Saturday, September 15, 2018

Water is an extremely complex liquid.

Water is an extremely complex liquid. The way in which separate water molecules accumulate on various materials has a crucial impact on a great many processes, including corrosion and weathering, and is key in ensuring that catalysts function optimally. A team based at TU Wien has now managed to uncover the mystery behind the structure of water molecules on iron oxide surfaces, and their work has revealed that water molecules can form of complex structures reminiscent of bridges, which play a significant role when it comes to chemical reactions on the surface.

The special properties of water

"What makes water molecules unique is that they can form hydrogen bridge bonds," explains Prof. Gareth Parkinson from the Institute of Applied Physics at TU Wien. "The electrical charge distribution is not even. The oxygen atom is slightly negatively charged, whilst the hydrogen atoms are slightly positively charged." As a result, bonds can form between water molecules -- the famous hydrogen bridge bonds -- or even between a water molecule and other types of molecule.

The repercussions of this are wide-ranging. For example, hydrogen bridge bonds are the reason that water needs to reach the high temperature of 100°C before it boils. They are also a key factor in the structure of proteins.

These bonds even come into play time and time again for completely unscientific assertions, as people claim they allow for mysterious 'information' to be stored in water. This is physically impossible because hydrogen bridge bonds are not very strong at all and are broken down again in a split second in liquid water. Nevertheless, you can see very different results when water molecules accumulate on surfaces, where incredibly complex, stable structures form at low temperatures.

The realms of possibility

"There had already been indirect indications of this type of structure forming," says Ulrike Diebold (TU Wien). "But in order to really make the structure of water visible on iron oxide surfaces, we had to optimise the very best state-of-the-art measurement techniques further and really push the boundaries of what is possible."

To start with, a jet of water molecules is blasted onto the surface in a vacuum at a low temperature. The surface is then gently heated up to a temperature of around -30°C, causing the water structures to gradually be broken up. The water molecules detach from the surface one by one and are collected by a detector. "We can measure exactly how many water molecules leave the surface at a particular temperature. We can then take this information to work out the bond energy, which in turn allows us to identify the type of molecule structures we are dealing with," explained Gareth Parkinson.

At the same time, a special vibration-proof, high-performance microscope was used to produce high-resolution images of the surface, so that the water structures could actually be seen. In addition to this, sophisticated computer simulations were developed as a way of explaining the geometrical positioning of the water molecules at the quantum level. "Finally we have three tools at our disposal that allow us to study the water structures, and that's what's needed if you want to get reliable results," says Gareth Parkinson. "All three analyses match up perfectly, leaving us to conclude with great confidence that we now understand the formation of water structures on iron oxide surfaces."

The evidence shows that several structures are formed: it is rare that a single water molecule sits on the surface alone, with water molecules instead tending to gather in pairs or groups of three. Then you have more complex structures consisting of six or eight molecules, which span the surface of the iron oxide like elliptically curved bridges.

"Our primary objective was to develop the analytical methods to the point that we could obtain irrefutable proof of these molecular structures. And that's what we did," says Ulrike Diebold. "The method that we used here for iron oxide can also be applied to other materials."

Friday, September 14, 2018

Air adalah cecair yang sangat rumit.

Air adalah cecair yang sangat rumit. Cara di mana molekul air berasingan terkumpul pada pelbagai bahan mempunyai kesan penting pada banyak proses, termasuk kakisan dan luluhawa, dan merupakan kunci dalam memastikan pemangkin berfungsi secara optimum. Pasukan yang berpangkalan di TU Wien kini telah berjaya mengesan misteri di sebalik struktur molekul air pada permukaan oksida besi, dan kerja mereka telah mendedahkan bahawa molekul air boleh membentuk struktur kompleks yang mengingatkan jambatan, yang memainkan peranan penting ketika datang ke tindak balas kimia di permukaan.

Ciri khas air

"Apa yang membuat molekul air unik adalah mereka boleh membentuk bon jambatan hidrogen," jelas Prof. Gareth Parkinson dari Institut Fizik Gunaan di TU Wien. "Pengagihan caj elektrik tidak walaupun atom oksigen sedikit dikenakan, sementara atom hidrogen sedikit dikenakan secara positif." Akibatnya, ikatan boleh membentuk antara molekul air - ikatan hidrogen jambatan yang terkenal - atau bahkan di antara molekul air dan jenis molekul lain.

Kesan ini bervariasi. Sebagai contoh, bon jambatan hidrogen adalah sebab air perlu mencapai suhu tinggi 100 ° C sebelum ia mendidih. Mereka juga merupakan faktor utama dalam struktur protein.

Ikatan-ikatan ini bahkan memainkan masa dan masa untuk sekali lagi untuk menyatakan sepenuhnya tuntutan tidak saintifik, kerana orang mendakwa mereka membenarkan 'maklumat' yang misteri disimpan di dalam air. Ini adalah mustahil secara fizikal kerana bon jambatan hidrogen tidak terlalu kuat sama sekali dan dipecahkan lagi dalam kedua pecahan dalam air cair. Walau bagaimanapun, anda dapat melihat keputusan yang sangat berbeza apabila molekul air terkumpul di permukaan, di mana struktur yang sangat kompleks dan stabil terbentuk pada suhu rendah.

Alam kemungkinan

"Telah ada tanda-tanda tidak langsung mengenai struktur struktur ini," kata Ulrike Diebold (TU Wien). "Tetapi untuk memastikan struktur air yang dapat dilihat pada permukaan oksida besi, kita harus mengoptimumkan teknik pengukuran yang paling baik dan lebih baik dan dapat mendorong batas-batas apa yang mungkin."

Untuk memulakan, jet molekul air diletupkan ke permukaan dalam vakum pada suhu rendah. Permukaan kemudiannya dipanaskan sehingga suhu sekitar -30 ° C, menyebabkan struktur air secara beransur-ansur dipecahkan. Molekul air melepaskan dari permukaan satu demi satu dan dikumpulkan oleh pengesan. "Kita boleh mengukur dengan tepat berapa banyak molekul air yang meninggalkan permukaan pada suhu tertentu, kemudian kita dapat mengambil maklumat ini untuk mengolah tenaga ikatan, yang seterusnya membolehkan kita mengenali jenis struktur molekul yang kita hadapi," terang Gareth Parkinson.

Pada masa yang sama, mikroskop berprestasi tinggi, getaran khas, digunakan untuk menghasilkan imej resolusi tinggi permukaan, supaya struktur air sebenarnya dapat dilihat. Di samping itu, simulasi komputer yang canggih telah dibangunkan sebagai cara untuk menerangkan kedudukan geometri molekul air di peringkat kuantum. "Akhir sekali, kami mempunyai tiga alat yang boleh digunakan untuk mengkaji struktur air, dan itulah yang diperlukan jika anda ingin mendapatkan hasil yang boleh dipercayai," kata Gareth Parkinson. "Ketiga-tiga analisis itu hampir sempurna, meninggalkan kami untuk menyimpulkan dengan penuh keyakinan bahawa kita sekarang memahami pembentukan struktur air pada permukaan besi oksida."

Bukti menunjukkan bahawa beberapa struktur dibentuk: jarang sekali bahawa satu molekul air hanya duduk di permukaan sahaja, dengan molekul air malah cenderung untuk berkumpul berpasangan atau kumpulan tiga. Kemudian anda mempunyai struktur yang lebih kompleks yang terdiri daripada enam atau lapan molekul, yang merangkumi permukaan oksida besi seperti jambatan elips melengkung.

"Objektif utama kami adalah untuk membangunkan kaedah analisis sehingga kita dapat memperoleh bukti struktur molekul yang tidak dapat disangkal. Dan itulah yang kami lakukan," kata Ulrike Diebold. "Kaedah yang digunakan di sini untuk besi oksida juga boleh digunakan untuk bahan lain."

Tuesday, September 11, 2018

Para saintis yang memeriksa semula data dari

Para saintis yang memeriksa semula data dari misi lama membawa pandangan baru kepada persoalan mengujakan sama ada bulan bulan Jupiter Europa mempunyai bahan untuk menyokong kehidupan. Data ini memberikan bukti bebas bahawa takungan air cair bawah permukaan bulan boleh membebaskan bulu-bulatan wap air di atas kerang icynya.

Data yang dikumpul oleh kapal angkasa Galileo NASA pada tahun 1997 telah dilancarkan melalui model komputer baru dan canggih untuk membongkar misteri - selekoh di kawasan themagnetic yang ringkas - yang telah tidak dijelaskan sehingga kini. Imej ultraviolet sebelumnya dari Teleskop Angkasa Hubble NASA pada tahun 2012 mencadangkan kehadiran bulu-bulu, tetapi analisis baru ini menggunakan data yang dikumpulkan lebih dekat dengan sumber dan dianggap kuat, menyokong sokongan untuk bulu mata. Penemuan ini muncul dalam edisi Isnin mengenai jurnal Nature Astronomy.

Penyelidikan ini diketuai oleh Xianzhe Jia, ahli fizik angkasa di University of Michigan di Ann Arbor dan pengarang utama artikel jurnal. Jia juga penyiasat bersama untuk dua instrumen yang akan mengembara di Europa Clipper, misi yang akan datang NASA untuk meneroka kebiasaan berpotensi bulan.

"Data ada di sana, tetapi kami memerlukan pemodelan yang canggih untuk memahami pemerhatian," kata Jia.

Pasukan Jia diilhamkan untuk menyelam semula data Galileo oleh Melissa McGrath dari Institut SETI di Mountain View, California. Seorang ahli sains Europa Clipper, McGrath menyampaikan persembahan kepada ahli sains pasukan, yang menonjolkan pengamatan Hubble lain di Europa.

"Salah satu lokasi yang dia namakan berbunyi loceng, Galileo benar-benar melancarkan lokasi itu, dan ia adalah yang paling dekat dengan kami. Kami menyedari kami terpaksa kembali," kata Jia. "Kami perlu melihat sama ada terdapat apa-apa dalam data yang boleh memberitahu kami sama ada atau tidak terdapat bulu mata."

Pada masa terbang terbang 1997, kira-kira 124 kilometer (200 kilometer) di atas permukaan Europa, pasukan Galileo tidak mengesyaki kapal angkasa itu mungkin meragut pelepasan bulu dari bulan berais. Sekarang, Jia dan pasukannya percaya, jalannya adalah kebetulan.

Apabila mereka meneliti maklumat yang dikumpulkan semasa itu 21 tahun lalu, data magnetometer resolusi tinggi menunjukkan sesuatu yang pelik. Menggambar apa yang telah dipelajari oleh saintis daripada meneroka gumpalan di bulan Saturnus Enceladus - bahawa bahan di dalam bulu mata menjadi terionisasi dan meninggalkan tamparan ciri dalam medan magnet - mereka tahu apa yang perlu dicari. Dan di sana ia berada di Eropah - selekoh dan lekukan setempat dalam medan magnet yang tidak pernah dijelaskan.

Galileo membawa Spektrometer Wave Plasma yang kuat untuk mengukur gelombang plasma yang disebabkan oleh zarah-zarah yang dikenakan pada gas di sekeliling suasana Europa. Pasukan Jia menarik data itu juga, dan ia juga muncul untuk membalikkan teori plume.

Tetapi angka sahaja tidak dapat melukis keseluruhan gambar. Jia melapiskan magnetometri dan tandatangan gelombang plasma ke model 3D baru yang dibangunkan oleh pasukannya di University of Michigan, yang mensimulasikan interaksi plasma dengan badan sistem solar. Bahan terakhir ialah data dari Hubble yang mencadangkan dimensi kemungkinan bom.

Hasil yang muncul, dengan plum simulasi, adalah perlawanan ke medan magnet dan tandatangan plasma pasukan ditarik dari data Galileo.

"Kini terdapat terlalu banyak bukti untuk membuang aroma di Europa," kata Robert Pappalardo, ahli sains projek Europa Clipper di Makmal Jet Propulsion NASA di Pasadena, California. "Keputusan ini menjadikan bulu mata lebih nyata dan, bagi saya, adalah titik tipis. Ini tidak lagi membeku pada gambar jauh."

Penemuan ini adalah berita baik untuk misi Europa Clipper, yang boleh dilancarkan pada awal bulan Jun 2022. Dari orbitnya pada Jupiter, Europa Clipper akan berlayar dekat dengan bulan dalam flybys dengan ketinggian rendah. Jika bulu-bulu memang memuntahkan wap dari lautan Eropah atau tasik bawah tanah, Europa Clipper boleh mencuba zarah beku dan zarah debu. Pasukan misi sedang bersiap-sedia untuk melihat laluan orbital yang berpotensi, dan penyelidikan baru akan dimainkan dalam perbincangan tersebut.

"Jika terdapat bumerik, dan kita boleh secara langsung mencontohi apa yang datang dari kawasan pedalaman Europa, maka kita dapat dengan mudah mendapatkan sama ada Europa mempunyai ramuan untuk hidup," kata Pappalardo. "Itulah misi selepas itu. Itu gambaran yang besar."

JPL menguruskan misi Europa Clipper untuk Direktorat Sains Misi agensi.

Water molecules exist in two different forms with almost identical physical properties

Water molecules exist in two different forms with almost identical physical properties. For the first time, researchers have succeeded in separating the two forms to show that they can exhibit different chemical reactivities. These results were reported by researchers from the University of Basel and their colleagues in Hamburg in the scientific journal Nature Communications.

From a chemical perspective, water is a molecule in which a single oxygen atom is linked to two hydrogen atoms. It is less well known that water exists in two different forms (isomers) at the molecular level. The difference lies in the relative orientation of the nuclear spins of the two hydrogen atoms. Depending on whether the spins are aligned in the same or opposite direction, one refers to ortho- or para-water.

Experiments with sorted water molecules

The research group headed by Professor Stefan Willitsch from the University of Basel's Department of Chemistry has investigated how the two forms of water differ in terms of their chemical reactivity -- their ability to undergo a chemical reaction. Both isomers have almost identical physical properties which makes their separation particularly challenging.

This separation was made possible by a method based on electric fields developed by Professor Jochen Küpper from the Hamburg Center for Free-Electron Laser Science. Using this approach, the researchers were able to initiate controlled reactions between the "pre-sorted" water isomers and ultracold diazenylium ions ("protonated nitrogen") held in a trap. During this process, a diazenylium ion transfers its proton to a water molecule. This reaction is also observed in the chemistry of interstellar space.

Increased reactivity

It was demonstrated that para-water reacts about 25% faster than ortho-water. This effect can be explained in terms of the nuclear spin also influencing the rotation of the water molecules. As a result, different attractive forces act between the reaction partners. Para-water is able to attract its reaction partner more strongly than the ortho-form, which leads to an increased chemical reactivity. Computer simulations confirmed these experimental findings.

Molekul air wujud dalam dua bentuk berbeza dengan sifat fizikal hampir sama.

Molekul air wujud dalam dua bentuk berbeza dengan sifat fizikal hampir sama. Untuk pertama kalinya, para penyelidik telah berjaya memisahkan dua bentuk untuk menunjukkan bahawa mereka dapat memperlihatkan reaktiviti kimia yang berlainan. Hasil ini dilaporkan oleh para penyelidik dari University of Basel dan rekan-rekannya di Hamburg dalam jurnal ilmiah Nature Communications.

Dari perspektif kimia, air adalah molekul di mana satu atom oksigen dikaitkan dengan dua atom hidrogen. Tidak diketahui dengan jelas bahawa air wujud dalam dua bentuk berbeza (isomer) pada tahap molekul. Perbezaannya terletak pada orientasi relatif putaran nuklear kedua-dua atom hidrogen. Bergantung kepada sama ada putaran itu sejajar dengan arah yang sama atau bertentangan, satu merujuk kepada ortho- atau para-air.

Eksperimen dengan molekul air yang disusun

Kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Profesor Stefan Willitsch dari Jabatan Kimia Universiti Basel telah menyiasat bagaimana kedua-dua bentuk air berbeza dari segi reaktiviti kimia mereka - kemampuan mereka untuk menjalani tindak balas kimia. Kedua-dua isomer mempunyai ciri-ciri fizikal hampir sama sekali yang menjadikan pemisahan mereka sangat mencabar.

Pemisahan ini dibuat dengan kaedah berdasarkan medan elektrik yang dikembangkan oleh Profesor Jochen Küpper dari Pusat Penyelidikan Laser Pusat Elektron Bebas Hamburg. Dengan menggunakan pendekatan ini, penyelidik dapat memulakan reaksi terkawal antara isomer air "pre-sorted" dan ion diazenylium ultracold ("nitrogen protonasi") yang diadakan dalam perangkap. Semasa proses ini, ion diazenylium memindahkan protonnya ke dalam molekul air. Tindak balas ini juga diperhatikan dalam kimia ruang interstellar.

Kereaktifan meningkat

Ia menunjukkan bahawa para-air bertindak balas kira-kira 25% lebih cepat daripada air orto. Kesan ini boleh dijelaskan dari segi spin nuklear juga mempengaruhi putaran molekul air. Akibatnya, daya tarikan yang berlainan berbeza bertindak di antara rakan reaksi. Para-air dapat menarik pasangan reaksinya lebih kuat daripada bentuk orto, yang membawa kepada peningkatan reaktif kimia. Simulasi komputer mengesahkan penemuan percubaan ini.

Dalam eksperimen mereka, penyelidik bekerja dengan molekul pada suhu yang sangat rendah berhampiran dengan titik sifar mutlak (kira-kira -273 ° C). Ini adalah keadaan ideal untuk mempersiapkan keadaan kuantum individu dan menentukan kandungan tenaga molekul, dan menyebabkan reaksi terkawal di antara mereka. Willitsch menerangkan pendekatan percubaan: "Yang lebih baik dapat mengawal keadaan molekul yang terlibat dalam reaksi kimia, semakin baik mekanisme dan dinamika reaksi yang lebih baik dapat diselidiki dan difahami."

Wednesday, September 5, 2018

Keadaan untuk hidup yang masih hidup di planet-planet yang diliputi dalam air lebih cecair daripada yang difikirkan sebelum ini, membuka kemungkinan bahawa dunia air boleh didiami, menurut satu kertas baru dari University of Chicago dan Pennsylvania State University.

Komuniti saintifik sebahagian besarnya mengandaikan bahawa planet-planet yang diliputi dalam lautan yang dalam tidak akan menyokong berbasikal mineral dan gas yang membuat iklim stabil di Bumi, dan dengan itu tidak akan menjadi mesra kepada kehidupan. Tetapi kajian yang diterbitkan pada 30 Ogos di The Astrophysical Journal mendapati bahawa planet-planet lautan boleh tinggal di "tempat yang manis" untuk kebiasaan lebih lama daripada yang diandaikan sebelumnya. Penulis berdasarkan penemuan mereka pada lebih daripada seribu simulasi.

"Ini benar-benar menolak idea yang anda perlukan klon bumi - iaitu planet dengan beberapa daratan dan lautan yang cetek," kata Edwin Kite, penolong profesor geofizik di UChicago dan pengarang utama kajian itu.

Oleh kerana teleskop menjadi lebih baik, para saintis mencari lebih banyak planet yang mengorbit bintang-bintang dalam sistem solar lain. Penemuan sedemikian menghasilkan penyelidikan baru tentang bagaimana kehidupan boleh berpotensi bertahan di planet lain, yang sebahagiannya sangat berbeza dari Bumi - ada yang boleh diliputi sepenuhnya dalam air ratusan batu dalam.

Kerana kehidupan memerlukan masa yang panjang untuk berkembang, dan kerana cahaya dan haba pada planet dapat berubah sebagai bintang bintang mereka, saintis biasanya mencari planet yang mempunyai kedua-dua air dan beberapa cara untuk menjaga iklim mereka stabil dari waktu ke waktu. Kaedah utama yang kita ketahui adalah bagaimana Bumi melakukannya. Sepanjang masa yang panjang, planet kita menyejukkan diri sendiri dengan melepaskan gas rumah hijau ke dalam mineral dan menghangatkan diri dengan melepaskannya melalui gunung berapi.

Tetapi model ini tidak berfungsi di dunia air, dengan air mendalam meliputi batu dan menindas gunung berapi.

Kite, dan pengarang Penn State, Eric Ford, ingin tahu sama ada terdapat cara lain. Mereka menubuhkan simulasi dengan beribu-ribu planet yang dijana secara rawak, dan mengesan evolusi iklim mereka selama berbilion tahun.

"Kejutannya adalah bahawa kebanyakan daripada mereka kekal stabil selama lebih daripada satu bilion tahun, hanya dengan nasib malang," kata Kite. "Tebakan terbaik kami adalah bahawa ia adalah atas 10 peratus daripada mereka."

Planet bertuah ini duduk di lokasi yang betul di sekeliling bintang mereka. Mereka berlaku mempunyai jumlah karbon yang sesuai, dan mereka tidak mempunyai terlalu banyak mineral dan unsur dari kerak yang dibubarkan di lautan yang akan menarik karbon dari atmosfera. Mereka mempunyai air yang mencukupi dari permulaan, dan mereka menumpahkan karbon di antara atmosfera dan lautan sahaja, yang dalam kepekatan yang betul cukup untuk menjaga keadaan stabil.

"Berapa banyak masa yang ada planet pada dasarnya bergantung kepada karbon dioksida dan bagaimana ia dibahagikan antara lautan, atmosfer dan batu pada tahun-tahun awalnya," kata Kite. "Ia seolah-olah ada cara untuk mengekalkan sebuah planet yang boleh dihuni jangka panjang tanpa berbasikal geokimia yang kita lihat di Bumi."

Simulasi menganggap bintang-bintang yang seperti kita sendiri, tetapi hasilnya optimis untuk bintang kerdil merah, kata Kite. Planet-planet dalam sistem kerdil merah difikirkan sebagai calon yang menjanjikan untuk memupuk kehidupan kerana bintang-bintang ini menjadi lebih cerah dari matahari kita - memberikan kehidupan masa yang lebih lama untuk bermula. Keadaan yang sama yang dimuatkan dalam kertas ini boleh digunakan untuk planet-planet di sekitar kerdil merah, mereka berkata: Secara teorinya, semua yang anda perlukan adalah cahaya bintang yang mantap.

Tuesday, September 4, 2018

Menggunakan model yang dibangunkan di JRC, saintis telah berjaya menyimulasikan arus jangka panjang Laut Hitam, kandungan air masin dan suhu untuk kali pertama.

Suhu rata-rata permukaan Laut Hitam mungkin tidak meningkat, menurut hasil mengejutkan kajian baru dari JRC.

Kajian ini menggunakan model untuk mensimulasikan perubahan suhu yang mungkin dan meramalkan trend jangka panjang dalam hidrodinamika Laut Hitam.

Walaupun permukaan menunjukkan tiada trend pemanasan jangka panjang, simulasi yang sama juga menunjukkan bahawa suhu purata di 50 meter di bawah permukaan mungkin meningkat.

Laut Hitam mempunyai keadaan semula jadi yang unik seperti keseimbangan air bersih bersih dan arus tempatan yang sangat spesifik. Data pemantauan mengenai perubahan suhu berubah-ubah dan terhad. Oleh itu, tidak jelas apakah kesan perubahan iklim pada suhu air Laut Hitam.

Laut telah mengalami kemerosotan ekologi yang ketara sejak tahun 1970-an, disebabkan terutamanya oleh pencemaran, penangkapan ikan yang berlebihan dan perubahan iklim semulajadi. Trend pemetaan dalam ekosistemnya dan mensimulasikan senario masa depan adalah penting untuk memahami bagaimana sifat-sifat Laut dapat berkembang pada masa depan akibat perubahan iklim dan keputusan dasar.

Penemuan utama

Simulasi dalam kajian ini, yang meliputi lima dekad, tidak menunjukkan trend jangka panjang yang signifikan dalam suhu air permukaan rata-rata Laut Hitam. Kekurangan trend ini merupakan hasil yang sepenuhnya baru berdasarkan simulasi jangka panjang yang sebelum ini tidak berjaya dilaksanakan.

Simulasi dijalankan untuk tempoh penuh dari tahun 1960 - 2015 dan hasilnya diperiksa terhadap data yang diketahui, baik dari maklumat satelit yang tersedia dalam tempoh dua puluh tahun yang lalu dan kurang lengkap data dari dekad yang terdahulu.

Sebelum menyiapkan kajian ini, saintis telah bergantung kepada data suhu permukaan yang jarang dari pelayaran kapal untuk memahami sifat-sifat Laut pada dekad-dekad yang terdahulu.

Walau bagaimanapun, beberapa titik data yang wujud untuk tempoh ini belum cukup untuk membuktikan trend yang menentukan. Malah, dalam dekad antara 1966 dan 1975 terdapat hampir tiada data pemerhatian yang boleh didapati sama sekali.

Keputusan simulasi, semasa mengisi jurang, juga mengejutkan para saintis yang mengharapkan untuk melihat sekurang-kurangnya beberapa trend pemanasan antara tahun 1960 dan 2015. Hasilnya juga berbeza dengan simulasi sebelumnya Laut Mediterranean yang berdekatan, yang semakin hangat.

Para saintis juga terkejut mendapati aliran menurun yang signifikan dalam kandungan garam permukaan 0.02% setahun, sekali lagi berbeza dengan salinitas permukaan yang semakin meningkat yang terdapat di Mediterranean. Simulasi mendapati tiada korelasi individu antara garam dan kelajuan angin / arah, atau sesungguhnya dengan peningkatan input air tawar dari banyak sungai yang berlari ke Laut Hitam.

Ini menunjukkan bahawa kombinasi keadaan cuaca bertanggungjawab untuk trend ini.

Tambahan pula, kajian itu mengenal pasti tiga tempoh yang berbeza di mana terdapat peralihan yang ketara dalam air garam dan sifat-sifat suhu Laut Hitam - 1960-1970, 1970-1995 dan 1995-2015. Ini mungkin berkaitan dengan perubahan dalam arus laut, kerana tempoh tersebut juga dicirikan oleh perubahan ketara daripada peredaran semasa yang lemah dan terputus dalam tempoh pertama, kepada peredaran utama 'Rim Semasa' yang utama dalam tempoh kedua dan ketiga.

Sepanjang tempoh simulasi penuh, pengukuhan peredaran ini dapat dilihat, disertai oleh pembentukan eddies kecil yang dilembagakan ke arah aliran semasa.

Gambar yang lebih besar

Bumi semakin hangat, tetapi ini tidak berlaku seragam di seluruh planet ini dan sesetengah kawasan lebih panas daripada yang lain. Oleh itu, sementara Laut Hitam mungkin tidak terjejas dengan kuat, ini mungkin dikompensasi oleh kawasan lain yang memanaskan pada kadar yang lebih cepat daripada dunia secara keseluruhan.

Sebagai contoh, perairan permukaan laut berhampiran Texas apabila Hurricane Harvey mendera ke Houston adalah antara yang paling hangat di bumi.

Walaupun ia mungkin terdengar seperti berita baik bahawa tidak ada peningkatan jangka panjang dalam suhu air permukaan Laut Hitam, ini tidak bermakna ia tidak terjejas oleh pemanasan global. Kesan-kesan ini mungkin tersembunyi atau dikurangkan oleh fakta bahawa suhu udara di rantau ini adalah pemanasan.

Sesungguhnya, kajian ini juga meninjau tren suhu purata pada kedalaman spesifik dan mendapati trend positif pada 50 meter di bawah permukaan, yang menunjukkan pemanasan perairan yang lebih mendalam sebelum lapisan permukaan.

Latar Belakang

Beberapa keadaan semulajadi yang unik di Laut Hitam yang terkenal: apa yang dikenali sebagai 'Rim Current' yang beredar di perimeter Laut; Lapisan Perantaraan Dingin (CIL) perairan di bawah paras permukaan; dan paras air anoksik yang tinggi, yang membentuk lebih daripada 90% daripada jumlah air dalam lembapan.