“环境力学文摘”,第89期

发布时间:2024-03-29 访问量:1400

环境力学文摘,第89期,2024329 

 

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本期编辑:刘青泉孙洪广

依托单位:中国力学学会环境力学专业委员会,江苏省力学学会环境与灾害力学专业委员会

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本期目录

新闻报道

9300亿吨!我国科研人员算出近40年青藏高原地表年均蒸发量

新技术通过平流层“脱水”为地球降温

厄尔尼诺现象将给全球带来破纪录高温

热带海洋-大气相互作用与气候研究取得重要进展

新能源发展中需重视环境污染新问题

科研人员揭示中国灌溉用水未来变化趋势与经济影响

我国学者发现过度依赖碳移除会带来潜在风险

南海北部海底断裂新活动获揭示

同济大学提出一种新型有机污染物降解策略

微塑料可能与严重健康问题存在关联

人才招聘

中国科学院成都山地所(中巴中心)支撑岗位招聘启事

中国科学院力学研究所2024年度科技、支撑岗位及特别研究助理招聘启事

清华大学水利系遥感水文团队龙笛教授诚聘博士后

学术会议

关于召开“第一届全国地下水资源与生态环境大会”的通知

关于召开“第七届全国流固耦合与非定常流体力学学术会议”的第二轮通知

关于召开“中国力学学会第127次青年学术沙龙活动”的通知

关于召开“全国第一届南海岛礁工程环境力学会议”的第二轮通知

论文成果

Flow pattern of fast granular flow impacting a granular deposit

A two-dimensional double layer-averaged model of hyperconcentrated turbidity currents with non-Newtonian rheology

学术期刊

Water Resources Research, Volume 60, Issue 3, March 2024

 

部分期刊最新目录

 

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新闻报道

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9300亿吨!我国科研人员算出近40年青藏高原地表年均蒸发量

作者:陆成宽 来源:科技日报

记者29日从中国科学院青藏高原研究所获悉,利用青藏高原地面观测资料及其浅层土壤含水量、土壤质地数据,来自该所的科研人员发现,过去近40年,青藏高原年均蒸散发量约为346.5毫米,也就是整个高原每年通过蒸散发传输到大气中的水量约为9300亿吨。相关研究成果在线发表于国际知名期刊《地球系统科学数据》。

青藏高原被誉为“世界屋脊”“亚洲水塔”“地球第三极”,是我国重要的生态安全屏障,其植被类型以高寒草甸为主,水文气象类型以干旱或半干旱为主。蒸散发在该地区的水量平衡中起着至关重要的作用。

以往的研究表明,浅层土壤水反映了青藏高原地气之间水热的交换特征,活动层土壤从根本上影响青藏高原的水文过程,并影响大气与深层土壤之间水热的直接交换。“科研人员利用模型评估的青藏高原蒸散发数值,在估计值的大小和空间分布上存在较大差异,这是因为驱动蒸散发模型的参数需要大量实测数据,而我们又对青藏高原蒸散发的时空动态和调控机制了解不足,这就限制了准确评估蒸散发的能力。”论文共同通讯作者、中国科学院青藏高原所研究员马耀明告诉记者。

此次,科研人员改进了蒸散发模型,利用改进的模型,并结合最新的土壤属性、气象数据和遥感数据,他们生成了一套为期37年(1982—2018年)的月尺度蒸散发及其组分数据集。“我们利用9个通量塔对该数据集进行了验证,验证结果表明,该数据集性能可靠。”论文共同通讯作者、中国科学院青藏高原所研究员陈学龙说。

研究发现,整个青藏高原的年均蒸散发量为346.5±13.2毫米,年均蒸散发增长量为0.96毫米。“年均蒸散发的这种上升趋势主要是青藏高原的气候暖湿化导致的。”陈学龙说,青藏高原蒸散发的主要贡献者是土壤蒸发,占比超过84%

马耀明表示,这项研究成果对青藏高原的水资源管理、干旱监测、生态环境研究和分析具有重要价值。相关数据已在国家青藏高原科学数据中心和科学数据银行公开发布。

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新技术通过平流层“脱水”为地球降温

作者:许悦 来源:中国科学报

提起温室气体,人们首先想到的大概是二氧化碳、甲烷等,很容易忽视掉普通的水蒸气,其实它也是主要温室气体。

水蒸气可以在平流层停留多年,通过吸收太阳辐射、与其他气体发生反应等,加强温室效应。根据一项研究,20世纪90年代平流层水蒸气的跃升,可能使那段时间内全球变暖加剧了30%

但是,如果从源头阻止水蒸汽到达平流层会怎么样呢?基于该想法,一项新的地球工程技术诞生了。这项近日发表于《科学进展》的新研究,瞄准潮湿的上升气流,在它进入平流层前向其注入云凝结核,为平流层“脱水”。

“使平流层保持干燥,可能只需要每周投放2公斤的材料。”该研究主要作者、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)化学科学实验室物理学家Shuka Schwarz说,这种刻意的平流层脱水措施只能适度地降低气温,抵消过去几百年来二氧化碳上升所导致的全球变暖的1.4%

这个技术实施的关键点在于,世界上只有少数几个地方的热度足以产生强大的上升气流,将空气带入位于地表以上917公里处的平流层。这些“入口”中最重要的一个位于西赤道太平洋上空,面积约相当于澳大利亚。

 在空气上升过程中,大部分水分会凝结成云并产生降水。但过去10年里,美国国家航空航天局(NASA)对平流层以下冷层的观测发现,那里有足够多的能够形成云的潮湿空气团,但缺乏让水分凝结成冰晶并最终形成雨的粒子。

“这是一个机会的问题,即空气是否能到达这最冷的地方,以及那里是否有足够的云凝结核。”Schwarz说。

NASA的研究还发现,这种潮湿气团是集中的。仅1%已探索的气块带入的水分就占了可能最终进入平流层的水的一半。于是,研究团队模拟了将三碘化铋作为凝结核投入1%水富集区域的情况。结果发现,乐观情况下,每周投入2公斤每颗直径为10纳米的凝结核,就足以将这些潮湿的气块成云。这样数量的材料投放通过气球或无人机就能实现。

对此,不少专家持谨慎态度。美国普渡大学大气化学家Daniel Cziczo表示,虽然这个想法很有趣,但可能会带来风险。比如,如果凝结核没在正确的地方成云或扩散到了其他地方,可能会加速错误类型的云产生,那么降温措施就变成升温措施了。

“不过对于那些曾讨论通过向平流层投放数千吨反射性颗粒来降低地球温度的地球工程师来说,这显然是一个可能奏效的新想法。”瑞士苏黎世联邦理工学院大气物理学家Ulrike Lohmann说。

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厄尔尼诺现象将给全球带来破纪录高温

作者:许悦 来源:中国科学报

气候模型预测,由于持续的厄尔尼诺现象,加勒比海、孟加拉湾、南中国海,以及阿拉斯加和亚马孙部分地区今年将迎来有记录以来最热的12个月。

“这些地方出现具有破坏性的极端情况的风险会增加。”美国国家海洋和大气管理局(NOAA)太平洋海洋环境实验室团队成员Michael McPhaden说,“它们会损害人类健康、增加了野火风险。而在海洋中,海洋热浪风险增加,会损害海洋生态系统、威胁渔业、破坏珊瑚。”

目前,全球大部分地区地表温度都处于历史最高水平。造成这种情况的主要原因是化石燃料燃烧产生的碳排放。但除此之外,始于2023年中的强烈厄尔尼诺现象进一步使气温走高。厄尔尼诺现象使温暖的海水从太平洋表面向南美洲水域扩散。这片广阔的温水区域将大量海洋热量输送到大气中,导致地表温度上升。

与厄尔尼诺现象相反的拉尼娜现象,则会逆转升温情况:冷水扩散到远离南美洲的太平洋表面,吸收大气中的热量,降低表面温度。这意味着全球平均地表温度通常在厄尔尼诺阶段达到创纪录的水平,然后在拉尼娜阶段下降。

McPhaden和同事们建立了一个计算机模型,以预测世界上哪些地区将出现创纪录的高温天气。该模型考虑了气溶胶污染、火山爆发以及厄尔尼诺现象。他们预测的是20237月至20246月期间各地区的平均地表温度。

研究小组考虑了强烈厄尔尼诺现象和较为温和的厄尔尼诺现象两种情况。“但显然,现在我们正在经历一场强烈的厄尔尼诺现象。事实上,它很可能是自1950年以来最强的五大厄尔尼诺现象之一。McPhaden说。

研究团队预测,在这种强烈厄尔尼诺现象下,20237月至20246月的全球平均地表温度将比1951年至1980年的平均地表温度高1.1°C1.2°C。这相当于比1850年至1900年的平均地表温度高出1.4°C1.5°C,而加勒比海、孟加拉湾、南中国海,以及阿拉斯加和亚马孙部分地区今年将迎来有记录以来最热的12个月。

一直在追踪极端温度的气候学家Maximiliano Herrera指出,在持续的厄尔尼诺现象中,温度纪录已经被打破,尤其是在热带地区。“这是一个超级厄尔尼诺,创纪录高温的持续存在不可避免。”

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热带海洋-大气相互作用与气候研究取得重要进展

作者:廖洋 左伟 来源:中国科学报

近日,中国海洋大学教授郑小童团队联合国外学者在热带海洋-大气相互作用与气候变化研究领域取得重要进展。研究提出,风驱动的海洋环流变化对热带太平洋变暖空间结构具有重要贡献。这项新观点发表于《自然-通讯》。

热带太平洋作为全球气候系统中的重要海区,其海表面温度(SST)变化对区域和全球气候有重要的调控作用。研究表明,绝大多数气候模型一致地模拟出赤道东太平洋(EPSST变暖,呈现出一种类似厄尔尼诺增暖型,而观测到的海表面温度趋势显示出赤道中太平洋(CP)冷却,有时被称为类拉尼娜增暖型。特别是自1958年以来的最新热带太平洋海表面温度趋势,其展示出的空间结构比典型的类厄尔尼诺或拉尼娜形态更为复杂。赤道热带太平洋变暖模态存在暖--暖的三级子结构,而这种变暖空间分布的形成机制仍不清楚。

该研究结合观测数据以及气候模型数据,利用模型开展对全耦合以及风应力机械耦合模式数值试验的分析,以分离出风驱动的海洋环流变化在塑造历史时期太平洋海温变暖模态中发挥的作用。

研究表明,自1958年以来,观测到的热带太平洋复杂的变暖结构是多种物理过程的结果。历史辐射强迫可以引起副热带东北太平洋变暖,并向赤道西太平洋延伸,而不会引起风驱动的海洋环流变化。

相比之下,风驱动的海洋环流的变化将导致赤道东太平洋变暖。通过海洋混合层收支诊断分析,赤道东太平洋的增暖主要是由风驱动的海洋环流的海洋动力过程所主导的,而大气调整过程则较弱。

通过将海洋动力过程进一步分解,研究发现,东太平洋变暖是由异常的跨赤道风驱动的,其主要机制为赤道以北约5°N处的西风异常所导致的向南的埃克曼输运,并通过平均纬向环流和经向环流,进一步将暖信号向极地和西太平洋方向扩散,而非海洋垂直平流调整。这一结果凸显了历史时期热带太平洋增暖空间型中风驱动的海洋水平环流变化的作用被忽视。

该发现不仅为理解历史时期热带太平洋增暖空间型提供了新的动力机制解释,也对预测未来气候变化提供了重要参考。同时,它强调了现有气候模型在捕捉赤道中太平洋冷却信号方面的不足,指出了改进赤道海洋过程和海洋热力结构模拟的迫切需求。

该研究成果由中国海洋大学和美国杜克大学,联合美国北卡罗来纳州立大学、阿拉斯加大学和杜克大学的学者共同完成。

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新能源发展中需重视环境污染新问题

作者:冯丽妃 来源:中国科学报

今年两会,全国政协委员、中国科学院院士江桂斌带来了一份关于加强我国锂污染研究的提案。我国当前正在加快发展方式绿色转型,新能源发展势头迅速。目前我国供应了全球50%的风电和80%的光伏设备,电动汽车,锂电池,光伏产品“新三样”产业不断壮大。不过,江桂斌向《中国科学报》表示:发展新能源对于实现碳中和非常关键,但也要防范其过程中可能产生的生态环境风险。

作为新能源的配套产业,我国的储能产业发展非常迅猛,极大提升了对锂资源的需求。江桂斌表示,我国拥有全球最大的新能源汽车市场,在锂矿开采、冶炼、产品制造、废弃电池回收等环节容易造成锂的污染风险。而目前我国有关锂的环境赋存数据十分缺乏,环境浓度剂量下锂离子暴露和慢性效应缺乏深入研究,锂污染风险待破题。

例如,截至2023年底,我国新能源汽车保有量达2041万辆,占汽车总量的6.07%,且呈高速增长态势。以每辆新能源汽车消耗50公斤的碳酸锂为例,目前我国新能源汽车行业已经消耗了超过100万吨的碳酸锂原料。

同时,我国还是全球最大的碳酸锂原料生产基地,智利、澳大利亚盛产的锂辉石,以及中国自产的锂云母都被运输到江西、四川等地集中冶炼提纯。据国际能源署(IEA)预计,2040 年的全球锂需求量将达到 2020 年的 15 倍以上。未来,我国将在全球锂资源的生产端和使用端扮演更加重要的角色。

在锂矿开采、冶炼、产品制造、废弃电池回收等环节容易造成锂的污染风险,从而导致我国一些区域性锂浓度本底值的不断升高。“根据我们对江西锂冶炼工业区调研,锦江河水中锂浓度从上游背景值每升1微克急剧增加到下游每升100微克以上,表明我国区域性锂污染问题已经显现。”江桂斌说。

与此相对的是,他表示,目前我国有关锂的环境赋存数据十分缺乏,环境浓度剂量下锂离子暴露和慢性效应缺乏深入研究,人群通过饮用水锂暴露的风险日益增加。近期相关研究发现,环境相关浓度的锂离子不仅会影响植物、浮游动物、无脊椎动物的生长发育,过量锂暴露也可引起人体多个器官或系统的功能紊乱,甚至可能影响孕妇及胎儿的健康。而目前主流水处理工艺对溶解态锂离子的去除率低于20%,处理能力非常有限。一些特定区域,如锂工业区及周边人群可能正在面临较高的锂暴露的风险。

为此,江桂斌建议,开展专项研究工作,摸清全国重点区域锂污染的基本状况;加强相关基础研究,评估锂污染的生态环境风险;严格源头管控,加强关键污染源锂排放控制。例如,制定相关管理规范和排放标准,加快建立废旧锂电池回收体系,减少关键污染源的无序排放。对采矿、冶炼和废旧锂电池处置等过程涉及的废水废渣排放进行监测监管,明确污染处置的责任主体,出台有关锂污染防治技术开发的扶持政策,做好废水废渣处理处置和自来水净化技术储备。

2022年,江桂斌在“关于加强新能源发展过程中生态环境风险防范”的提案中就强调我国大规模光伏发电中需要重点关注的生态环境问题。他指出,调整能源结构,大力发展风电、光电等清洁可再生能源是我国实现碳中和目标的关键,但随着我国新旧动能转换、能源结构转型进入深水区,在推进新能源发展的同时,要做好可再生能源用地规模和性质研究。例如,2023年,我国光伏行业继装机规模连续10年位居全球之首,大规模光伏发电已经在全国很多地区铺开。但从全生命周期分析,光伏发电并非零碳排放、零污染,存在很多潜在的生态环境风险,因此需合理有序开发,积极防范新能源发展中出现的生态环境问题,大力推动我国新能源高质量发展,为中国现代化建设提供安全可靠的能源保障,为建设美丽中国作出更大贡献。

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科研人员揭示中国灌溉用水未来变化趋势与经济影响

作者:帅俊全 褚尔嘉 来源:央视新闻客户端

记者从中国科学院空天信息创新研究院(空天院)获悉,该院遥感科学国家重点实验室研究员王树东带领的生态水文遥感团队,近期在灌溉用水估算领域取得重要进展。该研究团队提出一种基于机器学习和遥感观测数据的全国尺度灌溉用水量估算模型,并基于该模型揭示了未来气候变化情景下中国灌溉用水的变化趋势和经济影响。

据了解,灌溉农业约占全球耕地面积的20%,贡献了40%以上的粮食产量。中国拥有全球最大面积的灌溉农田,占中国耕地面积的一半以上,灌溉用水对作物生长和产量至关重要,尤其是在水资源短缺的地区,频繁的干旱和极端气温可能加剧其影响。因此,在全球气候变化导致粮食安全日益受到挑战的背景下,准确估算灌溉用水变化对于制定最优的水资源分配政策的重要性日益凸显。

现有的灌溉用水估算方法,受到数据可用性和模型结构的约束,在全国尺度和未来气候变化情景下适用性差。基于此,该研究团队开发了一个基于机器学习的新模型,通过整合一系列高精度水文要素卫星遥感产品(降水、蒸散、土壤水分和雪水当量)、气象驱动因子、经济统计数据和数值模型模拟,在数据驱动框架下估算全国尺度的灌溉用水。新模型在估算灌溉用水方面表现出较高的准确性。通过11个农田站点的独立观测验证,模拟数据与实地观测数据具有显著相关性,准确率达到90%以上。

该研究团队进一步考虑了一系列气候和社会经济情景,将建立的机器学习框架与四个先进的地球系统模型结合,提供了未来70年中国灌溉用水的变化趋势和相关成本。研究发现,基于不同的温室气体排放情景,未来70年,约60%的省份的灌溉用水量都会增加,特别是西北和华北区域。对比20世纪80年代至2010年的数据,全国灌溉用水到2050年预计最高将增加17.1%,灌溉用水的增加带来每年新增成本最高达到39.1亿美元;到2100年预计最高将增加34.8%,每年新增成本最高达到65亿美元,研究结果突显了水资源可持续利用与管理的迫切性。

该项研究提出了一种有效估算当前和未来灌溉用水的方法,研究成果可以扩展到其他面临日益增长的灌溉需求的国家。该研究结果也可为农业用水政策制定和决策提供重要信息,有利于指导在气候变化和社会经济动态背景下进行水资源的可持续利用与管理。

合作完成这项研究的单位还包括中国气象科学研究院和美国宾夕法尼亚大学等,该研究成果近日在美国地球物理学会(AGU)旗下期刊Earth’s Future(《未来地球》)上发表。

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我国学者发现过度依赖碳移除会带来潜在风险

作者:张华 陈彬 来源:中国科学报

《巴黎气候协定》指出,相较工业化之前的水平,国际社会承诺到本世纪末将全球气温升幅控制在2摄氏度之内,并努力限制在1.5摄氏度内。科学家们一再警告,1.5摄氏度被认为是全球升温的一个关键阈值,超过这一水平的变暖将给全球造成灾难性的影响。二氧化碳的大量排放是引发地球升温重要因素之一。二氧化碳移除技术(以下简称碳移除)是实现全球碳排放降低、给地球降温的重要举措。

近期,由天津大学副教授金超团队联合多家国内外知名研究机构,提出了一种最大限度减少碳移除依赖的地球降温发展路径。该研究利用全球气候变化的综合评估模型,部署了6种不同碳移除方法,即造林/再造林、生物能源与碳捕集储存、直接空气捕集储存、生物炭捕集、强化岩石风化捕集、海洋固碳,进而模拟不同程度碳移除依赖场景下世界经济、能源系统、土地利用和环境之间的联系。

研究发现,过度依赖碳移除会给人类带来潜在的诸多风险,包括高碳排放产业推迟减排、化石燃料基础设施继续使用造成的锁定效应、以及为了降碳大量占用既有耕地牧场资源等。

该工作发表在环境领域国际顶级刊物《环境科学与技术》上,并入选当期封面文章。

金超介绍称,按照目前的排放速度,满足2100年温升不超过1.5摄氏度剩余的碳预算可能在未来5年内耗尽。这就需要可再生能源和核能在全球能源供应中快速增长。

研究团队以移除10亿吨(低)、80亿吨(中)、220亿吨(高)二氧化碳3个量级为例,表明在低碳移除依赖下,将显著降低化石燃料使用,进而降低氮氧化物、挥发性有机化合物、颗粒物、硫化物等污染物排放,研究预测到2050年在低碳移除依赖下,可再生能源和核能将达到总发电量的90%以上。

研究发现,在6种不同的碳移除方法中,生物能源与碳捕集储存和直接空气捕集储存将发挥最重要的作用,海洋固碳高的成本导致其发挥的作用甚微。就全球不同大洲发展来看,碳移除需求主要集中在亚洲;生物能源与碳捕集储存将在非洲、亚洲、欧洲以及中美洲和加勒比海地区发挥最重要作用,但北美/南美和大洋洲等地区部署直接空气捕集储存相对便宜。

据研究工作主要完成人之一、天津大学留学生杰佛瑞介绍,在高的碳移除预测场景下,严重依赖陆基生物碳移除方法实现负碳排放会对粮食生产和资源使用产生负面影响。这是因为造林/再造林、生物炭和生物能源作物等碳移除方案会占用大量土地资源,继而取代现有的耕地和牧场,预测结果显示,到2050年会导致耕地减少50%,给人类的粮食和食品安全带来极大挑战。

该项研究工作为最小限度利用碳移除技术实现全球降碳发展目标提供了强有力的证据,指明人类现在亟需采用可再生能源、电气化、碳中和燃料、降低能耗等举措来降碳,而不是押注于不确定的未来碳移除技术实现大规模降碳。

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南海北部海底断裂新活动获揭示

作者:朱汉斌 来源:中国科学报

近日,中国科学院深海科学与工程研究所深海地球物理与资源研究团队联合中山大学、中国石油大学(华东)、西班牙巴塞罗那大学等单位,研究揭示了南海北部一条正在活动的海底断裂带——陆坡断裂带。相关成果在线发表于《海洋和石油地质》(Marine and Petroleum Geology)。

论文第一作者、中国科学院深海科学与工程研究所和中山大学联合培养博士生曾凡长表示,海底断裂活动不仅会触发地震,而且通常会触发海底滑坡-海啸灾害链,往往比陆上地震具有更大的破坏性。海底活动断层的空间分布、结构特征和最新活动性是海洋地质灾害评估的关键参数。

该研究利用高精度多道地震、重磁和海底地形数据,系统研究了南海北部深水区的活动构造,揭示了陆坡断裂带的空间分布、结构特征和最新活动性。研究结果表明,陆坡断裂带是发育在陆架坡折带附近的一条长约1100 km,北东东走向的活动断裂带。陆坡断裂带(琼东南段)的平/剖面呈现出正断兼走滑的结构特征。断距分析和生长指数表明,陆坡断裂带(琼东南段)在晚第四纪以来发生过多次活动。结合现今海底地貌特征,认为陆坡断裂带未来可能会进一步活动,并可能触发海底地震-滑坡-海啸灾害链效应,具有巨大的地质灾害危险性。

论文共同通讯作者、中国科学院深海科学与工程研究所研究员王大伟指出,该研究揭示了我国南海北部陆坡断裂带的具体分布、几何结构和最新活动性,为我国海域地质灾害评估工作提供了基础数据。

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同济大学提出一种新型有机污染物降解策略

作者:江庆龄 来源:同济大学

近日,同济大学环境科学与工程学院教授凌岚团队提出了一种净化水体中有机污染物的全新解决方案,通过光催化生成自由基的选择性调控,大大提升了污染物的降解效率。相关研究在线发表于美国《国家科学院院刊》。

光催化分子氧活化技术能在太阳光作用下产生电子和空穴,并将氧气活化为具有高污染物氧化能力的活性氧物种,从而解决水体中抗生素等有机污染物的净化问题。一方面减少光生电子-空穴对之间的相互纠缠,另一方面抑制电子和空穴在传输过程中的再复合,显著提升光催化分子氧活化过程中的自由基产率,从而提升水体有机污染物的净化效率。

研究团队以碳氮材料作为研究模板,通过在该材料中同时引入氰基和钠,制得具有高电子-空穴分离能力的新型材料。氰基的引入能吸引光生空穴,从而降低了光生电子-空穴对之间的相互纽带。在氰基和钠的协同作用下,电子能快速迁移至反应位点附近。钠的加入使碳氮材料能捕获这些迁移中的电子,用于后续的氧气活化反应,从而极大程度抑制电子和空穴的复合过程。该材料展现出了97.6%的自由基选择性,对抗生素、塑化剂、农药等污染物均具有良好的去除能力。

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微塑料可能与严重健康问题存在关联

作者:许悦 来源:中国科学报

从食品包装、服装到轮胎、水管,人们日常生活中,塑料无处不在。它们释放出的微小颗粒进入环境,会被人们摄入或吸入,给人类健康带来威胁。

36日,一项发表于《新英格兰医学杂志》的研究对显示这些微塑料与人类健康之间联系的第一手数据进行分析,发现在200多名接受手术的人中,近60%的人主要动脉中有微塑料甚至更小的纳米塑料颗粒。在手术后约34个月内,体内含有微塑料的人心脏病发作、中风或死亡的可能性,是那些动脉中无微塑料颗粒的人的4.5倍。

“这是一项具有里程碑意义的试验。”未参与该研究的美国韦恩州立大学医学科学家Robert Brook说,这将是世界各地进一步深入研究微塑料与纳米塑料风险程度的跳板。

不过,Brook等人,甚至该研究作者都指出,这项研究并没有表明这些微小的颗粒会导致健康状况不佳,因为他们没有研究如社会经济地位等因素,有可能是这些因素导致人们健康不佳,而非塑料本身。

科学家们发现,微塑料几乎无处不在。它们可以存在于海洋中,也可以出现在母乳或饮用水中;它们可能飘在空中,也可能随着雨水降落。

这种污染物的存在普遍且持久,通常需要几个世纪才能分解。因此,细胞无法轻易降解它们,导致微塑料会在生物体内积累,科学家早就在人类血液,以及肺部和胎盘等器官中发现微塑料。科学家虽然担心微塑料对健康产生影响,但事实证明,这些影响很难被严格评估。

研究论文作者、意大利坎帕尼亚大学的内科医师Giuseppe Paolisso和同事知道微塑料会被脂肪分子吸引,所以他们很好奇这些微塑料颗粒是否会在血管内壁形成的脂质斑块中堆积。

该团队追踪了257名接受通过去除颈部动脉中斑块来降低中风风险手术的人。研究人员将被切除的斑块置于电子显微镜下。他们在150名患者样本中看到了锯齿状的斑点,这是微塑料颗粒存在的证据。

化学分析显示,大部分颗粒由聚乙烯或聚氯乙烯组成。聚乙烯是世界上使用最多的塑料成分,经常出现在食品包装、购物袋中,而聚氯乙烯通常被称为PVC,是世界上产量第三大的合成聚合物塑料。平均而言,斑块样本中含有更多微塑料的患者的炎症生物标志物水平更高。

Brook说,这暗示了这些颗粒物是如何导致不良健康影响的。如果它们有助于引发炎症,可能会增加斑块破裂的风险,从而导致可能堵塞血管的脂肪沉积物溢出。

与斑块中没有微塑料的患者相比,有的微塑料的患者更年轻、更有可能是男性、更容易吸烟,并且更容易患糖尿病或心血管疾病。不过,由于该研究只分析了那些需要手术降低中风风险的人,因此尚不清楚这种联系在更广泛的人群中是否成立。

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人才招聘

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中国科学院成都山地所(中巴中心)支撑岗位招聘启事

地点:中国 成都;发布时间:2024. 3. 20

中国-巴基斯坦地球科学研究中心(简称中巴中心)是由中国科学院与巴基斯坦高等教育委员会联合成立的科研机构,针对中巴经济走廊建设面临的自然灾害、生态环境、资源开发、区域经济可持续发展等方面开展科研和教育合作。总部设在巴基斯坦伊斯兰堡,国外依托单位为巴基斯坦真纳大学,国内依托单位为中国科学院成都山地灾害与环境研究所。

根据中巴中心发展需要,经成都山地所决定,现面向所内外公开招聘以下岗位,有关事项公告如下:

一、人才需求

1设岗人数:实验室平台建设支撑岗1名、野外观测台站建设支撑岗1名;

2实验室平台建设支撑岗1名;

岗位职责:参与中巴中心伊斯兰堡园区实验室平台建设,负责后期仪器设备管理运行、维护及功能升级等工作。

招聘条件:(1)研究生学历,硕士及以上学位;(2)地质、岩土、土木工程、机械工程、电气工程及其自动化、机电一体化等相关专业;(3)身心健康,勤奋踏实,有较强的责任心和团队协作精神;(4)有良好专业基础知识,较强的文字表达和沟通协调能力;(5)每年驻巴基斯坦时间为6-8/年;(6)有相关工作经验优先。

3野外观测台站建设支撑岗1名;

岗位职责:参与中心基斯坦吉尔吉特野外综合观测台站的建设,负责仪器设备管理运行、维护及功能升级等工作。

招聘条件:(1)本科及以上学历;(2)机械工程及其自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、自动化控制、土木工程等相关专业;(3)身心健康,勤奋踏实,有较强的责任心和团队协作精神;(4)有良好专业基础知识;(5)每年驻巴基斯坦时间为6-8/年;(6)有相关工作经验优先。

4有关要求:有以下情况者,不得应聘和入职:因犯罪受过刑事处罚的;正在接受纪律审查的或涉嫌违法犯罪正在接受调查的;曾在各级公职人员招考中被认定有舞弊等严重违反考试录用纪律行为且尚在禁考期内的;被依法列入失信联合惩戒对象名单的;曾有学术不端等不良行为的;其他法律法规规定不得应聘的。

二、应聘材料

1、填写《成都山地所应聘登记表》、《成都山地所应聘信息一览表》;(附件下载链接:http://www.imde.ac.cn/rszp_2021/202103/t20210323_5982486.html 

2、工作能力和业绩的证明材料(如参加相关工作的证明材料、个人的获奖证书、技能证书等的扫描件、代表性论著等);

3、个人身份证明材料(身份证、毕业证、学位证、学生证等的扫描件);

请将所需应聘材料以压缩包的形式发送至邮箱,文件名与E-mail主题相同,格式为应聘岗位-获得最高学位的学校和学院-最高学位-姓名,如,xx岗位-xx大学-硕士/学士-姓名。

三、招聘程序

即日起接受报名,由人事部门和用人部门按照招聘条件对报名人员进行资格审查和择优筛选。通过初审者将会议电话或邮件方式通知,按相关程序组织面试和答辩,未入选者,不再另行通知。

四、聘任待遇

1、编制外项目聘用,执行协议薪酬。按照国家、中国科学院及研究所的工资政策执行,特别优秀者,待遇可面议;

2、按规定缴纳各项社会保险、住房公积金等,并按规定享受其他福利、休假等相关待遇;

3、聘用人员在境外工作期间可按外交部、中国科学院等相关管理文件提供相应补助。

五、联系方式

通讯地址:四川省成都市天府新区群贤南街189

邮编:610299

联系方式:代老师(人教处,028-85573155),李老师(15008213087

电子信箱:zhaopin@imde.ac.cn ,并抄送 cpjrc@imde.ac.cn

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中国科学院力学研究所2024年度科技、支撑岗位及特别研究助理招聘启事

地点:中国 北京;发布时间:2024. 3. 19

中国科学院力学研究所(以下简称力学所)创建于1956年,是以钱学森先生工程科学思想建所的综合性国家级力学研究基地,为我国航空航天事业以及国家经济社会发展做出过重要贡献,在国际力学界享有盛誉。

力学所现有中国科学院院士6名,国家杰出青年基金获得者11名,优秀青年基金获得者7名。力学所先后获国家、中国科学院和各部委各种科技奖230余项,其中国家最高科学技术奖1项、特等奖3项、一等奖4项、二等奖13项、三等奖10项,中国科学院和部委级一等奖24项。力学所是我国最早招收研究生、首批具有博士学位授予权和建立博士后科研流动站的单位之一,也是中国科学院博士生重点培养基地之一。

现面向2024年应届毕业生、留学回国人员及社会人员公开招聘,诚挚欢迎有志青年加盟力学所,我们携手并进、共襄发展。

一、招聘岗位

(一)科技岗位:面向博士后出站人员或博士毕业具有三年以上工作经验人员;

(二)特别研究助理岗位(博士后):面向应届博士毕业生;

(三)支撑岗位:面向应届硕士毕业生。

本次招聘面向高校应届毕业生、留学回国人员和在职人员,岗位包含但不限于:力学(固体力学、流体力学、计算力学、工程力学等)、航空宇航科学与技术、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、光学工程、控制科学与工程、物理学等诸多学科及相关交叉学科,具体岗位信息详见附件。

二、招聘条件

(一)科技岗位、支撑岗位

1.科研能力强,基础知识扎实,为人正派,责任心强,有较强的进取精神和团队合作精神;

2.年龄一般应在35周岁以下,条件优秀者年龄可适当放宽;

3.非应届毕业生一般应具有北京户口;

4.科技岗位自然科学研究系列竞聘者应具有不少于两年博士后研究经历,或博士毕业工作满三年,或具有副高级以上专业技术职务,不满足条件的博士学位竞聘者建议申报力学研究所特别研究助理(博士后);具有副高级及以上专业技术职务人员申请科技岗位,特别优秀的应聘条件可放宽至硕士学位;

5.身体健康,与本单位职工没有血缘亲缘关系。

(二)特别研究助理岗位(博士后)

1.具有良好的政治素质和道德修养,遵纪守法,身体健康;

2.获得博士学位3年以内,应届博士毕业生优先;

3.申请时年龄一般不超过35周岁;

4.进站从事博士后研究人员,须将人事关系转入力学所,并保证全脱产从事博士后研究工作。

三、岗位待遇

(一)科技岗位、支撑岗位

1.择优解决北京户口:为优秀的非北京生源应届毕业生、高级专业技术人员、留学回国人员解决北京户口;

2.提供有竞争力的薪酬待遇,完善的社会保险、住房公积金等;

3.提供完善的福利保障,员工食堂、人才公寓、带薪年假、年度健康体检、各类其他福利等;

4.完善的员工职业发展体系和培训体系;

5.丰富多彩的职工集体活动;

6.配合中国科学院3H工程,协助子女入园入学。

(二)特别研究助理岗位(博士后)

1.基本年薪一般为20-60万元,针对特别优秀的人才,上不封顶;

2.提供流动公寓或住房补贴;

3.提供各类特别研究助理(博士后)项目申报机会;

4.特别研究助理(博士后)合同期满,可申请力学所事业编制岗位或中国科学院有关人才项目。

四、官方网址 

网址:https://imech.quanzhi.com/recruitment/job/detail/id/242/ https://imech.quanzhi.com/recruitment/job/detail/id/241/

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清华大学水利系遥感水文团队龙笛教授诚聘博士后

地点:中国 北京;发布时间:2024. 3. 7

一、招聘背景

因研究和发展需要,清华大学水利系遥感水文团队龙笛教授现招聘博士后/助理研究员。

二、招聘对象及条件

招聘对象:博士后/助理研究员

招聘方向:1.水文水资源,尤其是寒区(如青藏高原)水文、地下水、生态水文;2.海洋遥感与大数据(联合导师为张建民院士)3.遥感与地理信息系统;4.湖泊生态学等

应聘者获得国内外博士学位,在本专业领域取得一定研究成果,并具有追求卓越的学术品格、严谨求实的工作态度、协作互助的团队精神、良好高效的沟通能力。

三、应聘材料及应聘方式

有意者请提供详实的电子版申请材料,并请在来信主题中注明应聘岗位。申请材料应具体包括:

1、个人详细简历、科研兴趣、未来工作规划及其他相关材料(中英文皆可)

2、申请材料请发送至dilongthu@163.com;邮件标题为博士后应聘-姓名

3、此招聘长期有效,招满为止。

四、待遇

1、基本待遇(包括五险一金、博士后住房补贴、博士后公寓等)按清华大学博士后流动站相关规定执行。同时,课题组为获聘者提供国内外会议及交流访问机会,积极支持个人职业发展,创造良好的科研条件和环境。

2、符合条件的优秀青年学者可申请清华大学水木学者计划,另享相关待遇(请参见清华大学博士后相关网页:https://postdoctor.tsinghua.edu.cn/)

五、联系方式

清华大学土木水利学院/水利水电工程系

联系地址:北京市海淀区清华大学新水利馆202办公室,100084

电子邮箱:dilongthu@163.com

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学术会议

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关于召开“第一届全国地下水资源与生态环境大会”的通知

重要信息:

详细信息:https://www.gree2024.com/

大会时间:2024412日至15 

大会地点:中国 武汉 

联系方式:

联系人:严冰,严璐,沈帅

电话:15994268560 15629017200 18571520769

电子邮箱:yanbing@cug.edu.cn yanlu@cug.edu.cn shenshuai@cug.edu.cn 

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关于召开“第七届全国流固耦合与非定常流体力学学术会议”的第二轮通知 

重要信息:

详细信息:https://www.cstam.org.cn/article/20020202095767552.html

大会时间:202448日至11 

大会地点:中国 盐城 

联系方式:

联系人:于英杰,郭同庆,郑冠男

电话:15933977501 13915942440 13910183048

电子邮箱:unsteady_meeting@ sina.com 

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关于召开“中国力学学会第127次青年学术沙龙活动”的通知

重要信息:

详细信息:https://www.cstam.org.cn/getAcaEventById/2613

大会时间:2024511日至12

大会地点:中国 上海

联系方式:

联系人:周冬冬

电话:13810173507

会务组电子邮箱:zhoudd@cstam.org.cn

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关于召开“全国第一届南海岛礁工程环境力学会议”的第二轮通知 

重要信息:

详细信息:https://www.cstam.org.cn/getAcaEventById/2510

大会时间:2024510日至12 

大会地点:中国 佛山 

联系方式:

联系人:程马遥,文凯,戴悦

电话:18820847846 13621456275 17671799762

电子邮箱:chengmayao@163.com 814383604@qq.com daiyue9611@sina.com

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论文成果

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Flow pattern of fast granular flow impacting a granular deposit

作者信息:

Yu Wangxin, Wang Xiaoliang, Liu Qingquan, Chen Xuedong, Wang Huaning

电子邮件地址: wangxiaoliang52086@126.com

文章地址:

Yu W, Wang X, Liu Q, et al. Flow pattern of fast granular flow impacting a granular deposit[J]. Powder Technology, 2023, 430: 118989.

ABSTRACT:

There are intricate and intriguing flow structures in interaction between fast granular flow and an existing deposit, significantly affecting the development of granular avalanches. This study examines the dynamic interaction for six different steep terrains using the depth-integrated Savage-Hutter model. Results reveal three distinct flow patterns, which are the propagating shock mode, stationary shock mode, and runup mode. In the propagating shock mode, a stable bow shock formed by the fast flow impacting propagates upstream. The stationary shock mode forms a nearly flat, stationary shock upon impact. A new normal shock relationship for granular flow is developed by considering the effect of earth pressure, which can be reduced to classical shock relationship for both stationary and propagating shocks on highly inclined slopes, and agrees well with the numerical predictions. However, on low-degree slopes, the predictions accord with the modified shock relationship accounting for different types of earth pressure.

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A two-dimensional double layer-averaged model of hyperconcentrated turbidity currents with non-Newtonian rheology

 

作者信息:

Sun Yining, Li Ji, Cao Zhixian, Borthwick Alistair George Liam

电子邮件地址: zxcao@whu.edu.cn

文章地址:

Sun Y, Li J, Cao Z, et al. A two-dimensional double layer-averaged model of hyperconcentrated turbidity currents with non-Newtonian rheology[J]. International Journal of Sediment Research, 2023, 38(6): 794-810.

ABSTRACT:

Hyperconcentrated turbidity currents typically display non-Newtonian characteristics that influence sediment transport and morphological evolution in alluvial rivers. However, hydro-sedimentmorphological processes involving hyperconcentrated turbidity currents are poorly understood, with little known about the effect of the non-Newtonian rheology. The current paper extends a recent twodimensional double layer-averaged model to incorporate non-Newtonian constitutive relations. The extended model is benchmarked against experimental and numerical data for cases including subaerial mud flow, subaqueous debris flow, and reservoir turbidity currents. The computational results agree well with observations for the subaerial mud flow and independent numerical simulations of subaqueous debris flow. Differences between the non-Newtonian and Newtonian model results become more pronounced in terms of propagation distance and sediment transport rate as sediment concentration increases. The model is then applied to turbidity currents in the Guxian Reservoir planned for middle Yellow River, China, which connects to a tributary featuring hyperconcentrated sediment-laden flow. The non-Newtonian model predicts slower propagation of turbidity currents and more significant bed aggradation at the confluence between the tributary Wuding River and the Yellow River in the reservoir than its Newtonian counterpart. This difference in model performance could be of considerable importance when optimizing reservoir operation schemes.

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学术期刊

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Water Resources Research, Volume 60, Issue 3, March 2024

 

Full Paper

Predicting Ecosystem Net Primary Productivity by Percolation Theory and Optimality Principle

Role of Lakes, Flood, and Low Flow Events in Modifying Catchment-Scale DOC:TN:TP Stoichiometry and Export

Spatiotemporal Data Augmentation of MODIS-Landsat Water Bodies Using Adversarial Networks

An Analytical Solution for Variable Viscosity Flow in Fractured Media: Development and Comparative Analysis With Numerical Simulations

Valuing Combinations of Flexible Planning, Design, and Operations in Water Supply Infrastructure

Quantitative Evaluation of the Onset and Evolution for the Non-Darcy Behavior of the Partially Filled Rough Fracture

A Machine Learning and Remote Sensing-Based Model for Algae Pigment and Dissolved Oxygen Retrieval on a Small Inland Lake

Wetlands Water Level Measurements From the New Generation of Satellite Laser Altimeters: Systematic Spatial-Temporal Evaluation of ICESat-2 and GEDI Missions Over the South Florida Everglades

Simulating the Role of Biogeochemical Hotspots in Driving Nitrogen Export From Dryland Watersheds

Characterizing Offshore Freshened Groundwater Salinity Patterns Using Trans-Dimensional Bayesian Inversion of Controlled Source Electromagnetic Data: A Case Study From the Canterbury Bight, New Zealand

Modeling Hydrologically Mediated Hot Moments of Transient Anomalous Diffusion in Aquifers Using an Impulsive Fractional-Derivative Equation

Winter/Spring Runoff Is Earlier, More Protracted, and Increasing in Volume in the Laurentian Great Lakes Basin

Geologic Controls on Apparent Root-Zone Storage Capacity

Large-Scale Channel Response to Erosion-Control Measures

Spatial-Temporal Differentiation of Supra- and Sub-Permafrost Groundwater Contributions to River Runoff in the Eurasian Arctic and Qinghai-Tibet Plateau Permafrost Regions

A Multi-Model Ensemble of Baseline and Process-Based Models Improves the Predictive Skill of Near-Term Lake Forecasts

Detecting the Non-Separable Causality in Soil Moisture-Precipitation Coupling With Convergent Cross-Mapping

Considering Uncertainty of Historical Ice Jam Flood Records in a Bayesian Frequency Analysis for the Peace-Athabasca Delta

On the Identifiability of Relative Permeability and Foam Displacement Parameters in Porous Media Flow

Developing a General Daily Lake Evaporation Model and Demonstrating Its Application in the State of Texas

Nonlinear Formulation of Multicomponent Reactive Transport With Species-Specific Dispersion Properties

Probabilistic Forecast of Multiphase Transport Under Viscous and Buoyancy Forces in Heterogeneous Porous Media

4D Neutron Imaging of Solute Transport and Fluid Flow in Sandstone Before and After Mineral Precipitation

Rainfall Frequency Analysis Based on Long-Term High-Resolution Radar Rainfall Fields: Spatial Heterogeneities and Temporal Nonstationarities

Collaborative Management of Water-Energy-Food-Ecosystems Nexus in Central Asia Under Uncertainty

Distinctive Patterns of Water Level Change in Swedish Lakes Driven by Climate and Human Regulation

Deep Learning Integrating Scale Conversion and Pedo-Transfer Function to Avoid Potential Errors in Cross-Scale Transfer

Reply to Comment by W. Knoben and M. Clark on “The Treatment of Uncertainty in Hydrometric Observations: A Probabilistic Description of Streamflow Records”

Canopy Randomness, Scale, and Stem Size Effects on the Interfacial Transfer Process in Vegetated Flows

The Evolution of Hillslope Hydrology: Links Between Form, Function and the Underlying Control of Geology

Temporal Evolution of Solute Dispersion in Three-Dimensional Porous Rocks

Large Wood Transport and Accumulation Near the Separation Zone of a Channel Confluence

Evaluating Streamflow Forecasts in Hydro-Dominated Power Systems—When and Why They Matter

Revegetation Changes Main Erosion Type on the Gully–Slope on the Chinese Loess Plateau Under Extreme Rainfall: Reducing Gully Erosion and Promoting Shallow Landslides

Downstream Nutrient Concentrations Depend on Watershed Inputs More Than Reservoir Releases in a Highly Engineered Watershed

An Experimental Investigation on the Energy Signature Associated With Multiphase Flow in Porous Media Displacement Regimes

A Unified Phenomenological Model Captures Water Equilibrium and Kinetic Processes in Soil

Hydro-Sedimentary Processes of a Plunging Hyperpycnal River Plume Revealed by Synchronized Remote Imagery and Gridded Current Measurements

Capillary-Driven Backflow During Salt Precipitation in a Rough Fracture

Hybrid Theory-Guided Data Driven Framework for Calculating Irrigation Water Use of Three Staple Cereal Crops in China

Impacts of Permeability Uncertainty in a Coupled Surface-Subsurface Flow Model Under Perturbed Recharge Scenarios

Bathymetry Inversion Using a Deep-Learning-Based Surrogate for Shallow Water Equations Solvers

Global-Scale Groundwater Recharge Modeling Is Improved by Tuning Against Ground-Based Estimates for Karst and Non-Karst Areas

Introducing Pour Points: Characteristics and Hydrological Significance of a Rainfall-Concentrating Mechanism in a Water-Limited Woodland Ecosystem

Anomalous Adsorption of PFAS at the Thin-Water-Film Air-Water Interface in Water-Unsaturated Porous Media

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部分期刊最新目录

Water Resources Research:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/toc/19447973/2024/60/3

Environmental Research:

https://www.sciencedirect.com/journal/environmental-research/vol/251/part/P2

Water Research:

https://www.sciencedirect.com/journal/water-research/vol/255/suppl/C

Journal of Computational Physics:

https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-computational-physics/vol/506/suppl/C

Journal of Hydrology:

https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-hydrology/vol/634/suppl/C

Advances in Water Resources:

https://www.sciencedirect.com/journal/advances-in-water-resources/vol/187/suppl/C

Environmental Fluid Mechanics:

https://link.springer.com/journal/10652/volumes-and-issues/23-6

Journal of Fluid Mechanics:

https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/volume/762BD82FA5BF296D180ED440D7AC3246

Environmental Pollution:

https://www.sciencedirect.com/journal/environmental-pollution/vol/348/suppl/C

Annual Review of Environment and Resources:

https://www.annualreviews.org/toc/energy/48/1

Limnology and Oceanography:

https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/toc/19395590/2024/69/2

Wiley Interdisciplinary Reviews-Climate Change:

https://wires.onlinelibrary.wiley.com/toc/17577799/2024/15/2

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