大自然的石笋竟忠实遵循数学定律
幽深的洞穴深处，时间仿佛被拉长。一滴水珠从洞顶缓缓渗出，悬停片刻，然后滴答一声落下，在洞底轻轻溅开。这看似微不足道的水滴，却能在漫长岁月里塑造出大自然一项迷人的艺术品——石笋。石笋或如尖塔刺向穹顶，或如蛋糕层层叠叠，有的粗壮如柱，有的纤细如针，还有的顶端居然能平坦得像一张小桌。这些形态各异的石头究竟是如何长成今天这个模样的？是什么力量在暗中设计？答案最近浮出水面。来自波兰、美国和斯洛文尼亚的科学家，像侦探一样破解了石笋生长的密码。他们在《美国国家科学院院刊》上发表了一项突破性研究，首次用数学公式描绘出石笋生长的完整蓝图。原来这一切的秘密，藏在一个叫作达姆克勒数的参数里。这个参数描述了两个关键因素之间的平衡：一是水中方解石沉淀的速度，二是水滴滴落的流量。就像做蛋糕时面粉和水的比例决定了口感，这个数值也决定了石笋最终会长成什么样。如果水滴总是精准地落在同一个点上，水流稳定而集中，石笋就会向上挺拔生长，形成一根根笔直的柱子；如果水滴四......阅读全文
大自然的石笋竟忠实遵循数学定律
幽深的洞穴深处，时间仿佛被拉长。一滴水珠从洞顶缓缓渗出，悬停片刻，然后滴答一声落下，在洞底轻轻溅开。这看似微不足道的水滴，却能在漫长岁月里塑造出大自然一项迷人的艺术品——石笋。石笋或如尖塔刺向穹顶，或如蛋糕层层叠叠，有的粗壮如柱，有的纤细如针，还有的顶端居然能平坦得像一张小桌。这些形态各异的石头究竟
科学家利用石笋研究告诉你“绿色撒哈拉”
在撒哈拉沙漠的马里廷巴克图附近，雨云若隐若现。 图片来源：Luis Dafos 西安交通大学全球环境变化研究院教授程海和合作者研究了摩洛哥西南部的温丁都因洞穴内三种石笋。其中记录了北非数千年的气候历史。他们由此揭示了数千年前，远在摩洛哥北部的撒哈拉沙漠更加湿润、更加繁茂。相关成果近日发表于《地球
利用石笋可重建我国东南地区热带气旋活动
近日，中国科学院地球环境研究所极端气候事件及影响团队谭亮成研究员等利用采自广东省阳山县，距离海岸线300公里的仙人岩（XRY）洞穴年纹层石笋，获取了1951至2018年季节分辨率的异常氧同位素（δ18O）记录。结合现代观测资料与模拟数据，分析XRY?δ18O的古气候意义，探究其中的热带气旋活动信号。
他们揭开华南石笋氧同位素记录“沉默”谜题
如同大自然精心封存的“气候档案”，洞穴中的石笋通过其δ1?O（氧同位素）组成，默默记载着地球气候的沧桑变迁。在东亚季风研究领域，华南中部石笋δ1?O记录长期被视为解读亚洲夏季风演变的“黄金标准”。然而，一个困扰学界长达二十余年的科学谜团始终悬而未解：为何这些记录仅呈现2万年岁差周期，却对主导全球
石笋揭示导致玛雅文明衰落的毁灭性干旱
约1200年前，社会冲突与动荡席卷了玛雅世界。墨西哥南部、伯利兹以及危地马拉境内的多处遗址人口锐减，雕刻精美的纪念碑与规模宏大的城市被遗弃。又过了约200年，古玛雅人基本不再建造巨型石砌神庙。长期以来，科学家一直对这一广泛衰落背后的确切成因感到困惑，他们列举了从疾病、战争，到刀耕火种农业方式引发森林
研究发现印度Chulerasim洞石笋微层矿物构成和结构
纹层发育的石笋是进行高分辨率古气候重建的重要材料。Chulerasim洞位于印度境内的喜马拉雅山下，洞内石笋发育有清晰的纹层，印度科学家曾经利用石笋的氧、碳同位素组成重建了当地最近300年来的古气候演化。但是，由于他们没有对石笋的矿物成分进行系统研究，因此有关石笋的矿物构成和微层的显层机理都还不
从过去到未来－采石笋的“斜杠青年”谭亮成
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515890.shtm诗人李白曾在《答族侄僧中孚赠玉泉仙人掌茶》诗中写过这样一幅景象：常闻玉泉山，山洞多乳窟。仙鼠如白鸦，倒悬清溪月。茗生此中石，玉泉流不歇。根柯洒芳津，采服润肌骨……诗中描绘了一幅岩溶洞穴
西安交大在利用石笋记录重建全新世气候变化取得进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506351.shtm长期以来，石笋碳酸盐氧同位素记录被认为可以反映季风区降水变化，从而进一步反映季风强度。但这一认识一直存在争议，在阿拉伯海地区，同样被认为可以反映印度季风变化的海洋记录与以石笋氧同位素为
中美合作研究成果挑战国际上遵循38年的Hendy准则
提出判别洞穴石笋古气候重建适宜性的重现性准则 近日，中科院地球化学研究所研究员刘再华与美国爱荷华大学的Dorale博士共同发表了他们的最新研究成果，两位科学家提出用重现性准则（即两个或是更多的洞穴石笋具有相同的同位素记录）来检验石笋是否是在同位素平衡条件下沉积的，以判别洞穴石笋古气
新研究发现石笋记录的华北倒二冰消期的时间和结构特征
20世纪50年代，Emiliani首次将δ18O分析方法应用到海洋沉积物中，并根据海洋沉积物有孔虫δ18O记录率先提出第四纪存在多次冰期旋回。随后，越来越多的深海岩芯、黄土沉积以及冰芯等古气候记录证实了这种“锯齿状”冰期-间冰期旋回：从间冰期向冰期转换的过程是缓慢的，而从冰期向间冰期转换的过程却
利用洞穴石笋揭示末次间冰期青藏高原季风气候变化
末次间冰期青藏高原石笋记录的气候变化 洞穴石笋沉积由于能够通过不平衡铀系测年方法精确定年，目前已经成为过去气候和环境变化研究的重要陆相自然环境记录。我国东部季风的石笋记录表明，亚洲夏季风直接响应于北半球太阳辐射的变化，东亚季风与北半球太阳辐射之间并没有明显的相位差。然而，东亚季风区
研究发现近百年石笋微量元素变化主要受控于温度
中科院地球环境所副研究员谭亮成等对采自秦岭南坡的一支年纹层石笋近百年的微量元素变化情况进行了研究。结果显示，最近95年（1914～2008年）石笋锶/钙值、钡/钙值与生长速率显著相关，且主要受控于温度变化。相关成果发表于《第四纪研究》杂志，并获选为当期封面文章。 研究还发现，石笋的稀土元
倒数第三次冰期和太阳辐射影响中国东部水文气候
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494082.shtm 轨道尺度东亚季风降水特征及其动力学机制存在较大不确定性，因此成为古气候研究的热点。为探讨这一问题，南京师范大学汪永进教授团队在《中国科学：地球科学》2023年1期发表了题为“倒数
南京师大教授称江浙鱼米之乡百年后成黄土高原
谁能想象，100～200年后，“鱼米之乡”的江浙一带将变成黄土高原？昨天，长江学者、南京师范大学地理科学学院教授汪永进语出惊人，这是他经过调查研究后作出的一个大胆预测。更让人称奇的是，他的预测是来自一些洞穴中的石笋！ 熟悉汪教授的人都笑称，他是一个专门抬石头的搬运工，因为他的研究和石笋(也就是人
地球环境所等在印度季风降水变率与机理研究中取得进展
印度季风是全球最强盛的热带季风气候系统，其降水变化对南亚地区世界四分之一人口的农业生产和社会经济发展产生着重要的影响。过去对印度季风气候变化的认识大多数来自于海洋沉积物的研究，主要是根据印度洋上涌流强度变化所指示的夏季风风场强度来反演和重建。然而，对区域社会生存和发展至关重要的大陆季风降水变率的
激光扫描共聚焦显微镜在古气候纹层学的应用
激光扫描共聚焦显微镜在古气候纹层学的应用1984年第一台商业化的激光扫描共聚焦显微镜（Laser Scanning Confocal Microscope，简称 LSCM）出现，随之共聚焦显微镜技术成为了一个热点，并广泛应用在国内外生物和工业检测领域。现今，我们将LSCM首次应用于国内古气候纹层学研
古脊椎所浙江天台盆地发现恐龙蛋一新蛋科化石
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林研究员课题组近期在浙江天台盆地双塘、桥下、酒厂等多个地点的赤城山组一段发现十几枚蛋化石的蛋壳结构非常特殊，与目前已知的恐龙蛋类型明显不同，研究后认为是恐龙蛋新蛋科化石。11月2日，《科学通报》第57卷31期以封面文章形式刊登了该项研究成果。这一新的恐龙蛋类
大规模干旱是神话？－科学家对新划分地质年代存在争议
上个月，管理地质时间的机构——国际地层委员会（ICS）宣布，人类正生活在一个新的地质年代。不，它不是人类世——这个根据人类对地球影响来定义的地质年代一直备受争议。由ICS指定的新年代被称为“梅加拉扬”，而这基于约4200年前一场全球干旱在岩石中留下的痕迹，并且是3个最新命名的全新世细分时期之一。
科学家提出解译东亚季风演化历史及机制新思路
近日，兰州大学西部环境教育部重点实验室教授聂军胜课题组及中国科学院院士肖文交和中国科学院青藏高原研究所研究员方小敏，以及瑞典乌普萨拉大学副教授Thomas Stevens和丹麦技术大学研究员Jan-Pieter Buylaert，在《地质学》发表题为“岁差控制26万年以来东亚夏季风强弱变化”的
科研人员重建藏东南2300年季风降雨变化历史
中科院地球环境研究所谭亮成联合国内外同行，以四川南部神奇洞的两根石笋为研究对象，重建了青藏高原东南部2300年以来分辨率约5年的季风降雨变化历史。相关成果近日发表于《第四纪科学评论》。 藏东南是亚洲许多大型河流的发源地，具有丰富的生物多样性，处于“南方丝绸之路”的关键节点。气候变化对理解该丝路
冰消期气候变化特征与海陆变迁对降水同位素组成关联
山东半岛是一个人口稠密区，也是中国传统农业生产区。季风降水对于该区域农业生产和经济社会的发展至关重要。目前，与山东毗邻的渤海和黄海海域水深不足100米，冰期-间冰期全球冰盖的扩张与消融导致全球海平面的升降幅度能够超过120米，这会引起山东半岛的海岸线发生巨大的迁移。海岸线迁移造成的海陆格局的变化
钟乳石形成过程介绍
钟乳石由碳酸钙和其他矿物质的沉积形成。石灰石是一种 碳酸钙岩石，被含有二氧化碳的水分解后，生成碳酸氢钙溶液。这个反应的化学方程式为：[1] CaCO₃(s) + H₂O(l) + CO₂(aq) → Ca(HCO₃)₂(aq) 水溶液顺岩石而下，直到抵达边缘。如果岩石在洞穴顶部，水将滴下。当
科学家确定中亚为人类祖先关键“中转站”
来自四大洲的学者进行的一项国际合作研究表明，中亚地区是一些最早的古人类跨越亚洲迁徙的关键路线。该研究表明，中亚的草原、半干旱和沙漠地带曾经为古人类及其向欧亚大陆的迁徙提供了有利环境。相关论文近日发表于《公共科学图书馆—综合》。“中亚连接了几个地区，这些地区在人类从非洲扩散到亚洲的过程中发挥了重要作用
太阳辐射、冰量和二氧化碳影响东亚第四纪气候
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481826.shtm 东亚及周边海域典型黄土、湖泊、石笋、海洋沉积记录分布图。 夏季温度(a)、降水(b)及年均温(c)和年降水(d)对地球轨道参数、CO2和冰量变化的响应。
研究人员解析“新仙女木”事件原因
新仙女木（Younger Dryas，简称“YD”）事件是发生在距今12900~11600年前的一次气候快速变冷事件，对全球气候—生态环境和人类发展进程均产生了重要影响。 寒冷气候的标志植物仙女木被用来命名北欧地区出现的寒冷事件 研究团队供图 南北极冰芯δ18O、CH4和CO2记录与西班牙S
西安交大程海团队最新研究成果在《科学》刊发
12月14日，《科学》杂志刊登了西安交通大学全球环境变化研究院程海教授等的最新研究成果——“葫芦洞石笋记录的末次冰期大气14C/12C变化”。该研究成果提供了一条高精度、高分辨率和最长尺度的Δ14C变化记录，首次建立了过去5.4万年以来高精度的14C和230Th年龄对应关系，是该领域具有里程碑
LSCM装配倒置荧光显微镜直接对古气候标本切面观察
不同于普通光学显微镜，通过制作极薄的显微镜薄片（≤１mm）实现对于杂散光或荧光焦面的控制。LSCM装配倒置荧光显微镜直接对古气候标本切面观察，源于LSCM对不同焦面荧光信号的精准解析和辨别能力，对于石笋和砗磲等古气候标本，无需制作显微镜薄片，只需将样品切面抛光磨平，即可实现对抛光表面荧光微层和透光微
谭亮成：“斜杠青年”的“多能”科研路
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515832.shtm走进中国科学院地球环境研究所（以下简称“地环所”）研究员谭亮成的办公室，迎面就能看到书桌旁的那顶安全头盔。这顶淡蓝色的头盔造型普通，顶部挂着一只探照灯，外壳“伤痕累累”。正是这顶头盔，
11月9日《科学》杂志内容精选
气候变迁与古代玛雅人 对位于伯里兹南部一个洞穴中有2000年历史的石笋进行的一项新研究显示，气候变化对古典玛雅文明的成长和解体有着长期的影响。玛雅人所占据的是现在的中美洲，他们留下了镌刻在石碑上的详细历史记录，记录了他们丰富的文化、复杂的政治体制及先进的技术。研究
中全新世以来中亚西部呈现出逐渐变干趋势
当前，中亚已成为全球最为显著的干旱区之一。特别是随着全球气候变暖加速，该区域面临冰川融化加速、湖泊缩小和水资源短缺等严峻挑战。 为研究中亚地质历史时期以来的水文气候变化，预测此地区未来降水趋势及对社会发展的潜在影响，中国科学院地球环境研究所“极端气候事件及影响”团队（EXCEIS）谭亮成课题组