gè)基于探索和優(yōu)先返回的個(gè)體流動(dòng)模型，為所發(fā)現(xiàn)的標(biāo)度律和新興的空間結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)機(jī)制解釋。

該結(jié)果為上述機(jī)制在城市規(guī)劃、交通工程和減少流行病方面的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-03480-9

地下水位控制泥炭地溫室氣體排放

全球泥炭地儲(chǔ)存的碳比大氣中自然存在的還要多。然而，許多泥炭地受到基于排水的農(nóng)業(yè)、種植開(kāi)發(fā)和火災(zāi)的壓力，僅相當(dāng)于排水泥炭地排放的所有人為溫室氣體的3%左右。

研究組報(bào)道了來(lái)自16個(gè)地點(diǎn)的CO2渦流協(xié)方差數(shù)據(jù)和來(lái)自英國(guó)和愛(ài)爾蘭41個(gè)地點(diǎn)的CH4靜態(tài)室測(cè)量數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與所有主要泥炭地生物群落公布的數(shù)據(jù)相結(jié)合。

結(jié)果表明，年平均有效地下水位（WTDe，即通氣泥炭層的平均深度）超過(guò)了所有其他與溫室氣體排放相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)和管理的控制。

研究組估計(jì)，WTDe每減少10cm，就可減少CO2和CH4排放的凈變暖效應(yīng)，相當(dāng)于每年每公頃至少減少3噸CO2。

研究結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)泥炭地的溫室氣體排放可以大大減少，而不必停止其生產(chǎn)性使用。例如，將所有排水的農(nóng)業(yè)泥炭地中的WTDe減半，可減少相當(dāng)于全球人為排放量的1%以上。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03523-1

（未玖編譯）