卷首语 | 全球变暖无边界

卷首语 | 全球变暖无边界

气候系统变暖是毋庸置疑的！ 20世纪80年代以来，科学界对气候变化问题的认识不断深入，联合国政府间气候变化专门委员会先后发布了6次评估报告，每次都比上一次更加肯定，人为活动是造成全球气候变化的主要原因。 1765年，珍妮纺纱机的发明标志着第一次工业革命的开始。自工业革命以来，人类大量使用化石能源/资源、从事工业生产、改变土地利用方式，向大气排放了大量二氧化碳，导致气候变化尤其是全球变暖。 全

特别策划 | 应对气候变化 携手“碳”索未来

特别策划 | 应对气候变化 携手“碳”索未来

气候变化关乎全人类的前途命运，关乎中华民族的永续发展，是我们要共同面对的挑战。应对气候变化，让我们一起行动起来！ 气候变化是什么？ 自地球形成以来，地球上的气候就没有停止过变化。但今天的全球变暖与之前的气候变化有所不同，它是主要由人类活动引起的气候变化。 在工业化时期，随着化石能源的开发利用，以二氧化碳为主的温室气体被大量排放到大气中——自工业化以来到2019年底，人类活动已累积排放了2

特别策划 | 温室气体

特别策划 | 温室气体

认识甲烷 甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，沸点低（零下161.5摄氏度）、燃烧性强。其化学式为CH4，由1个碳原子和4个氢原子组成，4个面都是正三角形。 清洁的甲烷 甲烷用途广泛，它是一种重要的燃料——我们家中使用的天然气，主要成分是甲烷；此外，甲烷还可以用来制备塑料、溶剂、合成纤维等。 值得一提的是，天然气燃烧后产生的二氧化碳远远低于其他化石燃料，因此是一种清洁能源。但在开采或

特别策划 | 地质碳汇

特别策划 | 地质碳汇

近年来，以二氧化碳（CO2）为代表的温室气体浓度越来越高，使地球愈发“火热”。“全球沸腾的时代到来！”联合国秘书长古特雷斯对全球变暖发出这样的警告。对此，人类该怎样应对？让我们一起踏上这段关于碳平衡的探索、发现、行动之旅吧！ 碳在地球上的旅程 碳从哪里来？ 地球上所有的碳都来自太空。 碳在地球上的分布 目前，尽管我们对地球上的碳总量仍不知晓，但对于从地壳到大气层这段薄层中的碳，人们已经有

特别策划 | 人类可以 “呼风唤雨”吗？

特别策划 | 人类可以 “呼风唤雨”吗？

春日的绵绵细雨，夏季的硕大冰雹，深秋的天高云淡，寒冬的漫天飘雪……各种奇妙的天气现象，是大自然给予人类的独特浪漫。人类可以控制天气吗？这篇文章，带你找到答案。 北京市人工影响天气中心海坨山地面观测站（供图/温典） 可以影响天气 不能控制天气 也许你会展开这样的想象：能否在干涸的沙漠上来场大雨？或者为没见过雪的孩子们下点小雪？大雾弥漫时可不可以让它立刻消失……答案是否定的。大自然的力量是神秘

特别策划 | 像卤水点豆腐般“点”云

特别策划 | 像卤水点豆腐般“点”云

分辨重重天气现象 自然天气过程产生的能量十分庞大，一次风暴凝结水汽散发的热量相当于燃烧480万桶石油，我们无法直接耗费如此大的能量来制造或消灭一个天气过程。 云由水汽凝结而成，云的厚度和高度通常与云中水汽含量的多少、凝结核的数量和云内的温度有关。因此，我们选择在合适的时机、向合适的云层中播撒合适剂量的催化剂，破坏云的稳定状态，加速云的发展和演变，让天气向我们想要的状态发展。 “点”云的“

特别策划 | 飞到云中撒“种子”

特别策划 | 飞到云中撒“种子”

在田野里播撒种子，会长出幼苗，在云中播撒种子，会“长”出什么呢？让天气按照人类的意愿发生、发展，是人类自古以来的梦想。想要影响天气，可不是件容易的事情，飞到云中撒“种子”就是人类影响天气最主要的方法。 播撒的“种子”就是人工影响天气催化剂。那么问题来了，怎样把这些“种子”撒入云端呢？这里就不得不提“种子”播撒设备——人工影响天气的作业装备。 降水是云中水滴或冰晶增大的结果，图为冰晶 目前，常

特别策划 | 少年气象学家养成记

特别策划 | 少年气象学家养成记

特别策划 | 气候谈判专家的工作日常

特别策划 | 气候谈判专家的工作日常

如今，各类极端气候事件频发，不光影响自然环境，也给人类社会带来了极大风险。为应对这场气候危机，我们正在积极采取各种行动，捍卫我们共同的家园——地球。 英国格拉斯哥，第26届联合国气候变化大会 与世界息息相关 1992年，联合国环境发展大会通过《联合国气候变化框架公约》（以下简称《公约》），它规定了各方气候治理的最终目标，即稳定温室气体浓度水平，使生态系统能够自然地适应气候变化，并

探索发现 | 海上“超级冷冻车”

探索发现 | 海上“超级冷冻车”

中国第五代LNG船首船（供图/中国船舶集团旗下沪东中华船厂） 江海联运型LNG船，既能满足远洋航行，又能适应江河航道低水位情况（供图/中国船舶集团旗下沪东中华船厂） 你是否想过？日常使用的天然气，可能是坐着船漂洋过海来到我们身边的。这艘船不是普通的船舶，而是与航空母舰、豪华邮轮齐名的LNG船。 造船工业皇冠上的明珠 液化天然气运输船，顾名思义是运输液化天然气（Liquefied Nat

探索发现 | 给飞机刹车的扰流板

探索发现 | 给飞机刹车的扰流板

飞机是目前速度最快的交通工具，以民航客机为例，其最低飞行时速也能超过400公里。飞机飞得那么快，如果要减速，怎么办？飞机减速有多个途径，扰流板就是能够帮它减速的装置之一。 不同飞机机翼上的扰流板 小身板 大能量 飞机上的扰流板分为地面扰流板和飞行扰流板，主要位于机翼外缘，可以通过飞行操纵系统来控制。 地面扰流板只在地面使用，当飞机着陆时，地面扰流板被完全放出，从而卸除机翼的升力。 飞行扰

科学微距改 | 前沿

科学微距改 | 前沿

月球“瘦身”收缩导致表面产生的断层 月球正在缩小 近日，美国一所大学的研究表明，月球一直在缩小，这可能使月球表面出现显著翘曲和地震活动，即月震，这会对未来的人类探索构成威胁。 随着月球核心的冷却，月球正在“瘦身”，其周长不断地减小。月球的缩小过程就像葡萄变成葡萄干一样，使其表面起皱并形成断层。模型表明，现有断层上的滑动事件或新断层的形成，可能会引发月球南极地区发生浅层月震，从而产生强烈的地面

科学微距改 | 观点

科学微距改 | 观点

国家超算互联网将突破现有的单体超算中心运营模式，构建一体化算力服务平台 “超算系统的性能优化不应该只盯着计算核心。” —钱德沛 中国科学院院士、北京航空航天大学教授 钱德沛在近日的采访中说道：“超算的计算速度直接反映着计算系统的能力，理所当然地成为大众关注的重点。但是，制约超算整体性能发挥和应用水平的因素还有很多，比如存储、互连、软件等，有时候这些因素对超算整体性能的制约更大。” 202

科学微距改 | 数字

科学微距改 | 数字

9850 米 中国石油深地塔科1井 2月9日，在新疆塔克拉玛干沙漠腹地，我国首口万米科学探索井——中国石油深地塔科1井钻至地下9850米，创造了亚洲最深井纪录。 科学探索井简称科探井，与普通钻井不同，科探井的主要目的是探索地球演化、生命起源、气候变迁、资源利用等。深地塔科1井于2023年5月30日开钻，其设计井深为1.11万米，旨在深入探索地球内部结构和演化规律，完善万米深层油气成藏理论。深

科学微距改 | 趣闻

科学微距改 | 趣闻

世界最大固体火箭——引力一号首飞成功 引力一号商业运载火箭发射升空 近日，在山东海阳附近海域，中国太原卫星发射中心使用引力一号商业运载火箭，将3颗卫星顺利送入预定轨道。此次任务是引力一号商业运载火箭的首次飞行，并获得圆满成功。它的成功首飞大幅度提升了我国固体运载火箭的运载能力，也丰富了我国运载火箭的型谱。 引力一号商业运载火箭是我国自主研制的全球最大固体运载火箭，其高30米，起飞推力600吨

科学有料 | 以脑电波作笔画的新未来

科学有料 | 以脑电波作笔画的新未来

神经技术专家康纳·鲁索曼诺 脑机接口是近些年科技领域最热门的话题之一，也是未来生命科学和信息技术交叉融合的主战场。在大脑和外部设备之间创建一个直接的连接通路后，受试者能用“意念”控制设备。本期TED大会邀请美国神经技术专家康纳·鲁索曼诺（Conor Russomanno），分享他在脑机接口技术方面的成果。 记录大脑 但不只大脑 大学时，康纳有几次脑震荡的经历，“硬件”受伤后“软件”的运行方

学海新知 | 肩扛暴雨、手阻风霜的铁路卫士

学海新知 | 肩扛暴雨、手阻风霜的铁路卫士

一条条高速铁路上，列车川流不息，将我们送往目的地。有时，前进的路上有风雨雷电，它们却依然能安全地运营，这多亏了一位“幕后英雄”——防灾监控预警系统。一台台设备、一次次感知、一串串数据……它们是名副其实的铁路安全卫士，为我们的旅程保驾护航。 铁路系统的“护身符” 防灾监控预警系统主要由信息处理平台、监测终端、网络及安全设备、时间同步设备等组成，可以对管辖范围内的灾害监测数据进行收集、分析和处

学海新知 | 不只深埋泥土

学海新知 | 不只深埋泥土

于空气中“生活” 植物在进化过程中，为适应环境，根的生理功能会发生变化，进而引起其形态和结构的改变，并且这种变异能稳定遗传，故被称之为变态根。变态根分为贮藏根、寄生根、气生根3类。 气生根与植物地下根的内部结构大致相同，但没有根冠（覆盖于根顶端的细胞团，根不断生长、延伸时，顶端被土壤不断摩擦、破坏，根冠也不断分裂、再生，起到保护作用）和根毛（根表皮层上的一种表皮毛，具吸收功能）等结构。

学海新知 | 钻“岩”取“金”

学海新知 | 钻“岩”取“金”

天然气，一种主要由甲烷组成的气态化石燃料，它与石油的“黑金”相对应，被誉为“蓝金”。天然气相对清洁，且开发、利用技术较为成熟，日益成为能源消费的“顶梁柱”。然而，它具有不可再生性。随着常规天然气资源的不断枯竭，以页岩气为代表的非常规天然气逐渐成为全球天然气开发的热门。 自“书页”中来 页岩气与常规天然气在成分上并无差异，它们的区别在于产层不同。常规天然气通常产自砂岩（主要由石英碎屑和填隙物组成

学海新知 | 用“花瓣”滑翔的兰花螳螂

学海新知 | 用“花瓣”滑翔的兰花螳螂

螳螂是较为常见的昆虫，但一种“花仙子”似的兰花螳螂却十分稀有。它们主要栖息于亚洲东南部区域的热带雨林，在我国云南省西双版纳傣族自治州也有分布。下面就让我们认识一下这个擅长隐匿于花叶之间的美丽动物吧！ 兰花螳螂 蜜袋鼯分布于澳洲、印度尼西亚等地的灌木森林里，因喜欢吃桉（ān）树的甜树汁而得名。通过使劲伸直四肢，展开四肢间的翼膜，它们就能从一棵树直接“飞”到另一棵树上 飞蜥是一种爬行动物，可通过

学海新知 | 晴雨计科学实验

学海新知 | 晴雨计科学实验

降雨是自然界最为常见的天气现象之一，空气中的水蒸气上升遇冷液化成水滴，聚集在一起形成云。在云中，水滴之间发生碰撞和合并后逐渐增大，增大到一定程度，当它们由于自重无法继续在空中悬浮时，开始落下，就形成了降雨。 降水可以滋润土地，提供植物生长所需的水分；可以沉降空气中的悬浮颗粒物，降低空气中细颗粒物的浓度，改善空气质量；降水渗入土壤，可以补充地下水，维持地下水位稳定；降水还是河流、湖泊水量补充的重要

艺术中的科学 | “ 吃货”七鳃鳗的“变身”史

艺术中的科学 | “ 吃货”七鳃鳗的“变身”史

七鳃鳗是一种外形酷似鳗鱼、出现时间比恐龙还早的脊椎动物。它们在河流的泥沙中度过幼年时期，经过蝌蚪变青蛙一样的变态发育，在大海或湖泊中度过成年时期。 有一类七鳃鳗的取食方式独特而惊悚——长满牙齿的吸盘，吸附在其他鱼类身上，食其血肉，因此七鳃鳗被人们称为“水下吸血鬼”，成了恐怖科幻电影中水下嗜杀怪物的艺术原型。 面对这样有趣的动物，人们自然会好奇：七鳃鳗这般奇特的“干饭”方式是怎么演化的？“民以食

艺术中的科学 | 通草花

艺术中的科学 | 通草花

王蕴玉正在制作通草花（供图/王蕴玉） 扬州通草花制作技艺，是江苏省非物质文化遗产。它历史悠久，是中国最早由人工制作工艺花类的技艺之一。通草花以通草片制成，它俗可入乡间，雅可登厅堂，以假乱真、真假难分，被誉为“永不凋谢”的工艺之花。 似花非花的不谢之花 通草花制作技艺发展于扬州。扬州人素爱戴花，但一年四季中，总有鲜花枯萎的时候，因此，使用各种材料制作的工艺花繁盛起来。 隋、唐时期，工艺花

兵器与谋略 | 战斗机飞行员的摇篮“猎鹰”高级教练机

兵器与谋略 | 战斗机飞行员的摇篮“猎鹰”高级教练机

战斗机飞行员拥有顶级的飞行技术。驾驶战斗机的本领，绝不可能一蹴而就，飞行员必须经过千锤百炼，驾驶教练机开展训练便是其中重要的一环。教练机是什么样子的？让我们以中国最新一代教练机——“猎鹰”高级教练机（以下简称“猎鹰”）为例，一起来看看吧。 采用先进的水泡形座舱设计，前舱正前方下视角16度，飞行员视线不受遮挡，视野非常开阔 什么是教练机？ 所谓教练机，是一种特制的主要用于飞行员训练教学的航

兵器与谋略 | 打草惊蛇

兵器与谋略 | 打草惊蛇

蝴蝶效应，即混沌理论，指在一个系统中，初始条件的小小的变化（如数值计算中的四舍五入）即可造成结果的偏离巨大。在中国古代兵法中，也有能引发蝴蝶效应的奇谋妙计。 鸣条之战前的佯动 夏，中国古代的第一个奴隶制朝代，存在于公元前21～17世纪。据《竹书纪年》《史记·夏本纪》等史书记载，黄河中游一个强大的部落联合体首领禹（“禹”为后人称号，相传禹本名为文命）死后，其子启以暴力夺取了领袖之位，建立了夏王

行知天下 | 在荒漠中寻找生命

行知天下 | 在荒漠中寻找生命

在过去的一年里，笔者多次前往内蒙古西部的乌兰布和荒漠，进行生物多样性的调查。这片看似荒芜之地，其实蕴含着勃勃生机。 鸟类—— 荒漠中也有天鹅湖 水是生命之源，而在荒漠这样降水少、蒸发强的环境中，水就变得更为珍贵了。因此，乌兰布和荒漠中星星点点的湖泊，便成了我们寻找野生动物的切入点。 我们驱车前往狼山脚下的一片湖泊。面前是蓝色的湖水，远处是红褐色的山体，身后是金黄色的固定沙丘——好一幅明

行知天下 | 花雨奏响的物候之歌

行知天下 | 花雨奏响的物候之歌

物候，是指生物随季节变化的周期性自然现象。在具有季风气候的中国，一年当中的降水（雨、雪等）与很多物候有着极高的对应关系，植物的花期便是物候中的一种重要现象。下面，就让我们一起来聆听，这首花雨交织的协奏曲吧！ 花开映春暖，花雪兆春寒 春天的序曲——桃花汛 春回大地，冰雪消融，中国北方的春天往往是从一场桃花汛开始的。 每年3～4月，黄河上游内蒙古河段冰凌消融，形成春汛。春汛流至中下

科学起航 | 李淳风和“风”

科学起航 | 李淳风和“风”

日月运行、风雨雷电等自然现象和人们的生产、生活息息相关。对风的观测是中国古代官方天文机构的一项重要内容。《乙巳占》中李淳风关于风的研究具有极高的科技史价值，对气象学贡献很大，成为后世气象学经典。 李淳风与“风”结缘 李淳风（602～670），是唐代岐州雍县（今陕西省凤翔县）人，在数学、天文学、农学、气象学等领域都有巨大的贡献。他被认为是世界上最早给风定级的人。 在气象学上，李淳风采撷前人

科学起航 | 翟盘茂领航气候科学守护人与自然

科学起航 | 翟盘茂领航气候科学守护人与自然

在讨论气候变化问题的国际会议上，他作为委员会工作组主席，落槌决定重要结论的达成；在青藏高原上，他为了获取稀缺气候资料，率领团队深入人迹罕至之地……他就是中国气象科学研究院首席科学家、联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告第一工作组联合主席——翟盘茂研究员。 极端天气气候事件研究的领跑者 1984年，翟盘茂从南京大学大气科学系本科毕业，开始了在国家气象中心的气候分析工作。1

生活解码 | 顶起锅盖的“大力士”

生活解码 | 顶起锅盖的“大力士”

沸腾的生命之源 水，标准大气压下沸点为100摄氏度。它是烹煮食材的常用液体，高温的水既可以消毒、杀菌，还可以使食材中的蛋白质改变性状、结缔组织（如血液、软骨组织、脂肪组织、骨组织等）软化、淀粉糊化（淀粉类物质与水在一定温度下，变成具有黏性的半透明凝胶或糊状体的现象）等，以利于人们对食物的咀嚼和对营养成分的吸收和消化。 想要了解潽锅中的科学原理，要先从水的沸腾现象说起，而水的沸腾现象离不开厨房

生活解码 | 春季踏青击败花粉过敏症

生活解码 | 春季踏青击败花粉过敏症

3月，万物复苏、鲜花盛开，正是踏青的好时节。然而，对花粉过敏的人来说，可能会带来一些不适。春季踏青，要如何预防花粉过敏症呢？ 什么是花粉过敏症？ 花粉过敏症（pollinosis）又称花粉症，是一类由致敏花粉诱发的、主要由免疫球蛋白介导的非感染性炎症疾病。通俗来说，它是一种由花粉引起的过敏反应，已经成为过敏科的常见病，主要出现在树木类植物播粉的春季，通常在3月中旬～4月中旬花粉浓度高峰期飘散时

青春密语 | 致那些无处安放的尴尬

青春密语 | 致那些无处安放的尴尬

同学们的目光，朋友们的笑声，老师不经意的几句话……在自尊心十分强烈的青春期，一些他人的无心之举就可能让我们感到尴尬，陷入了一阵阵的慌乱、窘迫的心理状态。今天，让我们一起试着直面这些尴尬。 案例 小雯是一名初中生。不知从何时起，她时常会感到莫名的尴尬，从而引起难以控制的情绪波动。那些问题总是萦绕在小雯的脑海里，很久也挥散不开： “如果这个问题我回答错了，同学们会不会觉得我很笨？” “为

漫画科学 | 在火星上开出氧气之“花”

漫画科学 | 在火星上开出氧气之“花”

移民火星是人类的梦想，但在火星上，不论是出行还是居住都需要大量氧气。 科研人员研制的人工智能机器人，可以对火星上的各种矿物进行分析，找到合适的成分，合成催化剂；再利用火星风化层（地表经各种风化作用形成的疏松堆积层）中的水，生产氧气。 人工智能机器人通过学习化学文献，掌握相关理论知识，再和工作站的其他“成员”协同完成催化剂配方的设计。 火星上的金属元素十分丰富，主要为铁、锰、铝、钙、镁等，

漫画科学 | 穿上“空气”来保暖

漫画科学 | 穿上“空气”来保暖

气凝胶是一种独特的固体材料，内部空间呈纳米级网状孔隙结构，填充介质是空气。通俗地讲，气凝胶就像是被裹起来的一团空气，它看起来就像是一块冻住的烟。空气有着得天独厚的隔热效果，因此，气凝胶成为了绝佳的隔热材料，被应用在建筑、航天等领域。 气凝胶制成的纤维往往过于脆弱，或无法制成纺织品，或会在洗涤等条件下失去锁热功能。科学家发现，一些在严寒条件下生存的动物，其毛不仅核心疏松多孔，外部还有一层具有保

科幻空间站 | 太空城漫游记

科幻空间站 | 太空城漫游记

01 天才少年朱小帅12岁便挣到了人生的第一桶金，还是一桶巨额“黄金”——他编写的机器人寿命延长程序被软件公司收购，这让他成了A市最有名的神童。 朱小帅看着银行账户上的巨额数字，内心发生了巨大的变化。以前，爸爸妈妈说什么他就做什么，不想做也得做，现在不一样了，他觉得自己一下子有了话语权。 “我最近有个想法。” “说吧，儿子。”爸爸将一杯刚榨好的果汁递到他手里。 “暑假快到了，我要

科幻空间站 | 地球知识危机

科幻空间站 | 地球知识危机

新世纪210年，地球突然收到了一条来自太空的讯息：“地球人，你们好。我们对你们进行了为期10年的观察，认为你们已无可救药，因此，我们决定在3日后接替你们，管理地球。” 在这个信息传递飞速的时代，这封短讯不到一分钟就传到了每一个角落，引起了轩然大波。这是不是骗人的？是哪个综艺节目的噱头吗？地球要完蛋了吗？为什么说我们无可救药？该怎么拯救地球呢…… 人们问自己依赖已久的机器人：“地球要毁灭了，我们

科幻空间站 | 思虑与忧患—人类的未来在何方

科幻空间站 | 思虑与忧患—人类的未来在何方

本期刊载的两篇科幻作品《太空城漫游记》和《地球知识危机》主题相似，都探讨了科技与人类未来命运的关系，但表现方式却截然相反。《太空城漫游记》从朱小帅个人的视角出发，而《地球知识危机》则是引入了一次全人类遭遇的巨大危机。 《太空城漫游记》的主角是12岁的天才少年朱小帅，他因编写了一个机器人程序而获得巨额财富，于是去了太空城，他在那里设计了一个属于自己的“乐园”。没了父母的约束后，朱小帅无拘无束，在乐

编读互动 | 一粒黄沙的旅行

编读互动 | 一粒黄沙的旅行

一天，我读到了《不止黄沙漫天——沙尘暴的自述》（《知识就是力量》2023年3月刊）这篇文章。曾经，我只对沙尘暴有模糊的认识，而现在，我更加了解它的“前世今生”了。这篇文章让我浮想联翩，合上书页，闭上双眼，我竟然做了一个梦…… 我是广袤高原上的一粒黄沙，我的家乡是蒙古高原，它位于亚洲的北部，面积很大，从蒙古国一直延伸到中国的内蒙古自治区。我从小就有一个梦想——“世界那么大，我想去看看”，这浩瀚天地

编读互动 | 我的物候观察日记

编读互动 | 我的物候观察日记

上小学二年级时，一天，我从班主任老师那里得到了两粒黄瓜种子。放学回到家，我迫不及待地将它们种到花盆里，就这样，我的黄瓜种植之旅开始了。 接下来的两个月里，我每天都对它们进行细致的观察，将种子萌发、小苗长大、开花、结果等不同阶段的变化记录下来，写成了我的黄瓜观察日记。我惊讶于植物旺盛的生命力，感叹时间的作用。后来，妈妈告诉我，我的观察日记其实是一种“物候记录”（对植物、动物或其他物体随季节气候

编读互动 | 百问百答

编读互动 | 百问百答

近年来，中国铁路不断发展。在无数科研团队人员的奋斗中，中国标准动车组复兴号、智能京张高铁等高速铁路装备应运而生。2024年1月27日，中科馆大讲堂邀请到中国铁道博物馆正阳门展馆副馆长周伟老师，带我们开启一趟高铁之旅。 复兴号动车组有哪些优点？ 1.“寿命”更长：复兴号动车组的使用寿命为30年，原来的动车组使用寿命为20年； 2.“身材”更好：低阻力流线型头型和车体平顺化设计，使列车阻力比原来