Utsläpp, åska, och klimatförändringar

Rök från bränder i Kalifornien och Colorado kan göra det varmare i Budapest. Isopren, en naturligt förekommande kolväte, stiger i en sommar dimma från skogarna i sydöstra USA, kan skada ozonlagret som skyddar jorden från skadlig ultraviolett strålning.

NASA: s Earth Science Division kommer att sysselsätta tre olika flygplan och en flotta av satelliter över sydöstra USA i sommar för att samla in data för ett projekt kallat SEAC4RS, Studier av utsläpp, atmosfärens sammansättning, moln och klimat Koppling av regionala undersökningar. Ganska munsbit, kommer säga forskarna undersöka processen för hur lokala föroreningar ändra sammansättningen av åska och invadera den övre atmosfären, och hur det påverkar det globala klimatet cykeln.

I en tidigare studie utförd av forskare vid NASA: s Pacific Northwest Laboratory i juni 2012, visade det sig att lokalt förekommande föroreningar såsom bilavgaser, fabrik rök, och metan från kogödsel stiga med värme updrafts i molnen av sommarens åskväder. Sugs upp i form av små aerosolpartiklar, blanda lokala föroreningar med vattnet i molnet när den kondenserar för att bilda en thunderhead. Föroreningen agerar därefter att dela upp vattendroppar inuti stormen molnet, vilket gör dem för små för att skapa regn. Förorenade orosmoln, i stället för att kyla regn, blir värmespärrar, successivt återspeglar lagrad värme tillbaka till jorden.

I den nya SEAC4RS studien, kommer jordens atmosfär sonderas från topp till botten med flygplan, satellit och markbaserade sensorer vid den kritiska tidpunkten på året då regionala luftföroreningar och naturliga utsläpp gaser pump och partiklar högt upp i atmosfären, med potentiellt globala konsekvenser för jordens klimat.

Brian Toon vid University of Colorado, studie bly forskare, påstår, "På sommaren över hela USA, är utsläppen från säsongens bränder, storstadsområden och vegetation flyttas uppåt av åska och den nordamerikanska Monsoon. När dessa kemikalier kommer in i stratosfären, kan de påverka hela jorden. De kan också påverka åskväder beteende. Vi hoppas att bättre förstå hur alla dessa saker samverkar. "

Data kommer att samlas in från specialiserade instrument på (1) en flotta av formation-flygande satelliter kallas NASA: s A-Train,-DC (2) en ER-2 hög höjd flygplan som flyger till kanten av rymden, (3) en 8 flyger på lägre nivåer, och (4) en specialitet flygplan som mäter moln egenskaper. Ett nätverk av markbaserade sensorer kommer också att användas.

Genom att analysera de insamlade uppgifterna, forskarna räknar med att uppnå en mer exakt förståelse av hur konstgjorda och naturliga föroreningar påverkar det globala klimatet: Vad händer när förorenade moln reser med ett vädersystem? Vilka föroreningar partiklar absorberas av moln, och som går direkt in i stratosfären, och i vilka mängder? Vad händer när jetströmmen bär förorening av stratosfären runt om i världen? Att veta mer om denna process borde hjälpa oss att hitta fler och bättre sätt att minska utsläppen och bromsa takten i den globala uppvärmningen.

2013 Atlantic Hurricane Forecast

Den 23 maj släppte NOAA sin första säsong orkan utsikterna för 2013. Baserat på varma hav yttemperaturer över större delen av Atlanten, avsaknaden av en El Niño i Stilla havet, och den fortsatta aktiva tropiska stormen epok som inleddes 1995, förutser NOAA en över genomsnittet orkansäsongen. Den brittiska Met Office, Colorado State University, och andra tjänster prognoser har gjort liknande över genomsnittet förutsägelser.

De 30-åriga genomsnittet för årstiden från 1981 till 2010 var: 12,1 namngivna stormar, 6.4 orkaner, och 2,7 stora orkaner. NOAA förutspår 13 och 20 namngivna stormar, 7 och 11 orkaner, och 3 till 6 stora orkaner för 2013 säsongen börjar 1 juni. Tänk på dessa förutsägelser, inte faktiska orkaner. Om prognoserna bli riktiga stormar återstår att se. Men förutsättningarna för en mycket aktiv storm säsong är närvarande.

NOAA: s aktiva tropisk storm eran började 1995, en säsong som såg 21 orkaner, inklusive Orkanen Opal som drabbade Floridapanhandlen i september samma år med en 15ft (5m) stormsvallvåg. Opal orsakade svåra skador i Panhandle, Alabama, Tennessee, och Mid-Atlantic states, tar 63 liv och omdragning upp förluster på 3,5 miljarder dollar. Fortsatt aktiv eran, de fem mest destruktiva orkaner som drabbat USA sedan 2000 är Ivan 2004, Katrina 2005, Ike 2008, Irene år 2011, och Sandy under 2012.

I september 2004 slog orkanen Ivan Karibien som en kategori 5, förödande Jamaica, Caymanöarna och västra Kuba. Det kom iland i Alabama som en kategori 3, men ändå tillfogat omfattande vind och storm surge skador, skyfallen och översvämningarna i sydost och Atlanten kuststater. Ivan tog 123 liv, och kostade 18 miljarder dollar förluster.

  Orkanen Katrina drabbade Louisiana och Mississippi den 29 augusti 2005 och resulterade i 1833 döda och $ 81000000000 i förluster, den dyraste stormen i USA: s historia. Den New Orleans Levee systemet misslyckades, översvämning 80% av staden och omgivande socknar. Den stormsvallvåg längs Mississippi kusten utplånade byggnader från strandlinjen upp till 12mi (19km) inåt landet.

I september 2008, slog orkanen Ike, en kategori 4 med 140mph (239km / h) lindar, Kuba och Haiti, och nådde land nära Galveston, Texas, som en kategori 2. Dess orkanstyrka vindar förlängd 120mi (195km) från stormen centrum, sprider förstörelse längs hela Gulf Coast från Texas till Florida Panhandle. Förluster: 195 döda, $ 29500000000 i skador på egendom.

Orkanen Irene slog Outer Banks i North Carolina i augusti 2011, som en kategori 1, gick tillbaka ut till havs och gjorde sitt andra landområden i New Jersey, och senare i Brooklyn, New York. Nedgraderas till en tropisk storm, tappade den kraftigt regn på New England. Vind, regn och storm surge skador uppgick $ 15600000000. 56 personer omkom i stormen.

Superstorm Sandy, en av de mest massiva orkanerna på rekord, sträckte 1.100 mile (1.800 km), nästan hela längden på den amerikanska östkusten. Det slog New Jersey den 29 oktober 2012, med en storm surge som ödelade Jersey Shore och översvämmade New York City tunnlar och tunnelbanor. Staten Island, New England, och påstår så långt västerut som Wisconsin lidit Katrina skador. 285 personer dog i stormen och tusentals blev hemlösa. Stormskador var $ 56 miljarder näst Katrina. Rekonstruktion pågår fortfarande.

När vi skriver detta, är tropiska stormen Andrea, den första heter stormen av 2013, vilket 60mph (90km / h) vindar och kraftiga regn till Florida. Låt oss hoppas att de som bor i orkan-benägna områden kommer att vidta alla försiktighetsåtgärder och att dödsfall, skador och förluster egendom kommer att bli mycket minimeras under 2013 orkansäsongen.

Förödelse i Tornado Alley

Den destruktiva EF5 som rev sönder Moore, Oklahoma den 20 maj 2013 dödades 24 människor, planade mer än tusen hem och havererade skolor och sjukhus. Erbjudande av stöd från hela USA har hällt i. Ett team från Joplin, Missouri, där en annan EF5 tog 158 liv och skadade över tusen två år tidigare, var en av de första på scenen. Folket i Moore och deras grannar pitching i att trösta varandra, rensa skräp, och börja återuppbyggnaden. EF5 är den högsta vindhastigheten rankning på Enhanced Fujita fjäll, med tratt vindar över 200mph (322km / h).

Den Moore katastrof och de tornados som drabbade norra Texas den 16 maj 2013 väckte också termen tillbaka Tornado Alley in i rampljuset. Tornado Alley är inte en officiell beteckning, men ett media term som har kommit att betyda ett område i USA Heartland som leker fler tromber än någon annanstans i världen. Det området går genom hjärtat av Plains staterna från North Texas till den kanadensiska gränsen. De stater som drabbas flest tornados, och de mest skadliga, är Texas, Oklahoma, Kansas, Nebraska, Iowa, Illinois, Missouri och Minnesota, plus en remsa av sydöstra stater som kallas Dixie Alley som inkluderar Alabama och Mississippi. Mer än 700 tornador slår dessa områden under ett genomsnittligt år, enligt NOAA: s National Climatic Data Center.

Andra stater påverkas av tromber inkluderar Ohio, Arkansas, Kentucky, Tennessee, Georgia och Florida. Andra områden i världen som upplever tratt vindar Kanada, västra Asien, Bangladesh, Kina, Australien, Sydafrika och Argentina. Men ingen lika antal och intensitet av tromber som blast i Tornado Alley.

Tromber är en produkt av hög energi formationer cumulusmoln kallas supercells. På våren, när varm, fuktig luft strömmar in i Mellanvästern och sydöstra från Mexikanska golfen, stiger den och blandas med lager av kallare luft som kommer in från Kanada och berget västerut. Den varma luften kondenserar när den möter den kalla luften och bildar cumulusmoln. Stigande konvektionsströmmarna skapar energi och instabilitet inuti cumulus bildandet. I vissa fall rör sig energin lodrätt nedåt från basen av molnet till marken i form av en snurrande virvel.

Varför vissa cumuliform moln producerar regn eller hagel, och andra tornados, beror på hur mycket energi som utvecklas inom molnet. När energinivån topparna höga nog, blir en roterande updraft, eller mesocyclone, utvecklar, och stormen bildas en supercell. Det är något med kombinationen av vårvädret och de tusentals miles av platt terräng mellan Klippiga bergen och Appalacherna som verkar vara idealisk för bildandet av intensiva tromber.

Många liv skulle kunna räddas om lokala byggnormer som krävs storm skyddsrum för alla konstruktioner. De flesta stater, kommuner och städer i Tornado Alley är ovilliga att införa de extra byggkostnader på sina skattebetalare, så byggandet av stormen skyddsrum lämnas till de enskilda fastighetsägarna. Kanske att politiken bör omprövas, åtminstone för skolor och sjukhus där många av dödsfallen inträffade i det senaste utbrottet i Tornado Alley.

 

 

 

 

Tornados, Asteroids, och Wildfires

Den senaste tidens händelser fortsätter att påminna oss om att katastrofer, naturliga och konstgjorda, ständigt händer på vår planet, och, om möjligt, är våra forskare arbetar på olika sätt att bättre kontrollera resultaten.

32,4 miljoner människor tvingades lämna sina hem under 2012 av katastrofer såsom översvämningar, stormar och jordbävningar. De internationella deplacement Monitoring Centre rapporterar att översvämningarna i Indien och Nigeria stod för 41% av denna summa, men USA bidrog också en stor andel av fördrivna personer, främst på grund av Superstorm Sandy som drabbade den amerikanska östkusten i oktober.

Sen våren är tornado säsongen för mellanvästern och sydöstra USA den 15 maj 2013, fuktig luft som strömmar in från Mexikanska golfen i kombination med ett lager av kallare luft från Mountain West och 100 temperaturer ° för att leka 16 tornados som slet sönder samhällen sydväst om Dallas, Texas. 6 personer dog, 100 skadades och mer än 100 hem skadades svårt, några träffar så hårt att allt som var kvar var betongplattan de byggdes på. En tornado bedömdes en E4, med vindhastigheten klockad till 200 mph (320 km / t). Den 19 maj slog nya tromber och hagelstormar i Oklahoma och Kansas, dödat 2 personer och orsakade omfattande materiella skador. Fler stormar väntas.

Asteroid QE2 kommer att missa jorden med 3,6 miljoner miles (5,8 miljoner mil) när den seglar med den 31 maj 2013, men tjänar som en påminnelse om att Near Earth Objects (NEOs) zip efter oss hela tiden. Ibland man slinker igenom och hits hem, gjorde som den lilla meteor som exploderade över Ryssland den 15 februari 2013. Den hjärnskakning blåste ut fönster och skadade hundratals Om annan NEO slår mot jorden, låt oss hoppas att det är mindre än QE2, vilket är 1,7 miles (2.7km) i längd, eller 9 gånger storleken på oceanångare Drottning Elizabeth 2. En sådan kollision kan bli katastrofala. QE2 beteckning har ingen relation till kryssningsfartyget. Det kom upp självständigt i NASA: s NEO numrering.

Enligt en maj 2013, JPL pressmeddelande, kommer NASA att lansera en robotsond år 2016 för att studera en av de mest farliga av de kända NEOs. NASA utvecklar också ett projekt för att fånga och flytta en asteroid för mänsklig utforskning. Uppdraget kommer att bygga på innovation av de ljusaste forskare och ingenjörer.

Forskare från Jet Propulsion Laboratory i Pasadena och Chapman University i Orange, Kalifornien, har samarbetat i ett projekt med hjälp av satelliter för att mäta vegetation fukt och markfuktighet i södra Kalifornien bergen och foten. Sådana mätningar görs nu genom att manuellt ta borste och jordprover för laboratorieanalys. Men att använda Indiens Oceansat-2 satelliten att mäta markfuktighet, och NASA: s Aqua Satellite mäta innehållet vegetation fukt, är projektgruppen kunnat råda lokala och regionala brand organ graden av brandrisk mycket tidigare och över ett mycket större område än vad som är möjligt med manuell mätning. 2013 har sett glesa regn och höga temperaturer i södra Kalifornien och en stor del av den amerikanska sydväst, vilket gör starten av löpeld säsong 2 till 3 månader tidigare än förut.

En färsk undersökning visar att 98% av världens vetenskapliga studier i ämnet är överens om att fossila bränslen kraftigt påskynda den globala uppvärmningen och de klimatförändringar som ger mer våldsamma stormar, längre torka, fler översvämningar, fler skogsbränder, snabbare inlandsis och glaciärer smälter, och mer vatten-och luftföroreningar. Ju snabbare att regeringar, företag och individer kan agera för att påskynda övergången från olja-och kol-elproduktion till icke-förorenande vind, sol, värme och växtlighet-kraft, kan den snabbare klimatförändringarna mildras och bättre off vi ska vara.

Restless Earth

Ibland kan det tyckas att ingenting någonsin förändras på vår planet jorden. Fjällen är fortfarande där. Havet är där de alltid har varit. Prärien, skogen, öknen verkar i alla fall. Men förändringar, något sett, någon osynlig, är alltid i processen.

CO2 mättnad. Mängden koldioxid i vår atmosfär toppade slutligen 400 delar per miljon. Mätningen rapporterades den 10 maj 2013 av NOAA: s Earth System Research Laboratory på Mauna Loa på Hawaii. Den sista gången CO2 översteg 400 ppm var 3-5.000.000 år sedan när jorden var varm och tropisk. Genom att fortsätta att bränna fossila bränslen, människor pump 38 miljarder ton CO2 i luften varje år. Ju mer CO2 i luften, desto varmare blir det. Är vi närmar oss en tid när värmen är normal, och is, snö och kyla temperaturer är kapitel i en historiebok?

Mayon Volcano. Ett utbrott den 6 maj 2013, slungade stenar "så stor som ett vardagsrum" ner dess sluttningar, dödade fem vandrare som hade satt ut med en grupp för att vandra till kratern. Mayon ligger på ön Luzon i Filippinerna, 340km (212mi) från Manila. Den 4 maj 2013, började Cleveland vulkan i Aleuterna utbrott. Hittills har de utbrott varit låg nivå, men under 2001, sköt en Mount Cleveland utbrott ett askmoln 39.000 fot (11.820 m) i luften, fara flygplan flyger söder om Alaska. Det finns 1.500 aktiva vulkaner i världen. Ett genomsnitt av 60 utbrott varje år, de flesta avger låga halter av gas, lava och aska.

Iran och Tonga jordbävningar. Den 11 maj 2013 slog en magnitud 6,0 jordbävning södra Iran, där de arabiska plattan konvergerar med eurasiska plattan. Vissa nyhetskällor rapporterar 15 människor dödades, skadades andra 15. På samma dag, slog en magnitud 6.5 skalvet norr om Tonga, djupt i Tonga Trench där Stilla Plate konvergerar med den australiska tavla. Inga dödsfall eller skador rapporterades. Varhelst tektoniska plattor kolliderar, kommer det att finnas fel linje fel och jordbävningar.

Landsat 8. Torka, översvämningar, regnskog förstörelse, förlust av odlingsbar mark är exempel på jordens förändringar som måste spåras och hanteras. Det är uppdraget för den Landsat serie av jord-övervakning satelliter. Landsat 8, den senaste i serien, lanserades av NASA i februari, 2013. USGS tar operativ kontroll av satelliten börjar den 30 maj 2013. USGS driver för närvarande Landsats 4, 5, och 7. Landsat 8 kommer att göra den fjärde i gruppen, var och en kartläggning en annan del av världen. Landsat-data kan hjälpa ett brett spektrum av specialister i hanteringen av världens mat, vatten, skogar och andra naturresurser. Landsat imaging spårar också förändringar som konstgjorda och naturliga katastrofer, Arktis och Antarktis förändringar is, skördar och misslyckanden, och dussintals andra mätningar är viktiga för hälsan av planeten och de människor som lever på den.

  Snowpack och snösmältning analys. Som den globala uppvärmningen tunnar snötäcket i bergen i västra USA och andra halvtorra regioner, blir det viktigare att veta exakt hur mycket vatten kommer att finnas tillgängliga för jordbrukare och växande befolkningen. NASA: s Airborne Snow Observatory monterad i en Twin Otter flygplan, använder lidar - en laserstråle ekande mätsystem - att bedöma snöns volym och smälta. Preliminära tester flyger över Sierra Nevada och Klippiga watersheds Mountain anger det nya systemet är betydligt mer exakt än den nuvarande metoden för att ta manuella mätningar. Systemet kan beräkna snödjup inom 4 inches (10cm), och snöns vatteninnehåll inom 5%. Vatten systemansvariga som är beroende av snösmältningen för sitt färskvatten kan använda dessa data för att planera mer exakt.

Jorden är rastlös. Bergskedjor är antingen vunnit eller förlorat höjd. Några få några inches per år från klämma av tektoniska plattor. Några förlora några inches genom vittring och erosion, och kommer en dag att försvinna. Den globala uppvärmningen smälter Arktis is, och flytta skogarna norrut, tillsammans med regn och snö. Tempererade områden blir torrare och varmare. Stormar blir starkare och mer oregelbundna. När vi går om vår dagliga verksamhet, kan det tyckas inte mycket förändras. Men det gör det. Varje dag.

Avsides Triggade Jordbävningar

Den 16 april 2013 slog en magnitud 7,8 jordbävning nära Iran / Pakistan gränsen. 40 människor dog, och skalvet revs 85% av byggnaderna i Mashkel, Pakistan, befolkning 250.000. Andra bergsbyar i området tros ha lidit stora skador och ytterligare förluster av liv. Magnitud 7.8 skalv har varit kända för att producera mycket större dödsfall och tyngre skador, men i det här fallet epicentrum var 50 miles (80km) djup, och i ett glest befolkat område.

Fyra dagar senare, på April, 20, slog en magnitud 6.6 skalvet Kinas Sichuan-distriktet, 3.000 miles away. Över 200 personer rapporteras döda eller saknade, 12.000 skadade, många hundra byggnader förstördes eller skadades svårt, och många tusentals människor hemlösa. Även om omfattningen var inte så stor som Iran skalvet, var epicentrum en ytlig 7.6mi (12.3km) och ligger i ett tätt befolkat område.

Kan det finnas ett samband mellan dessa två jordbävningar tusentals miles från varandra? Iran och Kina är på motsatta ändar av en kontinuerlig serie av skiljelinjer som har producerat många av historiens svåraste jordbävningar. Den länkade fel linje markerar konvergensen av de afrikanska, arabiska och indiska tektoniska plattorna med eurasiska plattan. Det börjar i Röda havet och löper genom Turkiet, Iran, Pakistan, Indien, och slutar vid kanten av den tibetanska platån i Kina. Mycket av den korsar genom de höga bergen i Centralasien, däribland Himalaya, Karakorum Range, och Hindu Kush. Starka skalv som start laviner och begrava bergsbyar längs denna linje är inte ovanligt.

Det har fastställts att starka jordbävningar kan destabilisera andra fel i samma region. Till exempel, utlöste 1992 magnitud 7,3 Landers jordbävningen i Kalifornien efterskalv på dussintals andra Kalifornien skiljelinjer hundratals miles away. Men om en jordbävning kan utlösa ytterligare tusentals miles away är en annan fråga.

En forskargrupp ledd av Taka'aki Tara av UC Berkeley seismologiska laboratorium fann att ett uppsving i skalv på San Andreas felet i Kalifornien inträffat efter magnitud 9.0 Indiska oceanen jordbävningen och tsunamin 2004. De två områden som skiljs åt av 9000 km (14.700 km) av havet. Samma fenomen uppstod efter en magnitud 7,9 Alaska jordbävningen 2002. Skiljelinjer så långt bort som Kalifornien och Wyoming, 2.000 mile (3.200 km) avlägsen, registrerade en dramatisk ökning av jordbävningar, vissa bara några minuter senare, och några försenas av dagar eller veckor. Taras Resultaten publiceras i tidskriften Nature i september 2009. En separat studie visade att 2004 Indiska oceanen skalvet utlöste jordbävningen aktivitet i Kinas Yunnan-provinsen, 2.000 mile (3.200 km) bort.

I jordskorpan av Planeten Jorden består av tektoniska plattor som ständigt flyttar, malning tillsammans, och orsakar jordbävningar. Huruvida energi från en stark skalvet kan färdas över stora avstånd och orsaka en jordbävning i en annan del av världen har debatterats i det vetenskapliga samfundet i många år. Viss forskning stöder idén. Mer forskning behövs för att förstå den fulla dynamiken i processen. Under tiden, om en fjärran skalvet skakar jorden nära dig, bli inte förvånad.

 

Vatten, vatten, överallt

Vatten, vatten överallt,

Inte heller någon droppe att dricka

I Samuel Coleridge s Rime av den forntida sjömannen, är ett segelfartyg vindstilla i mitt i havet, och besättningen är av färskt vatten. Kommer en ny vattenbrist också mänsklighetens öde som världen fortsätter att bli varmare och torrare på grund av klimatförändringar? Kommer regn och snö fortsätter att marschera mot Arktis och Antarktis tillsammans med förflyttning av många växt-och djurarter som migrerar mot svalare klimat?

Den 22 mars 2013 konstaterade medlemsstaterna i FN: s World Water Day för att fokusera uppmärksamheten på vikten av färskt vatten och att verka för en hållbar förvaltning av jordens värdefulla sötvatten resurser.

Människan har alltid varit beroende av två källor för att ge färskvatten. En är berget snösmältningen som fyller våra floder och bäckar, och den andra är väl vatten som härrör från underjordiska akviferer. Klimatförändringen hotar både av dessa källor.

Under det senaste århundradet har snowpacks i både Sierra Nevada och Klippiga bergen successivt minskat. Och grundvattennivåerna har sjunkit i ännu snabbare takt. En rapport från en FN-partner byrå säger att grundvatten utarmning fördubblades mellan 1960 och 2000, och "kan bli det största hotet mot ... vattenförsörjning under de kommande decennierna." Grundvattennivåer har fortsatt att sjunka sedan 2000.

Enligt en maj 2012, rapport från Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling (OECD), ett konsortium av 34 länder som samarbetar med Förenta nationerna, är världens efterfrågan på vatten beräknas öka 55% mellan åren 2000 och 2050. En anledning är att världens befolkning förväntas öka från sina nuvarande 7 miljarder människor till mellan 9,3 och 10,5 miljarder kronor baserat på prognoser från Storbritanniens Royal Society och kontor inom Förenta nationerna. En annan faktor är att köttkonsumtionen ökar när inkomsterna ökar i utvecklingsländerna, och animalieproduktion är mycket vatten intensiv.

Vad är svaret när leveranser sinar när efterfrågan svingar? Effektiva vattenvård program, mer effektiv vattenanvändning, och förbättrade vatten distributionssätt kommer att gå en lång väg mot att lösa problemet. Det är upp till världens regeringar att se till att sådana metoder tas i utbrett bruk just nu. Om de inte gör det, eftersom astronauterna på Apollo 13 radioed, "Houston, vi har ett problem."

 

 

Jordens klimat - år 2300

Även om vi inte kommer att vara runt för att uppleva jordens klimat under år 2300 i person, tar en dator-simulering studie som släpptes av Lawrence Livermore National Laboratory i januari, 2013, oss till att framtida värld. Enligt Livermore forskargrupp, ledd av fysiker Govindasamy Bala, är 2300 då världens utbud av fossila bränslen kommer sannolikt att vara uttömda. Inget mer olja, kol eller naturgas. Hur kommer världen att se ut på den punkten? Bala team använde en kombination av klimat-och kol-cykeln datorsimuleringar för att ta reda på.

Enligt studien, kommer världen att bli mycket varmare. Genomsnittlig värld temperaturen kommer att öka med 8 ° C (14 ° F). Arctic temperaturen kommer att öka en jättestor 20 ° C (36 ° F). Den polartäcket, den grönländska inlandsisen, och den arktiska tundran kommer ha smält. Istället för is och snö, kommer boreala skogar täcker marken, och arktiska haven kommer att vara isfritt. Tropisk vegetation kommer också att expandera, eftersom dagens tempererade områden blir varmare.

Delar per miljon av CO2 i luften kommer att tredubblas. Från dagens cirka 400 ppm CO2, kommer vår atmosfär vara mättad med 1.200 ppm CO2, föra världen nära några förhistoriska CO2-nivåer.

Det kommer att komma en tid när haven inte längre kan absorbera CO2.The världshaven nu fungera som en kolsänka, så småningom absorbera 80% av CO2 i atmosfären. Men de mer CO2 haven ta i, blir den högre syrainnehållet i vattnet. Datorsimuleringar förutspår att extrem försurning kommer att utplåna mycket av marint liv, inklusive hundratals arter matfisk, och förstöra världens korallrev. Förstörelsen av korall-system kommer att hämma havets förmåga att absorbera ytterligare CO2. Med haven inte längre kan absorbera CO2, omkring 45% av den avgivna koldioxiden kommer att förbli i atmosfären, intensifiera uppvärmningen av planeten.

Den smältande glaciärer och polaris kommer så småningom höja världens havsytan med 7 meter (34 fot). Många befolkade öar kommer att vara under vatten, så kommer många av världens största hamnstäder. Den stigande havsnivån kommer att ske gradvis, men populationer på låglänta öar och i havskusten samhällen ska börja förbereda sig för framtiden.

Enligt fysikern G. Bala, är det nu uppenbart att en stor del av skadan redan är skedd. År av obegränsad kolförorening har startat en process som kallas begått uppvärmningen. Bala sade, "Oavsett vad vi gör - även om vi helt sluta använda fossila bränslen i dag - vi är fast beslutna att framtida ökningar av den globala temperaturen ... Vår nuvarande bana är att riskera allvarliga miljöskador som kan pågå i hundratals år."

Finns det något vi kan göra för att vända trenden? Trots begått uppvärmningen är redan i rörelse, minska koldioxidutsläppen så mycket som möjligt och så snabbt som möjligt kan förhoppningsvis ändå bidrar till att mildra framtida skador. Den Livermore Teamet använder integrerade datorsimuleringar för att bedöma i vilken utsträckning och hur snabbt skadan kan modereras, beroende på takten i utsläppsminskningen. Det är angeläget att regeringar och industrier i världen noterar, och flytta sina ansträngningar för att minska utsläppen på högvarv.

 

Vulkaner och utdöenden Mass

Jorden har haft flera spektakulära vulkanutbrott under de senaste 200 åren. Tre av dem i synnerhet inte bara tog tusentals liv, men ut tillräckligt svaveldioxid i den övre atmosfären för att kyla planeten med så mycket som 1,2 ° C (2,2 ° F) under ett år eller mer.

Mt. Tambora, på ön Sumbawa i den indonesiska övärlden, utbröt 1815 och dödade 71.000. Materialet matas kyls planeten så mycket att 1815 kallades året utan sommar. Grödor misslyckades för brist på solljus, och lungsjukdom från inandning svaveldioxid ökat dramatiskt. År 1883 var en explosion av Krakatoa så högt det hördes tusentals miles away i Afrika och Australien. Askan faller och resulterande tsunamin tog 31.000 liv, och förändrade jordens klimat för de kommande fem åren.

År 1902, Mt. Pelee, på ön Martinique i Västindien, blåste sin topp. Floder av het lava strömmade in i närliggande byar, dödade 30.000 personer. I 1991, Mt. Pinatubo i Filippinerna, sköt så mycket svaveldioxid i atmosfären, sänkte den globala temperaturen med 0,5 ° C (0,9 ° F). 60.000 människor som bor inom 40 km (25m) av vulkanen evakuerades innan utbrottet, sparar tusentals liv. 850 av dem som stannade dog när lava täckte sina hem.

Men dessa utbrott, så destruktiva som de var, bleknade i jämförelse med en världsomfattande vulkanisk händelse som började för 200 miljoner år sedan. I en studie som publiceras i tidskriften Science i mars 2013, har forskare bekräftat att utbrott är stora nog för att begrava det kontinentala USA under 300 ft (93m) i lava inträffade samtidigt som ett stort antal växter och djur försvann från fossila post. Dessa utbrott inträffade när super kontinenten Pangaea revs sönder ifrån varandra för att bilda det som nu är Atlanten, och kontinenterna Europa, Nordamerika, Sydamerika och Afrika. De underliggande manteln vagga smälta och stora mängder av översvämning basalt hällde även en spricka i Atlantic Basin. Släppdatum tillsammans med lava var enorma moln av koldioxid, svaveldioxid, och metan, tros ha skapat den intensiva globala uppvärmningen och försurning av haven som slutligen dödade av tusentals växt-och djurarter.

Med konkurrerande elimineras djurliv, blev dinosaurierna de dominerande arterna. Dinosaurierna varade i 135 miljoner år, tills de utplånades i en annan massutrotning. Forskarna tror att utrotas, 60 miljoner år sedan, orsakades av en kombination av en gigantisk meteor strejk i Mexikanska golfen, plus den sista stora globala vulkaniska händelse kallas Deccan Traps. En serie av vulkanutbrott i vad är nu västra centrala Indien begravde det området i 2,000 m (193.000 ft) av stelnad lava. Det ursprungliga området täckt var 1,5 miljoner kvadratkilometer (579.000 sq mi), ungefär halva storleken av moderna Indien. De dödliga gaser som frigörs under Deccan utbrott spelade en roll i den sista massutdöende.

Även om jorden är inte längre omfattas av den typ av vulkaniska händelser som hänt under ett uppbyggnadsskede, forskare tror dagens snabba klimatförändringarna ställer oss upp för en annan massutrotning av växt-och djurarter. CO2 överbelastning i atmosfären är snabbare globala uppvärmningen och orsakar försurning. Livsmedelsförsörjningen försvinner och arter dör ut eller migrerar till kallare områden, och en syrad ocean förstör marint liv. Mänskligt liv är inte utrotningshotade, men människan måste lära sig att överleva i en snabbt föränderlig värld.

 

Behöver vi en asteroid Shield?

En månad efter meteor explosion över Ryssland den 15 februari 2013, plus en närkontakt med en stor asteroid på samma dag, höll det amerikanska Science, Space och teknik kommittén en hearing för att fastställa framstegen i att ge tidig upptäckt av hotande asteroider och medel för att hålla dem från att påverka jorden.

Enligt utskottets ordförande Lamar Smith, vittnesmål från NASA, Vita huset, och det amerikanska flygvapnet var inte precis lugnande. Det blev tydligt att små framsteg har gjorts när det gäller att identifiera och katalogisera de tusentals potentiellt farliga rymdföremål ute, och för att utveckla den maskinvara som behövs för att fånga upp och avleda inkommande rymden hot.

NASA Administrator Charles Bolden sade på grund av budgetrestriktioner, kommer det att vara en lång stund innan de kan tillförlitligt kartlägga 90% av jordnära objekt mellan 140 meter och en kilometer i bredd, som på uppdrag av kongressen. Han tillade att endast en liten procent av den mindre 30 - till 100-meters asteroider har upptäckts. Vita huset Science Advisor John Holdren konstaterade, "Oddsen för en jordnära objekt strejk orsakar massiva förluster och förstörelse är mycket små, men de potentiella konsekvenserna är så stora att det är vettigt att ta risken på allvar."

Den första fasen av en asteroid upptäckt kallat Pan-Starss nyligen installerat på Mt. Haleakala på Maui. Den första teleskopet i den slutliga samling av fyra är nu i drift. The University of Hawaii och MIT är projektledare. Den USAF finansierar teleskopet konstruktion. Ett slutdatum för hela arrayen har inte tillkännagivits. Kometen Pan-Starrs namngavs efter Pan-Starrs teleskop, de första att upptäcka det.

Med minskningar av de offentliga medel som orsakar långa förseningar, som kallas en icke-statlig, ideell grupp för B612 Foundation har klivit in i bilden. Stiftelsen anger deras uppdrag är att bygga, starta och driva ett rymdteleskop som kan hitta och spåra hotfulla asteroider innan de hittar oss. Stiftelsen finansieras privat genom ett brett utbud av investeringar och företagens intressen. Deras styrelse ingår framträdande namnen i den vetenskapliga och akademiska samfund. Deras mål är att höja $ 450.000.000 för att slutföra projektet.

Den B612-projektet, som kallas Sentinel är ett satellitbaserat infrarött teleskop som ska lanseras i omloppsbana runt solen på samma avstånd som Venus. Scott Hubbard, tidigare chef för NASA: s Ames Research Center och en konsult professor vid Stanford University, har utsetts Sentinel program arkitekt. Han påpekar att jordnära asteroider består mestadels av svart kol, svårt att upptäcka mot den svarta bakgrunden av utrymme. Men att vara mörk, absorberar de Sol värme, vilket gör dem lätta att upptäcka med Sentinel planerade samling av infraröda sensorer. Enligt Hubbard, bör Sentinel upptäcka nästan alla asteroider större än 140 meter, och hälften av dem mellan 50 och 140 meter. Inget datum för slutförande av Sentinel projektet har aviserats.

De enda system som finns för att avleda asteroider bort från jorden vid denna tidpunkt är det Deep Space Impact system som kraschade in i kometen Tempel 1 2005 för att skapa en krater och ett dammoln som analyserades för att bestämma kometens sammansättning. Och Hayabusa, den japanska rymdfarkosten som landade på en asteroid 2005, och återvände med prover av asteroiden materialet. Dessa system kan tänkas modifieras och användas för att påverka en inkommande asteroid eller komet och knuffa bort sin kurs, ges tillräcklig varning. Ett antal andra system är i planeringsstadiet.

För att summera, är jobbet med att hitta och avleda en hotande utrymme objektet fortfarande ett pågående arbete. Låt oss hoppas att det arbetet görs innan en riktigt stor en riskerar att göra oss gå vägen för dinosaurierna.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jordbävningar och World Population Boom

Mer än en miljon jordbävningar slår någonstans i världen varje år. De flesta är under magnitud 5,0, och normalt orsakar liten eller ingen skada. Men mellan 1500 och 2500 av de miljoner-plus jordbävningar är av magnitud 5,0 eller högre. Beroende på geografiskt läge och epicentrum djup, är något skalv över magnituden 5,0 kan tillfoga stora förluster.

320.000 människor har dött i jordbävningar och jordbävningen genererade tsunamier sedan år 2000. Denna statistik tillsammans med FN: s beräknade 67% ökning av världens befolkning år 2100, mycket av det i jordbävningsdrabbade områden, lägger upp till dåliga nyheter.

Enligt en studie av US Geological Survey, som publicerades den 20 februari 2013 förutspådde befolkningsökning i detta århundrade kan förväntas leda till fler jordbävningar med mycket stora dödstal än någonsin tidigare. USGS Forskarna studerade jordbävningar med dödstal av mer än 50.000, kallas katastrofal, från 1500 e.Kr. till nutid. Jämföra dessa händelser till världens befolkning, fann de att antalet katastrofala jordbävningar har ökat som befolkningen har ökat. Genom att statistiskt korrelera data, kunde de projekt som cirka 21 katastrofala jordbävningar inträffar i det 21: a århundradet, tredubbling av sju som inträffade i 20: e. Totalt dödsfall skulle mer än fördubblas till ca 3,5 miljoner om världens befolkning växer till FN: s beräknade 10,1 miljarder.

Studien förklarar ökningen i dödliga jordbävningar är inte att vi har fler jordbävningar, är det att fler människor lever i seismiskt utsatta byggnader i världens jordbävningsområden. Många av de länder som drabbats av den högsta andelen av befolkningstillväxten ligger på eller nära världens farligaste skiljelinjer. Snabbväxande tätorterna i Mellanöstern, Kaukasus, Asien, västra Stilla havet, och Central-och Sydamerika är särskilt utsatta. Människor i Turkiet, Iran, Irak, Filippinerna, Afghanistan, Pakistan, Indien, Kina, Indonesien, Haiti, Bolivia och Guatemala, till exempel, inte bara leva i jordbävningsområden, men i undermåliga bostäder som tenderar att kollapsa i större magnitud jordbävningar .

Seismiska byggnormer har verkställt många år i Kalifornien och andra amerikanska jordbävning områden zon. Los Angeles och San Francisco, till exempel, kommer att drabbas betydligt färre olyckor och mindre skador i en stor jordbävning än liknande storlek städer i utvecklingsländer där seismiska koder inte finns eller inte verkställs.

Thomas Holzer, den ledande forskaren i USGS studien, avslutar, "Utan en betydande ökning av seismisk eftermontering och seismiska Stöttålig konstruktion i zoner jordbävning fara på en global skala, kommer antalet katastrofala jordbävningar och dödsfall jordbävning fortsätter att öka och vårt förutsägelser är sannolikt kommer att uppfyllas. "

 

Freaky Väder och global uppvärmning

Superstorm Sandy - Mellanvästern torkan 2012 - februari 2013 Mellanvästern snöstormar - rekord översvämningar i Kina, Brasilien och Filippinerna - Europas djupaste köldknäpp i 25 år - rekord torkan i Afrika. Är dessa extrema väderhändelser under det gångna året isolerade händelser, eller finns det ett samband? Nya studier stöder uppfattningen att ökande CO2-nivåer, den globala uppvärmningen och extrema väderförhållanden är nära förbundna.

En studie utförd på Antarktis med ett team av forskare från National Research Center i Frankrike, offentliggjort i Februari 28, 2013 numret av tidskriften Science, visar att CO2-ökningar i det förflutna har utlöst globala uppvärmningen perioder som smälte glaciärer. Det franska laget undersökte iskärnor borrade i Antarktis under de senaste 30 åren. De fokuserade på is från 20.000 till 10.000 år sedan, den sista perioden när planeten värms naturligt och glaciärer smält. Genom att mäta koncentrationen av kväve-15 isotoper hela iskärnor, fann de att koldioxid ökar och den globala uppvärmningen hände nästan samtidigt - mellan 18.000 och 11.000 år sedan. Detta bekräftade den ståndpunkt de flesta klimatforskare att stigande temperaturer och CO2 ökning är låsta i en återkoppling. CO2 ger högre temperaturer och högre temperaturer leder till fler CO2 släpps från djupa hav och smältande permafrost, vilket ytterligare ökar temperaturen.

Enligt en ny studie av forskare vid Potsdam Institute for Climate Impact Research i Tyskland, som ska publiceras i tidskriften National Academy of Sciences, och sammanfattas i 28 februari 2013 numret av tidskriften Science, är "Global väder normalt påverkas av vågor av luft som pendlar mellan jordens tropiska och arktiska regionerna, växelvis drar varm luft upp från tropikerna till nordliga breddgrader, sedan föra kall luft ner från Arktis. "Som ett resultat av den globala uppvärmningen, men dessa vågor nu fastna i deras spår. Istället för att föra kall luft efter en värmande period, stannar värmen bara, ibland i veckor eller månader. Normal varm-kall svängning beror på en stabil skillnad i temperatur mellan en kall Arktis och varma tropikerna. Men Arktis är uppvärmningen mycket snabbare än i resten av världen, minska temperaturskillnaden och minska luftflödet mellan de två områdena. Studien tyder på att dessa strandade våg formationer förklarar det ökande antalet extrema väderhändelser, t.ex. långvarig Mellanvästern torkan av 2012.

En ny klimatmodell utvecklad av forskare vid NOAA: s Geophysical Fluid Dynamics Laboratory och Princeton University förutspår att stigande CO2-nivåer under nästa århundrade kommer att medföra en dramatisk nedgång i snöfall för kontinentala USA. Koldioxidhalten i luften har ökat 40% sedan mitten av 19-talet och kunde fördubblas till slutet av århundradet. Modellen föreslår att som CO2 stiger och globala temperaturerna ökar, kommer mindre snö falla i tempererade regioner. Det betyder problem för områden som västra USA som är beroende av snösmältningen för färskvatten. I Nordamerika, kommer de största snöfallet minskningar sker i nordost, bergen i väster och kustregionerna från Virginia till Maine. Dessa områden väntas bli mindre än hälften av den snö som de för närvarande får. I mycket kalla regioner i världen kommer dock snöfall stiga. Som arktiska luft värmer, håller den mer fukt, vilket leder till ökad nederbörd i form av snö. Arktis, Antarktis, och de höga topparna i Himalaya, Anderna, och Yukon kommer att få mycket mer snö. Med andra ord, kommer de obefolkade avlägsna delar av världen får mer regn och snö, medan de tätbefolkade regionerna kommer att se mindre nederbörd och torka.

Med världen inför denna typ av klimat framtiden, verkar det mer angeläget än någonsin att försöka avvärja det genom att skära väg tillbaka på CO2-utsläpp. Det innebär att ersätta fossila bränslen med sol, vind och andra alternativa energikällor så snabbt som möjligt. Men om vi rycka på axlarna och hålla på förbränning av fossila bränslen, det finns all anledning att tro villkoren förutsägs av denna forskning kommer att ske: en värld med högre temperaturer, mindre regn, mindre snö, mer luftföroreningar, mer torka och att enstaka våldsamma väder händelse kastat i. Det verkar värt ansträngningen att göra allt vi kan för att hålla bort det.

 

Meteor Strikes & Asteroid tillbud

Vid 09:20 lokal tid den 15 februari 2013 ströks en meteor i jordens atmosfär över Sibiriens Uralbergen och exploderade i ett eldklot med den frigjorda energin av 500 kiloton TNT, 20 till 30 gånger mer kraftfull än Hiroshima atombomben. Meteor exploderade 15 miles (25km) ovan mark. Den chockvåg från luften brista skadat 3.000 byggnader och skadades 1.500 personer, främst från glassplitter.

Flytta på 40.000 mph (18km / s), mätte meteor 56 fot (17m) över, och vägde uppskattningsvis 10 ton innan den går sönder i explosionen. Det är det största objektet som har angett jordens atmosfär sedan 1908, och den enda kända händelsen av detta slag för att resultera i massa skador. År 1908 exploderade Tunguska meteor i ett eldklot över ett obebyggt område i Sibirien, plattas träd 10 km (16km) i alla riktningar, och orsakar en magnitud 5,0 jordbävning.

16 timmar efter 15 februari meteor strejk, hade jorden en närkontakt med en 44.000-tons asteroid som mäter 148 fot (45m) i diameter. Detta utrymme sten passerade 17.200 km (27.700 km) ovan jordens ekvator, men under flera kommunikationssatelliter omloppsbana på högre höjder. En asteroid av denna storlek kollidera med jorden skulle medföra stora miljöskador varhelst den drabbade, och i allvarlig förlust av liv om det slog ett befolkat område. Astronomer säga fanns något samband mellan de två händelserna, eftersom de kom från olika riktningar vid olika tidpunkter.

Organ från yttre rymden har drabbat jorden i det förflutna, som orsakade omfattande förödelse. Det främsta exemplet är den asteroid som slog i Mexikanska golfen 65 miljoner år sedan, skapar den massiva Chicxulubkratern och kanske leder till dinosauriernas utdöende.

NASA har placerat en hög prioritet på tidig upptäckt av närmar asteroider Nasas Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), en jord-omloppsbana infrarött teleskop som drivs av JPL, gör möjligheten av en oupptäckt killer asteroid slående jorden mindre troligt. Den vise observatoriet är utformad för att hitta, spåra och analysera potentiellt farliga asteroider (PHA), asteroider med en diameter större än 330 ft (100 m). WISE har redan beläget 4200 sådana föremål, uppskattad 15.000 återstår att identifieras. NASA: s mål är att så småningom avsluta en undersökning av alla PHAs, deras storlek, sammansättning, bana, och graden av hot.

De största och farligaste PHA är de med diametrar över 3.300 ft (1km). Ut av en befintlig totalt 981 av dessa största asteroider, har 911 (93%) har lokaliserats och analyserades. Vissa är storleken på ett litet berg, och om man skulle påverka vår planet konsekvenserna skulle bli förödande. I det förflutna, en PHA - en med en diameter av 330 ft (100 m) eller mer - har slagit jorden i genomsnitt en gång vart en miljon år.

NASA finansierar utvecklingen av en annan asteroid upptäckt system som kallas ATLAS, en samling av små teleskop med breda synfält skannar hela himlen flera gånger per natt. Avsikten är att plocka upp mindre asteroider storleken på meteor som slog Ryssland, och fastställa den exakta tidpunkten och läget för påverkan 24 timmar framåt, vilket ger lokalbefolkningen tid att förbereda sig.

Om WISE skulle upptäcka en gigantisk asteroid på kollisionskurs med jorden, är det ett sätt att avleda den innan den kommer? Nej testade avböjningssystem är tillgänglig idag, men flera är på planeringsstadiet. En är en gravitationell traktor, en stor jon-driven rymdfarkost som skulle nära asteroiden sväva, med sina jon raketmotorer för att skapa gravitation bogserbåt som gradvis skulle förändra asteroiden kurs bort från jorden.

En annan föreslagen systemet kallas DE-STAR (riktad energi orbital försvarssystem). Denna anordning utnyttjar kraften i solen och gömslen det till en massiv samling av laserstrålar som kan avleda eller till och med förstöra asteroider hotar jorden. Det är inte en science fiction idé, enligt de två UC Santa Barbara fysiker utveckla systemet, eftersom alla komponenter är för närvarande tillgängliga. Uppskalning till den nödvändiga storlek skulle vara utmaningen.

             

                

 

 

En vattenfattiga framtid?

FN: s mellanstatliga panel om prognoser klimatförändringar som av 2030 globala vattenförbrukningen kan överträffa hållbar vattenanvändning med 40%. Med andra ord kommer vi att använda 40% mer vatten än vad som ersätts av regn och snösmältning. Global uppvärmning, snabb befolkningstillväxt och mer välstånd i tillväxtekonomierna kommer tillsammans i en perfekt storm av ökad efterfrågan och minskad tillgång. Utan ingripande av någon form av vatten bevarande och förvaltningsplan, kunde världens vattenkranen en dag gå torr.

Även 75% av jordens yta är täckt av vatten, nästan alla som är ocean saltvatten. Endast 2,5% av jordens vatten är sötvatten, och 2/3 av det är inlåst i glaciärer och iskalotter. Av beståndet av färskt vatten tillgängligt, är 99% lagras i underjordiska akviferer. Underhålla underjordiska vattennivåer är en balansgång. Inget mer vatten bör återkallas än det belopp som ersätts av regn och snösmältning. Men med ett förändrat klimat som ger mindre regn och snö, och en växande befolkning som behöver mer mat och mer vatten för att odla mat, blir det allt svårare att upprätthålla den balansen.

Ett team av forskare med hjälp av data från NASA: s twin Gravity Recovery och Climate Experiment (nåd) satelliter, fann att Tigris & Eufrat som innehåller delar av Turkiet, Syrien, Iran och Irak, förlorade 117 miljoner acre fot (144 kubikkilometer) av lagras färskvatten mellan 2003 och 2010. Det motsvarar den mängd vatten i Döda havet, och nästan lika mycket som i Lake Tahoe. 40% av förlusten tillskrevs avdunstning av ytvatten i reservoarer, sjöar och floder, och 60% till över-pumpning av grundvatten från områdenas akviferer. Matt Rodell av Goddard Space Flight Center, co-författare av NASA studien, sade, "Grundvatten är som ditt sparkonto. Det är okej att dra ner det när du behöver det, men om det inte fylls på, så småningom kommer det att vara borta. "

Samma problem möter vatten användare i andra torra och halvtorra delar av världen, inklusive Australien, södra Afrika, norra Brasilien, Medelhavsområdet, och den amerikanska sydväst. Ihållande torkan i dessa områden orsakar lantbrukare och andra användare vatten att återkalla grundvattnet snabbare än naturen ersätter det. Enligt siffror från FN, grundvatten extraktion globalt har tredubblats de senaste 50 åren. Grundvatten uttag i Indien och Kina har ökat tiofalt under den perioden. Akvifera nivåer i Indien håller på att sjunka 4 meter (13 fot) per år. Halva jordens befolkning bor i länder där grundvattnet sjunker snabbt.

Vissa forskare tror att den negativa trenden kan bromsas eller vändas genom tillämpning av några enkla lösningar. Det kanske viktigaste är att förbättra effektiviteten i bevattning av jordbruksmark. Om grödan översvämningar, som fortfarande används i många delar av världen, kan ersättas med droppbevattning och användning av sensorer markfuktighet, skulle miljontals acre fot av vatten sparas varje år. Återvinna avloppsvatten, reparera läckage i vatten-leverans rör och regionala vatten-sharing är också pålitliga sätt att spara vatten. Individer kan spara vatten genom att använda tvätt-och diskmaskiner endast för fulla laster, genom att inte övervattning gräsmattor och växter, samt genom att sopa istället för att tvätta ner utomhus.

Vare bevarandeåtgärder inte att räcka för att hålla kranarna öppna återstår att se.

 

 

 

 

 

Kommer Biobränslen ersätta fossila bränslen?

Med förbränningen av fossila bränslen påskynda den globala uppvärmningen, är det US Dept of Energy placera ny betoning på alternativ energi och energieffektivitet. Förutom avancerad forskning på att sol-och vindkraft produktionen mer effektiv, har DOE värvade dussintals nationella laboratorier, universitet och privata företag i ett forskningsprogram för att producera biobränsle i kommersiell skala. Här är några exempel.

Den Bioenergy Science Center (BESC) är ett konsortium lett av Oakridge National Laboratory. Oakridge och deras många partner gör grundforskning om hur man bryter ner cellväggarna hos växter för att effektivt utvinna sina grundläggande sockerarter för bränsleproduktion. Forskarna arbetar för närvarande med grödor strömbrytare gräs och poppel. Växter motstå naturligtvis dekonstruktion av deras cellväggar, och ett antal kemiska och fysikaliska metoder för att bryta ned cellerna och separera sockerarter är i rättegång.

Den gemensamma BioEnergy Institute (JBEI) är ett bioenergi forskningscentrum leds av Lawrence Berkeley och Idaho National Labs, i samarbete med ett antal andra laboratorier och universitet. Projektet använder en förbehandling av flytande salter för att bryta ner cellväggarna i en blandning av växtmaterial och Mill de separerade socker till pellets. Pelletsen skickas vidare till ett raffinaderi där de omvandlas till biobränsle. Växtmaterialet som används är en blandning av omkopplare gräs, contorta, majsstjälkar (blad och stjälkar kvar efter ax skörd), och eukalyptus. Kemiingenjör Blake Simmons, chef för JBEI s dekonstruktion division, säger, "Blandning och förtätning ett brett spektrum av råvaror har signicant potential att hjälpa till att göra biobränsle en kostnadsmässigt konkurrenskraftig teknik drivmedel."

Sandia National Laboratories är ett av flera laboratorier och universitet som forskar på att odla alger i växthus för konvertering till flytande biobränsle. Sandia forskare använder simulerade mejeri utflödet, den vätska som återstår efter bakteriell nedbrytning av mejeriprodukter gödsel. Algerna odlas i flera dagar, följt av skörd och avvattning, varefter algolja utvinns. Detta är en neutral olja som huvudsakligen bestod av triacyglycerides som kan användas direkt som biobränsle. Alger forskningen är i sin linda. När det är mer utvecklad, är en fördel att alger kan odlas i begränsat utrymme på marginella jordar. Socker och stärkelse bränslen kräver användning av mark, vatten och gödsel som annars skulle kunna ägnas åt livsmedelsgrödor.

Brookhaven National Laboratory forskare är tekniska enzymer som kan tillämpas på växter eller alger att öka produktionen av alkan, ett mättat kolväte. Den enklaste alkanen är metan. Biokemist John Shankin, den ledande forskaren, sade, "Alkanes liknar kol-kedjemolekyler i bensin. Till skillnad från processen att bryta ned anläggningen biomassa till sockerarter och jäsa dem till etanol, kan biologiskt producerade alkaner utvinnas och användas direkt som bränsle. "Denna forskning är också i sin linda, och kan ta månader om inte år innan det kan användas kommersiellt. Men den grundläggande forskningen är det att bygga vidare på för att utveckla icke-förorenande bränslen i framtiden.

Gradvis, vind, kommer sol, tidvatten, och termisk blivit de primära kraftkällor för våra elnätet, och biobränslen och batterier för våra transportbehov. Ersätter de fossila bränslena kommer att vara en gradvis process, men kommer att hända någon gång i framtiden, bromsa den globala uppvärmningen och hjälpa till att föra oss en ren luft värld. Låt oss hoppas att dagen är inte alltför långt borta.

 

 

Kan du springa en tsunami?

(Detta är en uppdaterad version av en artikel som ursprungligen publicerades i september 2008)

Försök att föreställa sig ett massivt block av havet hundratals miles lång, 3 miles djup och lika bred som kustlinjen, som kommer mot dig på 500 600 miles i timmen. Det beskriver en tsunami på djupt vatten racing mot land. En tsunami hastighet saktar när den stöter på kusten, men den totala vattenmassan fortfarande rör på 20 till 25 mph när det ökningar i land. Kanske en olympisk mästare sprinter kan ligga steget före en mötande tsunami, men de flesta av oss inte är olympiska mästare. Om det kommer till en tävling, kommer tsunamin vinna och löparen förlorar nästan varje gång. En tsunami rullande onshore är massiva, kraftfulla, och förstör allt i sin väg.

  Områden i högsta tsunami risk är de strandlinje communities på Pacific Rim, även kallad Ring of Fire, nära undervattenskablar konvergens av tektoniska plattor. The Ring of Fire löper från Nya Zeeland, upp genom Indonesien, Filippinerna, Japan, Alaska, västkust Nordamerika (utom Kalifornien, där Stilla havet och nordamerikanska Plattor konvergerar inlandet på San Andreas felet), och västkusten i Sydamerika. De tre största jordbävningar och tsunamis i nutidshistoria slog i Chile, Alaska, och Indonesien.

En tsunami börjar när ett avsnitt av en sjökabel spricker fel linje, vilket gör att havsbotten på ena sidan av felet att sjunka och dels att lyfta, allt inom loppet av några minuter. Denna plötsliga havsbotten kollaps kan utlösa en stor jordbävning, förflytta stora mängder vatten, upprörd havets jämvikt, och skickar miljontals ton av havet rullande utåt från epicentrum. Ju djupare det och ju längre den våg, desto snabbare tsunamin rör sig. Ett stort fel brista vid ett djup av 20.000 fot kan initiera en tsunami med en våglängd på 175 miles, en vattenpelare djup av 15.000 fot, och en hastighet på mellan 500 och 600 miles i timmen.

Höjden på flodvågen på havets yta på djupt vatten tenderar att vara bara 2 till 3 fot (1m), och sällan märkt under kölen på ett fartyg i mitten av havet. Men höjden ökar dramatiskt när den närmar sig stranden på grund av kompression från shoaling och från den snabbt stängning bakre vågen. Det kan pressas upp till 150 fot (45m) hög när den träffar stranden. Den höga muren av vatten är oftast förknippas med grunda vikar och smala vikar. På en bred strand typ av kustlinjen, tenderar tsunamin att komma iland som en snabbt stigande hav. Längs de breda stränderna i Sumatra, Sri Lanka och Thailand, producerade 2004 indonesiska tsunamin plötsligt 30-ft. höjning av havsnivån som stigit upp på land så snabbt att få kunde komma undan. Över 225.000 människor dog i 8 länder som gränsar till Indiska oceanen.

Tsunamin som drabbade nordöstra kust Japan under 2011 kom iland så snabbt att få leva längs kusten haft tid att fly. Vågor på upp till 130 fot (39m) hög overtopped seawalls och ökade så mycket som 10 km (16km) inåt landet. 20.000 döda eller saknade anmäldes på tiden.

En tsunami består ofta av ett tåg flera vågor. Vågorna i tåget kan slå med intervall på upp till en halv timme eller mer, beroende på längden av tråget. Den första vågen att slå mark är inte alltid den största. Ofta är det den andra eller tredje våg som kommer att visa sig vara den mest destruktiva.

Avståndet a tsunami kan resa inåt landet när den träffar kusten beror på storleken av vågen och lutningen av marken. Storleken av vågen uttrycks som runup, en term som innebär höjden på vågen över medelvärdet högvatten. På plan, låglänta områden, kan en stor tsunami med en runup av 30 fot (9m) eller mer svåråtkomliga ställen flera miles från strandlinjen med förödande kraft.

Om du är på eller nära kusten när en tsunamivarning har utfärdats av lokala myndigheter, följ evakuering riktningar och rensa området omedelbart. Om du hänger runt för att se hur stor vågen är, och sedan försöka springa ifrån det, är du nästan säkert att förlora loppet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Heat Nedan och Fire Above

Ett skikt av överhettad sten kallas astenosfären ligger under jordskorpan, med början vid omkring 100 miles (160km) ned. Mellan 200mi (320 km) och 700mi (1100 km) tjock, dess temperaturer sträcker sig från 2550 ° F (1400 C) i toppen, till 5430 ° F (3000 ° C) vid botten.

När tektoniska plattor konvergerar, kan trycket bygga fram en del av de brister fel linje, så det oceaniska plattan att glida under marken plattan. Havsbottnen material som glider ner i astenosfären förvandlas till magma, en smält, gasig material som vandrar uppåt i kammare nedanför vulkaner. Som en magmakammare fyllningar, ökar trycket tills det driver ut magma i form av ett vulkanutbrott.

Vulkaner får utbrott varje dag över hela planeten. Under veckan den 9 januari till 16: e, 2013, till exempel, var 15 vulkaner rapningar gas eller lava i Argentina, Italien, Ryssland, Alaska, Hawaii, Japan och Nya Guinea. De flesta var på låg nivå utbrott orsakar liten eller ingen skada. Många av dem var beläget på Pacific Ring of Fire, där de tektoniska plattorna som ligger i Stilla havet konvergerar med kontinentalplattorna i Asien, Nordamerika och Sydamerika.

Det finns uppskattningsvis 1.500 aktiva vulkaner i världen. 550 av dem har brutit ut under historien. Resten har varit vilande sedan förhistorisk eruptions.Volcanoes kan förbli vilande i hundratals, kanske tusentals år, mellan utbrott. Kraften i ett utbrott mäts av vulkanen Explosive Index (VEI), baserad på kraft av tryckvågen och mängden material kastas ut. Den VEI skalan går från 0 till 8. Omkring 150 vulkaner kan förväntas få ett utbrott under en genomsnittlig 10-årsperioden.

Även smärre vulkanutbrott inträffar varje dag, stora stratovulkan blowouts händer varannan eller några tiotals år. Här är några av de anmärkningsvärda vulkanen katastrofer som har ägt rum under de senaste två århundradena.

Mt. Tambora, en 14.000 fot (4.300 m) vilande vulkan på ön Sumbawa i Indonesien, exploderade den 10 april 1815. Det var den största vulkanutbrottet i historien, på en skala från 8 mäta VEI 7, blåser bort toppen 5.000 ft (2.700 m) av berget. Bommen hördes 1.200 mile (2.000 km) bort. Explosionen utkastade 38 cu mi (160 cu km) av lava, stenar, aska och svaveldioxid, dödade 71.000 personer. Askan och svaveldioxid ökade i stratosfären, sålla ut solen och skapa vad som kallades året utan sommar. Grödor misslyckades, och svält och sjukdom tog ytterligare tusentals liv.

Krakatoa, även i den indonesiska övärlden, utbröt den 26 augusti 1883. Den VEI 6 explosionen hördes 3.000 mile (4.800 km) bort i Australien. Den energi som frigörs motsvarar 200 megaton TNT, 4 gånger mer kraftfull än den största atombomben någonsin detonerade. Den aska och gasmoln ökade 20.000 ft (6km), skapar en SO2 filt som minskade globala temperaturen med 1,2 ° C under 5 år. Massor av utkastade stenar kraschade tillbaka i havet, skapa en 100 fot (30m) tsunami som utplånade byar på grannöarna och tog mer än 30.000 liv. Vissa beräkningar placera totala antalet dödsfall från Krakatoa utbrott på 120.000.

Stora utbrott sedan Krakatoa inkluderar Mt. Pelee på Martinique år 1902, ett VEI 5 som dödade 30.000, Novarupta i Alaska 1912, en VEI 6, den mest kraftfulla utbrott av 20: e århundradet, vilket tillplattad en stor del av Kenai halvön, Mt. St Helens i staten Washington 1980, torkas en VEI 5 som dödade 57, ut området runt den, och orsakade mer än 1 miljard dollar i skador, Snötäckt Nevada del Ruiz i Colombia 1985, ett utbrott som smälte sin snö och orsakade jordskred som dödade 25.000, Mt. Pinatubo på ön Luzon i Filippinerna under 1991, en ​​VEI 6 som dödade 800, orsakade evakueringen av 60.000, och sänkte globala temperaturen med 0,5 ° C, och utbrott av Indonesiens Mt. Marapi år 2010 som dödade 350 och tvingade evakueringen av 350.000.

Vulkaner kommer alltid att finnas med oss. Vi vet bara inte när eller var nästa stora en som kommer att hända. Om du bor nära en vulkan, spela det säkert om myndigheterna kräver evakuering. Packa upp dina saker och få ut det innan berget blåser.  

 

 

 

 

 

2012 Naturkatastrof Review

Naturkatastrofer som leder till dödsfall och skador under 2012 inkluderade jordbävningar i Iran, översvämningar i Rumänien, tyfoner i Filippinerna, laviner i Afghanistan, störtfloder i Indien, jordbävningar och jordskred i Kina, och torka och orkaner i USA.

2012 var det varmaste år som registrerats i kontinentala USA enligt en 8 januari 2013, rapport utfärdad av NOAA: s National Climatic Data Center. Genomsnittlig rikstäckande temperaturen under 2012 var 55,3 ° F (13 ° C), 3,2 ° F över 20: e århundradet genomsnitt. Den genomsnittliga amerikanska temperaturen i juli var den varmaste som någonsin uppmätts i en enda månad. 61% av den amerikanska upplevt torka under 2012. Bränder i västra USA förkolnade 9,2 miljoner hektar.

I en rapport från Munich Re, världens största återförsäkrare, dog 9.500 människor i naturkatastrofer under 2012, något under 10-års genomsnitt av 106.000. Naturkatastrofer orsakade beräknade totala förluster på $ 160 miljarder och $ 65000000000 i försäkrade förluster. Men Munich Re: s totala förlusten siffra kan vara för låg. Baserat på en December 21, 2012, artikel i The Guardian, förlustskattningar för orkanen Sandy ensam närma 100 miljarder dollar, och Mellanvästern torka förluster kan vara så mycket eller mer.

Siffrorna kommer från NOAA den 20 december 2012, rapporterar att år 2012 fanns det 11 väder och händelser klimat i USA som nådde miljarder dollar tröskel i förluster. Totala förluster kan överstiga $ 200 miljarder kronor.

Väder-och klimatrelaterade förluster försäkringsbolag har fördubblats varje årtionde sedan 1980-talet. Försäkringsbranschen anser att det kommer att spara pengar i framtiden genom att investera idag i den globala uppvärmningen utbildning och sätt att minska effekterna av naturkatastrofer. En studie som publiceras i December 13, 2012, numret av tidskriften Science säger att försäkringsbranschen investerar $ 23000000000 i utsläpp-relaterade tekniker och åtgärder för minskade klimatförändringar. 129 försäkringsbolag från 29 länder stödjer ett program för klimatforskning, minska utsläppen av växthusgaser, öka allmänhetens medvetenhet om utsläpp hotet, och införliva klimatförändringar i investeringsbeslut.

Ett utkast till 2013 Climate Assessment Report sammanställs av en panel av 240 forskare för en federal rådgivande kommitté har släppts för peer review. Rapporten säger att bevisen berättar en entydig berättelse: planeten värms. Det förutspår effekterna av den globala uppvärmningen på nationens hälsa och infrastruktur kommer att vara svår. Bland panelens slutsatser: US medeltemperatur har ökat 1,5 ° C sedan 1895, 1,2 ° av denna ökning sker sedan 1980, de närmaste decennierna beräknas se ytterligare 2 till 4 ° temperaturstegring, globala havsnivån har stigit 8 inches (20.32 cm) under de senaste 100 åren, och beräknas stiga ytterligare 2 till 4 ft detta århundrade, hav ytvatten har blivit 30% surare eftersom de absorberar stora mängder CO2 från atmosfären, vilket drabbar koraller och skaldjur.

Med inga gränser eller kontroller som införts av det internationella samfundet om CO2-utsläppen från förbränning av fossila bränslen, det är ingen tvekan om att den snabba takten i den globala uppvärmningen kommer att fortsätta, för med sig varmare väder, längre torrperioder, kraftigare stormar, accelererad polarisarna smälter , stigande havsnivåer, översvämningar längs kusterna, sura hav, komprometterade fiske, ohälsosam luft och ojämn nederbörd. Det verkar vara vår framtid om det inte är en stor global satsning för att minska CO2-utsläppen genom att ersätta en stor del av kolbaserad energi med grön energi.

Rogue Waves: Mystery Monsters of the Sea

I april 1966, på en Nordatlanten passage till New York, var 46.000 ton italiensk oceanångare Michelangelo träffas av en 80-ft. (25m) våg som kollapsade fartygets främre överbyggnad, krossade fönster, dödade två passagerare och en crewman, och skadade 50.

Under andra världskriget, i december 1942, var RMS Queen Mary transporterar 16.000 amerikanska trupper till Europa. Som Queen Mary kom in i Nordatlanten, en 92-fot (28m) våg kom från ingenstans och broadsided den enorma 1000-ft oceanångare, knackar skeppet till en 52 - graders lista. Hade det noterat ytterligare 3 grader, det skulle ha kapsejsat, tar de 16.000 soldater och besättningen till botten av Atlanten. Lyckligtvis righted det gradvis och seglade tillbaka till hamn för reparation. Det fanns ingen förlust av liv.

Den tyska lastfartyget MS M ü nchen (München), segling mellan Bremerhaven och Charleston, South Carolina, var inte så lycklig. Den 13 december 1978 gick det relativt nya fartyg byggt för att tåla extrema förhållanden, ner med alla händer. Skräp hittades efter fartyg avslöjade att München drabbades av en våg minst 66 fot (20m) hög, inaktivera skeppet. Bevis indikerade fraktfartyget drev i 3 dagar innan kantra och sjunka. Efter denna tragedi var broar på nya lastfartyg ligger på fartygets akter i stället för framåt.

Den 16 april 2005 var kryssningsfartyget Norwegian Dawn segla från Florida till New York i grov sjö. Klockan 6:00, en 70-ft. (21m) vägg av vatten kraschade in i bågen, krossade fönster så högt som 10: e däck, översvämmade hytter, och skadade fyra passagerare. Fartyget tvingades att söka skydd i Charleston, SC, där den lägger in för reparationer och kustbevakningen inspektion.

Dessa är bara några exempel på de hundratals rapporter om gigantiska monstervågor sjunkande eller skadar fartyg. Vilka är dessa konstiga monster vågor som visas utan förvarning och överväldiga stora oceangående fartyg?

De kallas höga vågor. De förekommer i områden med djupt vatten, ofta där starka vindar och snabba strömmar konvergerar. Tills nyligen var idén om oseriösa vågor tros vara maritima folklore, berättade skrönor från seglare hem från havet. Forskarna började tro på sin existens i 1995 när Daupner borrning plattform i Nordsjön för första gången vetenskapligt inspelade med en lasersensor en 84-fot (25,6 Mkr) våg som slog riggen på en tydlig nyårsdagen. Plattformen obetydliga skador, men överlevde. Till skillnad från en tsunami, som orsakas av en sjökabel jordbävning och plötslig deformering av havsbotten, är en skurk våg en produkt av vind och havsströmmar förhållandena på havets yta.

År 2000 lanserade Europeiska rymdorganisationen vetenskapsmän Project MaxWave, med hjälp av satellitdata för att söka efter och bekräfta förekomsten av oseriösa vågor. De fann att 10-story vågorna är verkliga och förekommer sällan men regelbundet i djupa hav över hela världen. Många strejk under kraftiga stormar, men dessa berg-liknande vågor kan också uppträda plötsligt på en klar dag i lugna förhållanden. Det är känt att stora vågor bildas oftare i områden med starka strömmar, såsom Agulhas utanför Sydafrika, Kuroshio utanför Japan, och Golfströmmen utanför den östra kusten av USA, där den norska Dawn var fast.

Rogue vågor är genomgående beskrivs av ögonvittnen som en vertikal vägg av vatten upp till 100 fot (30 m) hög, föregången av ett tråg så djup det ser ut som ett hål i havet. Vikten och trycket per kvadrattum (kilopascal) i en våg av denna storleksordning bryter över ett skepp är så extrem att få fartyg kan överleva en fullträff utan att sjunka eller att skadas.

Förutom satellitkanaler observation, har forskare utforma datormodeller och laboratorieexperiment för att undersöka ursprunget och dynamiken av oseriösa vågor, men hittills inte överens om de exakta uppsättningar av förhållanden som skapar dem. En vetenskaplig grupp gör ett diagram över när och var oseriösa vågor förekommer så att fartyg kan uppmanas att undvika områden där dessa monstervågor är mest sannolikt att visas.

  * Detta är en uppdatering av en artikel som ursprungligen publicerades på 27 september 2010

 

 

Landsat: Mappa en föränderlig jord

Orbiting NASA satelliter Landsat 5 och Landsat 7 bilder rekord av jordytan 24 timmar om dygnet, alla dagar på året. Den insamlade data skickas till en markstation där det bearbetas och omorganiseras till färgkartor och släpps till allmänheten på Internet. Landsat 5 lanserades för 29 år sedan, och slutligen avgick och återvände till jorden på grund av en sviktande gyroskop. Landsat 7 placerades i omloppsbana 1999 är fortfarande flyger och fortfarande skicka tillbaka jorden uppgifter ytavbildning. Det kommer att få sällskap av state-of-the-art Landsat 8 att lanseras i februari 2013.

Hur högt och hur snabbt? Den Landsat satelliter kretsar på en höjd av 440 miles (705km). De gör en komplett bana var 99 minuter, flygande nord-syd runt jordens två poler. De spelar in bilder i strimlor 115 miles (185km) bred som jorden roterar under den. Satelliterna göra en komplett täckning av jorden var 16 dagar. Fem passerar täcka hela USA, från Maine till Kalifornien och Alaska till Hawaii.

Hur ser Landsat? De Landsats använder digitala skanningsenheter som kartlägger jorden i fantastiska detaljer. För att citera NASA, "Landsat sensorer rekord reflekteras och emitteras energi från jorden i olika våglängder och elektromagnetiska spektrumet." The sensorer rekord jordens energi i blått, grönt och rött i det synliga spektrumet. Till exempel, inspelad Landsat 5 en bild av Arizona Wallow brand år 2011, visar bränna ärr i rött, aktiv brand i klarrött, rök i blått, vegetation i grönt, barmark i tan, och vatten i mörkblått. Denna information i realtid kan hjälpa brandmän att identifiera hot spots och mer effektivt använda resurser.

Vad ser Landsat? Enligt NASA har Landsat data som använts för att övervaka vattenkvaliteten, glaciär och inlandsis recession, havsis rörelse, invasiva arter intrång, korallrev hälsa, markanvändning, avskogning och befolkningstillväxt. Landsat har också använts för att följa utvecklingen av orkaner, och hjälpte till att bedöma skadorna från stormar, bränder, översvämningar och tsunamier. Sedan Landsat 1 lanserades 1972, har Landsat programmet gett oss ett 40-årigt rekord av effekterna av ett förändrat klimat, spåra framsteg av lock smältande is, stigande havsnivåer, försvinner öar, eroderande kustlinjer, och hög höjd skog förändringar.

Vem använder Landsat kartläggning? Jordbrukarna använder Landsat att projicera skördarna. Landsat data användes för att bedöma den totala avkastningen av den sovjetiska veteskörden 1979 före skörden. Prognosen kom inom 90% av de officiella siffror som släpptes månader senare. Världen organ såsom FN, och nationella och lokala myndigheter, använd Landsat data för att prognostisera framtida förändringar, och planera mildrande åtgärder mot naturolyckor. Företagen använder Landsat att planera framtida produktion och distribution baserad på befolkningstillväxt och omlokalisering. Universitet och nationella labb använder Landsat uppgifter i forskningsprojekt. Ekologiska grupper använder Landsat att övervaka CO2-utsläppen, skadliga kemikalier i luft och vatten, växter och djur överlevnad och migration, och avskogning.

Mellan 2003 och 2009, inspelad Landsat en häpnadsväckande mängd regnskog förstörelse i Peru. 12.500 tunnland (5.058 hektar) skog förstördes under den perioden. När tjänstemän undersökt, fann de att olicensierade gruvarbetare rusar in i detta område för att bryta guld. De var inte bara rensa och defacing landet, men att föra kvicksilver till gruvor för att utvinna guld ur klipporna. Kvicksilvret sipprar in i grundvattnet, och farliga mängder kvicksilver ångor fyllde luften. Internationella grupper har arbetat med den peruanska regeringen att rätta till problemet.

Den Landsat-programmet är ett joint venture mellan NASA och US Geological Survey. NASA flyger satelliterna, och USGS bearbetar data och släpper den till allmänheten i kartläggningen formulär.

 

 

DOE: s Energy Innovation Hubs

US Dept of Energy finansierar ett antal integrerade forskningscentra ägnas åt att hitta bättre sätt att göra, spara och lagra energi. Dessa forskningscentra kallas Energy Innovation Hubs. Varje hub drivs av ett konsortium av nationella laboratorier, universitet och privata partner sektorn.

Hittills har DOE finansierat 5 Nav: (1) gemensamma Centrum för artificiell fotosyntes, (2) gemensamma Centrum för energilagring Research, (3) Energieffektiva byggnader Hub, (4) Konsortiet för avancerad simulering av lättvattenreaktorer (kärnenergi hub) och (5) kritiska material Hub.

Den gemensamma Centrum för artificiell fotosyntes grupp, som inkluderar Caltech och Berkeley National Lab, arbetar för att simulera naturliga fotosyntesen, den process som används av växter för att tillverka energi från solljus, luft och vatten, för att producera bränsle från solljus på en kommersiell basis. För detaljer, se min blogg artikel om 14 november 2012, med titeln Making Motor Bränsle från solljus.

Målet för den gemensamma Centrum för energilagring Research (JCESR) är att utveckla radikalt nya metoder för elektrokemisk lagring. Med andra ord, utveckla batterier som levererar mer kraft, håller längre och kostar mindre, med ett öga för att producera avancerade batterier för el-och hybridbilar, och för att förbättra tillförlitligheten och effektiviteten i landets elnät. Forskare vid Argonne National Laboratory i Chicago kommer att leda gruppen. Argonne är ett samarbete med fyra andra nationella laboratorier, 5 universitet och 4 företag inklusive Johnson Controls och Dow Chemical.

Uppdraget för energieffektiva byggnader Hub är att hitta sätt att minska energianvändningen i befintliga byggnader med 50% till 2015. Gruppen, som leds av forskare och ingenjörer vid Penn State University, omfattar nationella laboratorier och andra samarbetspartners universitet. De använder en 30.000 kvadratfot (2787 kvm) byggnad i Philadelphia Navy Yard som deras test struktur. Sofistikerade sensorer och datormodeller används för att testa effektiviteten av olika tekniker på luftflöde, fukt, ljus, temperatur och energieffektivitet.

Konsortiet för avancerad simulering av lättvattenreaktorer (CASL) kommer att använda datormodellering och simulering för att förbättra effektiviteten i kärnkraftverk. Uttalade mål detta nav är att "åstadkomma effekthöjningar reaktorns effekt, liv förlängningssladdar och högre utbränning." Med andra ord, hitta sätt att göra kärnkraftverk producerar mer makt, håller längre, och producera mer kilowattimmar per kilo bränsle. Oak Ridge National Lab i Tennessee är den ledande partnern. Nationella labbpartners inkluderar Sandia och Los Alamos, universitet partners inkluderar MIT och North Carolina, och industriella partners inkluderar TVA och Westinghouse.

Den kritiska Materials Research Hub är inställd på att utveckla en stabil försörjning och ett mer effektivt distributionssystem för de 17 sällsynta jordartsmetaller som är oumbärlig vid tillverkning av dussintals sofistikerade produkter. Föremål tillverkade med sällsynta jordartsmetaller inkluderar batterielektroder, kameralinser, kvicksilvergaslampor filter mikrovågsugn, lasrar, energisnåla glödlampor, nukleära batterier, röntgenrör, solpaneler, datorminnen, och makt komponenter elnätet. Mest sällsynta jordartsmetaller nu bryts och produceras utanför USA, vilket gör utbudet föremål för manipulation, brist, och spikar pris. Uppdraget av navet forskare och ingenjörer är att utveckla inhemska leveranser, och hitta gemensamma metall alternativ för att säkerställa en tillförlitlig källa av kritiska material till amerikanska tillverkare.

T han hubbar energi innovation och dussintals andra program energiutveckling närvarande finansieras av DOE, inklusive solenergi, vindkraft, biomassa, naturgas och jordvärme, är avsedda att successivt betala av på kommersiellt gångbara tekniker som kommer att ge en nationell energiförsörjning som är rikligt, stabila och rättvisa priser, och pumpar betydligt mindre föroreningar i atmosfären.

Vilket pris Fria koldioxidutsläppen?

Tidskriften Nature Climate Change rapporterade nyligen att ett rekord 38 miljarder ton CO2 hälls i planetens atmosfär under 2011. Det hade hoppats att världens nationer möte i Doha, Qatar, för FN: s klimatkonferens som avslutades den 8 december 2012, skulle komma överens om en plan för att kontrollera skenande koldioxidutsläpp. Tyvärr ingen överenskommelse nåddes, så världen fortsätter på en väg av pumpa fritt koldioxidutsläpp i luften, och föra de negativa konsekvenserna av klimatförändringarna mycket närmare.

Kina var den översta förorenaren under 2011, med 10 miljarder ton CO2-utsläpp, följt av USA med 5,9 miljarder ton, Indien med 2,5 miljarder, Ryssland med 1,8, och Japan med 1,3 miljarder. Den amerikanska minskat sina koldioxidutsläpp med 2%, och Tyskland med 4% jämfört med föregående år. Alla andra nationer ökade sina utsläppsnivåer. Kina ökade med 10%.

Enligt Reuters rapporterar utsläppt på konferensen i Doha visar att under den nuvarande graden av utsläpp, kommer världen värma med 4 ° C (7,2 ° F) till 2100, i stället för den tidigare prognosen på 2 ° C (3,6 ° F). Accelerated globala uppvärmningen för med sig många negativa konsekvenser.

I en studie som publiceras i November 29 utfärdar av tidskriften Science, arbetade 47 forskare från 26 laboratorier runt om i världen tillsammans för att skapa den mest korrekta rapporten uppdaterade på graden av isen smälter i både Arktis och Antarktis regioner. Deras slutsats: de inlandsisar täcker Grönland och Antarktis smälter tre gånger snabbare än de var för 20 år sedan. Erik Ivins av JPL, en av de ledande forskarna i studien, sade, "Båda inlandsisar tycks förlora mer is nu än för 20 år sedan, men takten i isen förlust på Grönland är extraordinärt, med nästan en fem-faldig ökning sedan mitten av 1990-talet. Isen förlust i Antarktis har varit konstant, med data som tyder på en 50-procentig ökning i Antarktis is förlust under det senaste decenniet. "

Snabb-smältande inlandsisar innebär stigande havsnivån. Enligt en USGS rapport daterad December 6, 2012, senare modeller förutspår en höjning av havsnivån på ca 1 meter (3.3ft) år 2100, med större ökningar möjliga i delar av Stilla havet. Studien förutspår att atoller i nordvästra Hawaiiöarna, inklusive Midway, delvis kommer att översvämmas, utplåna avel och födosök livsmiljöer för 25 hav och land fågelarter, och kolonier av munksälen.

Många låglänta öar i Stilla havet och Indiska oceanen där tusentals människor bor, såsom Nauru, Maldiverna, och Marshallöarna, kommer att vara hårt med förlust av mark, salt intrång i deras sötvatten vattentäkter, och att förstöra deras fiske . Många kustnära städer som New York, Miami och New Orleans, kommer att behöva göra stora anpassningar för att ta itu med en 1-meters (3.3ft) havsnivåhöjningen.

I en varmare värld vi kan förvänta oss mer kraftfulla orkaner och tornados, längre och varmare torka, tidigare snön smälter, färre men tyngre regn och mer omfattande översvämningar. 40% av CO2-utsläppen absorberas av världshaven, vilket gör dem allt mer surt. Seafood produktionen förväntas minska i en surare hav, lämnar världen med mindre fisk för att föda en växande befolkning.

De frågor som nationerna vid konferensen i Doha var komplex. I huvudsak de utvecklingsländer som Kina och Indien ser ingen anledning att minska sina utsläpp tills de utvecklade nationer som USA och EU, som redan har utvecklat sina ekonomier, visar betydande minskningar av sina utsläpp. Med andra ord, deras attityd är, Du har haft din tur, nu är det vår. Olika former av kompensation till utvecklingsländer som minskar utsläppen föreslogs, liksom ett antal internationella koldioxidskatt eller mössa och handel. Men ingen av de förslag som kunde accepteras av majoriteten. Riksintressen kom först. Konferensen misslyckades med att hitta ett sätt.

Med hälsa och välbefinnande för alla som lever på denna planet står på spel, skulle du tror att världens nationer skulle vara motiverade att fortsätta arbeta på det tills en lösning hittas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Superstorm Sandys Aftermath

Vid tidpunkten för denna skrift, har det varit en månad sedan Superstorm Sandy smällde in den östra kusten av USA, levererar särskilt hårt slag mot New Jersey och nedre Manhattan. När informationen fortsätter att komma in på stormens efterverkningar, verkar det som om omfattningen av skador som skapats av Sandy väl kan överstiga den i orkanen Katrina år 2005, vilket gör den till den mest destruktiva och dyra storm i USA: s historia.

Enligt en Reuters pressmeddelande den 26 november 2012 meddelade New York guvernören Mario Cuomo att hans tillstånd kommer att kräva minst $ 42000000000 för att reparera skadade byggnader och infrastruktur. Guvernör Chris Christie kontor meddelade att New Jersey drabbades minst $ 29 miljarder totala förlusterna, totalt på 71 miljarder kronor för dessa två stater. När skadestånd till Maryland, Delaware, Virginia, Carolinas, och andra östkusten stater läggs in, kommer totalsumman överstiger sannolikt orkanen Katrinas $ 81000000000 i förluster.

I New York State ensam, förstörde Sandy 305.000 hus, negativt 265.000 företag, och orsakade 2,2 miljoner strömavbrott, alla summor större än de lidit Louisiana efter Katrina. Det sammanlagda antalet för hem och företag förlorade i New Jersey och andra stater har ännu inte lagts. Dock tog Katrina många fler liv än Sandy: 1.800 jämfört med 121.

Tillsammans med tung egendom förlust och mänskligt lidande, väckte Sandy omfattande förändring till strandlinjen konturerna av den amerikanska östkusten. USA Geologiska Undersökning utförd före stormen och efter stormen enkäter med både flygfotografering och luftburna lidar - som använder laser för att konstruera en högupplöst, tredimensionell karta över före och efter stormförhållanden.

USGS Regissör Marcia McNutt konstaterade, "Sandy lärde oss ännu en gång att inte alla Cat 1 orkaner är skapade lika: det superstorm enorma hämta över producerade Atlanten stormsvallvåg och våg erosion av historiska proportioner." Fetch är avståndet vinden färdas från kärnan av stormen till kusten.

Den flygfotografering och enkäter lidar var en del av USGS bedömning av kustnära förändring från Outer Banks i North Carolina till Massachusetts. I Ocean Beach och andra gemenskaper på New Jerseys barriär öar, till exempel, visade lidar före stormen höjder med sanddyner i upp till 15 fot (4,5 m), med hus som vilar på toppen. Den post-storm lidar bilden visade sanddynerna helt borta och husen som fanns på dem tvättas bort. USGS kustnära geolog Cheryl Hapke sa, "Vi hittade utbredd dune erosion och överspolning. I genomsnitt, där sanddynerna inte var helt overwashed, urholkas de tillbaka 70 fot (21m) -. Motsvarande 30 år av förändring "Fast inte lika dramatisk som förändringarna i New Jersey, stor erosion och överspolning förändrat utseendet på 1.000 miles (1.600 km) av den atlantiska kustlinjen. Den Delmarva halvön som skiljer Atlanten från Chesapeake Bay, och har havet fasad i Delaware, Maryland och Virginia, erfaren sanddyner och stranderosion på över 90%.

Den främsta orsaken till den exceptionellt starka storm surge som gjorde så mycket skada var Sandy massiva storlek och långa hämta. Som stormen närmade mark, körde 90 mph (145km / h) lindar 300 miles (500 km) av hav i vågor staplade 13 fot (4m) högt på strandlinjen. Som vi vet, var resultaten förödande. Förhoppningsvis kommer USGS före och efter undersökningar hjälpa stater och lokalsamhällen blir bättre förberedda för framtida superstorms. Enligt alla de modeller, kommer det att finnas mer.

Fracking - bra eller dåligt?

Bruket av hydraulisk spräckning - brukar kallas fracking - med energibolag för att utvinna olja och naturgas från skiffer och berggrunden verkar vara ekonomiskt rationellt, men ger upphov till viktiga miljöfrågor. Den federala regeringen och många regeringar statliga genomför studier för att avgöra vilken typ av regler kan behövas för att möjliggöra borrning och samtidigt skydda miljön och hälsan hos de människor som lever nära fracking verksamhet.

Fracking kräver borra brunnar i skiffer och berggrunden, och tvingar en giftig kemisk lösning ner i hålet under högt tryck för att bryta upp stenen och få tillgång till fickor av olja och gas som vanlig borrning inte kan utvinna. US Energy Information Administration rapporterar att industrin borrade 405.000 fracking brunnar i USA mellan 2001 och 2010. New York State recension för naturgas borrning i skiffer antas företagen skulle använda 2,4-7.800.000 gallon (9,1 till 28.500.000 liter) av kemisk vätska per brunn.

De ekonomiska fördelarna med att ha ett rikligt utbud av inhemskt producerad olja och naturgas är uppenbara. Det gör USA mindre beroende av utländsk olja och gas. Enligt Internationella energiorganet förutspår att år 2020 kommer USA att gå från att vara en tung importör av naturgas till ett land som exporterar sitt överskott. Och år 2035 kommer att producera mer olja än Saudiarabien. Varor kommer inte att påverkas av händelser i andra länder. Priserna bör stabiliseras och inte längre vara föremål för radikala svängningar. Den amerikanska kanske behöver bygga mer raffineringskapacitet för att förverkliga detta.

Men är det ett pris som måste betalas för detta positiva resultat? Trots omständigheterna ibland ifrågasatts av industrin, det verkar finnas tillräckligt med bevis som stöder påståendet att fracking orsakar stora miljöproblem.

Det har rapporterats att den giftiga vätskan som används för att bryta upp berget har trängt in i akviferer och förorenat dricksvattnet för ett antal orter i Pennsylvania, Ohio, Colorado, och andra stater. Bland de kemikalier som upptäckts i väl vattnet var höga nivåer av ammoniak, arsenik, och t-butylalkohol. Dessutom är metangas släpps ut i atmosfären under fracking, bidrar till den globala uppvärmningen.

Jordbävningar var sällsynta fall i mitten av USA fram fracking blev förhärskande. Enligt US Geological Survey, ligger landets mittsektionen på stabilt urberg som spiderwebbed med gamla, inaktiva skiljelinjer. Mellan 1970 och 2000 uppgick den genomsnittliga området 21 små skalv per år. Antalet ökade till 50 under 2009, 87 under 2010 och 134 under 2011. Medan majoriteten av skalven har varit mindre än magnitud 4,0, år 2011 Oklahoma upplevt en magnitud 5,6 jordbävning plus efterskalv som skadade byggnader. 181 fracking brunnar borrats i skalvet närhet.

Ytterligare studier indikerar att det inte är den fracking själv som orsakar jordbävningar, men bortskaffande av avloppsvatten till djupinjektering brunnar som tränger in i basen rock. Efter den initiala kemiska lösningen pumpas in i berget eller skiffer för att öppna upp fickorna, återgår lösningen på brunnens yta som giftigt avloppsvatten. Det pumpas sedan in i de djupa injektionsbrunnar för destruktion. De tryck-injicerade avloppsvatten skjuter in vilande skiljelinjer i basen berget, smörjer båda sidor av den annars stabila fel, och underlättar glidning. Bara lite fel linje rörelse kan orsaka en kraftig tremor. Man tror att djup brunn injektion av avloppsvatten är också ansvarig för förorenande akviferer. Federala och statliga myndigheter arbetar med säkrare föreskrifter avlopp, men de flesta av industrin fortsätter att använda djup brunn injektion.

En annan fråga som bör beaktas är, kommer att ha en stabil leverans av bensin och naturgas bromsa omställningen till grön energi? Kommer vi att se utsläppen från fossila bränslen fortsätter att strömma in i atmosfären medan program för att utveckla mer vind, sol, och andra icke-förorenande energikällor bromsas eller sidospår? Låt oss hoppas att vi kan hitta säkra sätt att göra sig av fracking avloppsvatten, lära sig att använda energi överflöd klokt, och samtidigt fortsätter robusta program för att utveckla miljövänliga, icke-förorenande energi.

 

 

             

           

             

Göra Motor Bränsle solljus

Alternativa energikällor successivt producerar mer av världens el. Solpaneler, vindkraftverk, jordvärme och naturgas spelar alla en roll i denna enhet för renare luft och energi självständighet. Avancerad batteriteknik hjälper bilindustrin att producera mer hybrid och helelektriska fordon.

Men ett bränsle såsom bensin, fotogen eller diesel fortfarande behövs för att köra fordon och maskiner som kräver mer ström. Batteriet tekniken inte tillräckligt avancerad för att driva tunga lastbilar, långa bussar avstånd, flygplan jet, eller 1.200 ft (365m) containerfartyg. Några av dessa större maskiner kan köras på biobränsle eller biobränsle-bensin blandningar, men många forskare har kommit fram till att göra biobränsle från majs eller annan vegetation kräver mer energi än det producerar.

Nu US Department of Energy har finansierat ett projekt som kallas den gemensamma Centrum för artificiell fotosyntes, eller JCAP, i syfte att så småningom göra ett användbart bränsle från solljus. Göra ett ämne som kommer att göra samma arbete som bensin eller diesel från solljus ensam låter långsökt. Men det är precis vad JCAP sätter ut att göra.

JCAP är ett konsortium av Kaliforniens institutioner ledde vid Caltech kemist Nathan Lewis, samarbetar med Lawrence Berkeley National Laboratory, och däribland vetenskapsmän och anläggningar vid Stanford, UC Irvine, UC Santa Barbara, och UC San Diego. 200 forskare spenderar heltid med projektet. The Berkeley Lab har brutit mark på ett 40.000 m² (3.700 kvadratmeter) byggnad för dess Solar Energy Research Center, som är under ledning av kemisten och senior forskare Heinz Frei.

I naturen sker fotosyntesen plats när solljuset träffar bladen på en växt. Bladet absorberar solens energi och en förening som kallas klorofyll inuti bladet kombinerar solljuset med CO2 att bladet drar in från luften och vatten från marken. Denna process omvandlar solljus till kemisk energi - främst socker som bränsle växtens tillväxt. Processen använder kol molekyler i CO2 och frigör överblivna syret tillbaka i luften.

De JCAP forskarna har lärt sig att härma fotosyntesen i liten skala i labbet, och nu bygger prototyper av sol bränsle generatorer som producerar kemisk energi från solen i form av ett användbart bränsle i kommersiell skala. Processen för artificiell fotosyntes beskrevs i enkla termer av Nathan Lewis i en intervju med Los Angeles Times.

"Vi fångar energin från solljuset i små fibrer placerade på liknande fibrer på en matta eller grässtrån på en gräsmatta, som är gjorda av samma material som används i solpaneler. Men istället för att göra el, är solljuset absorberas av dessa små fibrer riktas till katalysatorer som producerar bränsle. En katalysator reagerar med vatten för att göra syre, vilket vi ventilera till luften. Den andra katalysatorn reagerar med vatten till väte och / eller reagerar med koldioxid från luften, precis som en planta gör, för att göra bränsle. Detta bränsle kommer sannolikt vara väte, men i senare implementationer vi tror att det kan vara naturgas eller metanol eller möjligen även bensin. "

Forskarna vid JCAP tror att det kommer att ta fem år att utveckla en tillfredsställande fungerande prototyp, och många fler år efter att utveckla en fullskalig maskin som kommer att vara i stånd att uppfylla målet att producera en billig, icke-förorenande bränsle i stora mängder . Men när vi kan ersätta fossila bränslen som olja och kol med en kraftfull bränsle som framställs av solljus, kommer det att bli en helt ny värld. Låt oss hoppas att dagen är inte alltför långt borta.