Атмосферні річки стануть інтенсивнішими в міру підвищення температури

Ті потужні шторми, які пронизують Західне узбережжя, не залишаться колишніми. Останні дослідження показують, що зміна клімату змінить атмосферні річки, але не так, як ви могли б очікувати. Хоча ці шторми всюди будуть сильнішими, їх розвиток у Сіетлі виглядатиме зовсім інакше, ніж у Сан-Дієго. Висновки зробили команда Національного центру атмосферних досліджень Національного наукового фонду США (NSF NCAR), очолювана вченими Крістін Шилдс і Хуей Лі. Їхня робота показує, як ці захмарні ріки вологи по-різному реагуватимуть на потепління залежно від того, де вони потрапляють на сушу.

Контрастні впливи атмосферних річок

Зміни розділили Західне узбережжя на дві різні історії. У Південній Каліфорнії збільшення випаровування океану призведе до трансформації атмосферних річок. Поїдьте на північ до Сіетла та Портленда, і це зовсім інша гра з м’ячем – там високі температури як в океані, так і в повітрі будуть вирішальними.

Ці відмінності мають значення. До 2100 року шторми, що обрушуються на північний захід Тихого океану, можуть підштовхнути океанські води втричі вище, ніж сьогоднішні шторми. Південна Каліфорнія також спостерігатиме сильніші штормові хвилі, але не настільки драматичні, як їхні північні сусіди.

«На землі люди побачать різну реакцію між південним узбережжям Каліфорнії та тихоокеанським північним заходом», — сказав Шилдс. «Це не одна ситуація для всіх. У вас є ці регіональні відповіді, які можуть бути дуже різними».

Наука за розколом

Дослідницька група покладалася на передові обчислення, щоб зрозуміти, як зміна клімату змінить форму атмосферних річок. Використовуючи потужний суперкомп’ютер Derecho у NSF NCAR-Вайомінгському суперкомп’ютерному центрі, вони провели детальне кліматичне моделювання. Симуляції фіксували зміни атмосфери кожні 25 кілометрів (15,5 миль) і зміни океану кожні 10 кілометрів (6,2 милі), пропонуючи високу роздільну здатність зрозуміти поведінку цих штормів.

Результати були несподіваними. Очікується, що в Південній Каліфорнії відомі шторми «Ананасовий експрес», які транспортують вологу з Гаваїв, посиляться через збільшення випаровування з океану в теплішому кліматі. Це додаткове випаровування забезпечує більше палива для штормів, роблячи їх більш потужними.

Однак на північному заході Тихого океану динаміка інша. Шторми там посиляться через поєднання підвищення температури повітря та океану. Ці ефекти потепління посилять інтенсивність штормів і призведуть до більш драматичних наслідків, таких як підвищення рівня моря та посилення повеней. Ця регіональна варіація підкреслює, як атмосферні річки по-різному реагують на зміну клімату залежно від свого розташування.

Чому різниця має значення

Це не лише академічні відзнаки. Громади вздовж усього Західного узбережжя мають підготуватися до сильніших штормів, але їх конкретні виклики відрізнятимуться залежно від місця. Ставки високі – атмосферні ріки вже мають серйозний удар.

«Атмосферні ріки схожі на тропічні циклони, оскільки вони створюють потужні вітри та несуть величезну кількість води, яка може зруйнувати місцеву інфраструктуру», — зазначив Шилдс. «Громади повинні розуміти, як вони зміняться в майбутньому, щоб вони могли адаптуватися та планувати».

Додатковий вплив атмосферних річок

Удари не припиняються, коли йде дощ. Ці атмосферні річки також залишають свій відбиток в океані, збурюючи води та потенційно впливаючи на морські екосистеми ще довго після того, як шторми пройдуть.

«Сильні вітри та опади, пов’язані з атмосферними річками, можуть суттєво вплинути на верхню частину океану, потенційно вплинувши на динаміку океану та екосистеми у більших просторових масштабах і довших часових масштабах, ніж зараз», — сказав Лі.

Підготовка до майбутнього

Це дослідження дає прибережним громадам важливу інформацію для планування свого майбутнього. Хоча всім регіонам потрібно підготуватися до більш інтенсивних штормів, їхні конкретні виклики залежатимуть від місця розташування.

Південній Каліфорнії потрібно підготуватися до штормів, спричинених випаровуванням океану, тоді як північно-західна частина Тихого океану має підготуватися до ще більш драматичних змін, спричинених потеплінням повітря та моря. Дослідження проводили дослідники з NSF NCAR, Техаського університету A&M та Університету штату Пенсільванія за фінансової підтримки Міністерства енергетики США та NSF. Для мешканців Західного узбережжя повідомлення чітке: атмосферні ріки, які вони знають сьогодні, не будуть такими, з якими зіткнуться їхні діти. Але тепер принаймні вони мають краще уявлення про те, що їх чекає. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.

Світло розкриває приховану фізику в надпровідниках

Нові світлові дослідження надпровідників Bi2212 відкривають ключові ідеї щодо високотемпературної надпровідності, просуваючи пошуки застосування при кімнатній температурі. Мідно-оксидні (CuO2) надпровідники, включаючи Bi2Sr2CaCu2O8+δ (Bi2212), відрізняються надзвичайно високими критичними температурами. Попередні дослідження з використанням вимірювань оптичної відбивної здатності показали, що Bi2212 демонструє сильну оптичну анізотропію, тобто його оптичні властивості змінюються залежно від напрямку вхідного світла. Однак його оптична анізотропія не була повністю вивчена за допомогою вимірювань оптичного пропускання, які дають більш пряме уявлення про внутрішню структуру матеріалу.

Нещодавно дослідники використали методи пропускання ультрафіолетового та видимого світла на легованих свинцем монокристалах Bi2212, виявивши джерело цієї анізотропії та проклавши шлях для глибшого розуміння її механізмів надпровідності.

Високотемпературні надпровідники

Надпровідники — це матеріали, які можуть проводити електрику з нульовим опором при охолодженні нижче певної критичної температури. Ця унікальна властивість робить їх необхідними для передових технологій, таких як електродвигуни, генератори електроенергії, високошвидкісні поїзди на магнітній підвісці та магнітно-резонансна томографія (МРТ).

Серед надпровідників матеріали на основі оксиду міді, такі як Bi2212, є особливо примітними, оскільки вони працюють при відносно високих температурах, що перевищує теоретичну межу надпровідності, встановлену теорією Бардіна–Купера–Шріффера (BCS). Незважаючи на десятиліття досліджень, механізм, що лежить в основі надпровідності в цих високотемпературних матеріалах, залишається однією з найпереконливіших загадок у фізиці.

Сильна оптична анізотропія в надпровідниках оксиду міді на основі Bi
З’ясовуючи походження сильної оптичної анізотропії в купратах на основі Bi, це дослідження дає змогу точно досліджувати механізми надпровідності високотемпературних надпровідників, наближаючи нас на один крок до надпровідників кімнатної температури. Авторство: Тору Асахі з Університету Васеда

Дослідження оптичної анізотропії в надпровідниках

Ключова частина головоломки полягає у двовимірній кристалічній площині CuO2 цих матеріалів, яка була широко досліджена за допомогою різноманітних експериментів. Вимірювання оптичної відбивної здатності, які аналізують, як світло різної довжини хвилі відбивається від площини кристала з різних напрямків, показують, що Bi2212 демонструє виражену оптичну анізотропію як у площинах кристала «ab», так і «ac».

Оптична анізотропія описує зміну оптичних властивостей матеріалу залежно від напрямку, у якому крізь нього проходить світло. Тепер, хоча вимірювання відбивної здатності надали цінну інформацію, вивчення того, як світло проходить крізь кристал на різних довжинах хвиль за допомогою оптичних вимірювань «пропускання» оптичної анізотропії Bi2212, може запропонувати більш пряме розуміння об’ємних властивостей. Однак раніше такі дослідження проводилися рідко.

Інноваційні підходи до дослідження надпровідності

Щоб подолати цю прогалину, японська дослідницька група на чолі з професором доктором Тору Асахі, дослідником доктором Кентою Накагавою та студентом магістратури Кейго Токітою з Факультету науки та інженерії Всебічної дослідницької організації Університету Васеда дослідила походження сильного оптична анізотропія легованих свинцем монокристалів Bi2212 за допомогою вимірювань пропускання ультрафіолетового та видимого світла.

Уточнюючи далі, професор доктор Асахі ділиться, що «досягнення надпровідності при кімнатній температурі давно було мрією, яка потребувала розуміння механізмів надпровідності у високотемпературних надпровідниках. Наш унікальний підхід до використання вимірювань пропускання ультрафіолетового видимого світла як зонда дозволяє нам з’ясувати ці механізми в Bi2212, наближаючи нас на крок до цієї мети».

Дослідження, у якому також брав участь професор доктор Масакі Фуджіта з Інституту дослідження матеріалів Університету Тохоку, нещодавно було опубліковано в журналі Scientific Reports.

Досягнення в розумінні оптичної анізотропії

У своїй попередній роботі дослідники вивчали залежність оптичної анізотропії Bi2212 від довжини хвилі при кімнатній температурі вздовж його кристалічної осі «с», використовуючи узагальнений високоточний універсальний поляриметр. Цей потужний інструмент дозволяє одночасно вимірювати пропускання маркерів оптичної анізотропії — лінійного подвійного променезаломлення (LB) і лінійного дихроїзму (LD) — разом з оптичною активністю (OA) і круговим дихроїзмом (CD) в області ультрафіолетового до видимого світла. Їхні попередні відкриття показали значні піки в спектрах LB і LD, які, за їхньою гіпотезою, походять від несумірної модуляції кристалічної структури Bi2212, що характеризується періодичними варіаціями, які не співмірні зі звичайною структурою розташування його атомів.

Щоб з’ясувати, чи це справді так, у цьому дослідженні команда дослідила оптичну анізотропію легованих свинцем кристалів Bi2212. «Попередні дослідження показали, що часткова заміна Bi на Pb у кристалах Bi2212 пригнічує неспівмірну модуляцію», — пояснює пан Токіта. З цією метою команда виготовила моноциліндричні кристали Bi2212 із змінним вмістом свинцю за допомогою методу плаваючої зони. Зразки ультратонких пластин, які пропускають ультрафіолетове та видиме світло, були отримані з цих кристалів шляхом відшарування водорозчинною стрічкою.

Експерименти показали, що великі піки в спектрах LB і LD значно зменшуються зі збільшенням вмісту свинцю, що відповідає придушенню неспівмірної модуляції. Це зменшення має вирішальне значення, оскільки дозволяє точніше вимірювати OA та CD у майбутніх експериментах.

Коментуючи ці відкриття, професор д-р Асахі зауважує: «Це відкриття дає змогу досліджувати наявність або відсутність порушення симетрії в псевдощілинній та надпровідній фазах, що є критичною проблемою для розуміння механізму високотемпературної надпровідності. Це сприяє розробці нових високотемпературних надпровідників». Це дослідження знаменує собою важливий крок у пошуках надпровідності при кімнатній температурі, прориву, який може революціонізувати технології в діапазоні від передачі енергії до медичного зображення та транспортування.

Новий «HomePod» із 7-дюймовим дисплеєм буде запущено наступного року

Apple планує випустити новий «HomePod» із 7-дюймовим РК-дисплеєм, чіпом A18 і підтримкою Apple Intelligence у 2025 році, повідомляє DigiTimes. Незрозуміло, скільки буде коштувати обладнаний екраном HomePod, але Apple, схоже, прагне до розумної ціни. У платному звіті цього тижня публікація ланцюга постачання заявила, що Apple вибрала китайського виробника Tianma для постачання РК-панелей для пристрою за «виключно конкурентоспроможною» ціною 10 доларів за панель. Низька вартість цього компонента, швидше за все, сприятиме тому, що пристрій стане доступнішим.

За останні кілька років кілька разів ходили чутки про оснащений екраном HomePod. Раніше цього місяця, наприклад, аналітик Apple Мінг-Чі Куо також заявив, що HomePod з 6-7-дюймовим дисплеєм, чіпом A18 і підтримкою Apple Intelligence надійде в масове виробництво в другій половині 2025 року. Куо сказав можливості розумного дому будуть основним аспектом пристрою, тому це схоже на чутки про оснащений екраном HomePod і чутки про розумний дім від Apple hub мають на увазі той самий продукт, який вийде наступного року.

Минулого місяця Марк Гурман з Bloomberg сказав, що розумний домашній центр Apple виглядає як «квадратний iPad» із приблизно 6-дюймовим екраном. Він сказав, що хаб можна прикріпити до настільної основи з динаміком або встановити на стіну. Він працюватиме під управлінням нової операційної системи «homeOS» із настроюваним головним екраном, орієнтованим на віджети, і обертається навколо Siri, Apple Intelligence та HomeKit, додав він. Хаб може служити системою домашньої безпеки, відображаючи записи з камер, і, як кажуть, він має вбудовану камеру, яка дозволяє здійснювати відеодзвінки FaceTime.

Центр Apple буде конкурувати з такими продуктами, як Nest Hub від Google і Echo Show від Amazon, ціна яких коливається від $150 до $400. Куо та Гурман сказали, що Apple також планує бездротову камеру безпеки, яка працюватиме з концентратором.

Незрозуміло, чи Apple дійсно використовуватиме брендинг HomePod для домашнього центру, чи вона вибере абсолютно нове найменування. Також невідомо, чи буде поточний динамік HomePod оновлений наступного року, але новий HomePod mini очікується в наступному році.

Супутник показав пилову бурю, яка накрила частини Іраку та Сирії

У середині грудня 2024 року басейн річок Тигр та Євфрат накрила пилова буря. Вона значно погіршила видимість і стала причиною забруднення повітря в кількох містах, включаючи Багдад, де мешкають майже вісім мільйонів людей.

Щільна хмара пилу заслонила ландшафт на знімку, отриманому супутником Aqua, що належить NASA.  

Рівень дрібних твердих частинок (PM 2.5) перевищив 400 мікрограмів на кубічний метр. Всесвітня організація охорони здоров’я класифікує концентрації понад 250 мікрограмів на кубічний метр як небезпечні для здоров’я людей. Тому навчальні заклади та різні громадські служби на цій території тимчасово закривалися, а польоти призупинили через погіршення видимості.

Вчені виявили рятівну силу серця в оливках, винограді, часнику, розмарині та шафрані

Нове дослідження дає зрозуміти, як біологічно активні сполуки середземноморських рослин, таких як часник і оливки, можуть потенційно покращити здоров’я серцево-судинної системи, показуючи перспективу в лікуванні атеросклерозу та зниженні ризику інфарктів та інсультів.

Серцево-судинні захворювання є основною причиною захворювань і смерті в усьому світі. Рослинні екстракти, багаті біологічно активними сполуками, відіграли ключову роль у розробці ліків завдяки їхньому терапевтичному потенціалу. Однак їхнє широке використання обмежене занепокоєнням щодо побічних ефектів, взаємодії лікарських засобів та відсутністю надійних наукових доказів добре спланованих доклінічних і клінічних випробувань.

Протягом 2023/24 навчального року біолог Матеу Ангуера Техедор поглибив дослідження в цій галузі в рамках свого останнього року проекту з біології в Автономному університеті Барселони (UAB). Він працював під керівництвом Рене Дельгадо, який тоді був постдокторським дослідником в Інституті нейронаук UAB (INc-UAB), а зараз викладачем на факультеті фармацевтики та харчових наук Університету Барселони.

Дослідження середземноморських рослин для здоров’я серця

Дослідження, нещодавно опубліковане як наукова стаття в журналі Food Bioscience , містить огляд механізмів дії та доклінічних і клінічних даних, а також побічних ефектів основних біологічно активних сполук, отриманих із групи відібраних середземноморських рослин, які утворюють частина середземноморської дієти.

Серед проаналізованих видів повідомляється про шість репрезентативних рослин та їх основні активні компоненти: часник (Allium sativum, з діалілтрисульфідом, аліцином і S-алілом [цистеїном]), чагарник глоду (Crataegus monogyna, з кверцетином, апігеніном і хлорогеновою кислотою)), шафран (Crocus sativus, з кроцином і шафраналом), олива (Olea europaea, з олеїновою кислотою, олеуропеїном, гідрокситирозолом і олеацеїном), розмарин (Salvia rosmarinus, з розмариновою кислотою і карнозовою кислотою) і виноградна лоза (Vitis vinifera, з ресвератролом).

Огляд зосереджувався на найважливіших фармакологічних механізмах, включаючи їх антиоксидантну, протизапальну та судинорозширювальну дії, а також на регуляцію ліпідного обміну, що може мати значення для таких станів, як атеросклероз і гіпертонія. Результати показують, що ці активні компоненти є перспективними для потенційного лікування атеросклерозу та можуть знизити ризик серцевих нападів та інсультів.

Виявлення прогалин у дослідженнях та майбутніх напрямків

На додаток до узагальнення поточних наукових доказів, дослідження надає довідковий посібник для майбутніх досліджень, визначаючи потенційні прогалини в знаннях і пропонуючи своєчасні рекомендації щодо планування доклінічних і клінічних досліджень у цій галузі.

Ключові сфери для майбутніх досліджень включають довгострокову безпеку цих сполук, оцінку їх синергічного ефекту при споживанні як частини середземноморської дієти та необхідність створення стандартизованих протоколів у контрольованих клінічних умовах. Розширюючи наукову основу цих традиційних засобів, цей огляд може допомогти прокласти шлях до їх використання як активних фармацевтичних інгредієнтів у розробці майбутніх фітопрепаратів.

Проблеми у використанні натуральних екстрактів для терапевтичного використання

Дослідницька група вважає, що використання цих натуральних екстрактів є багатообіцяючим, але їх комбіноване вживання може вплинути на терапевтичні результати завдяки «матричному ефекту», який означає, що дієтичні компоненти можуть змінювати ефективність кожного екстракту, підвищуючи або зменшуючи їх індивідуальні переваги. . Розуміння цієї взаємодії має важливе значення для оптимізації терапевтичного застосування цих рослинних екстрактів у дієтичному контексті.

Важливо визнати, що часто бракує переконливих доказів впливу натуральних екстрактів на людину, і тому дослідники застерігають, що «мітка «натуральний» не гарантує безпеки, і це підкреслює необхідність приділяти пріоритет фармакокінетичним, токсикологічним і клінічні дослідження для оцінки їх ефективності, безпеки та ефективності в порівнянні з існуючими препаратами».

Вчені розгадують секрети 37 генів, пов’язаних із репродуктивним здоров’ям

Дослідники виявили генетичні зв’язки між репродуктивним здоров’ям, фертильністю та довголіттям, підкресливши їхній вплив на загальний стан здоров’я. Дослідники з Леверхульмського центру демографічних наук Оксфордського університету та Університету Ісландії провели комплексний огляд, досліджуючи, як генетичні варіації впливають на репродуктивне здоров’я та довголіття.

Це дослідження представляє найретельніший на сьогодні аналіз генетичних відкриттів чоловіків і жінок, пов’язаних з репродуктивними рисами. Це проливає нове світло на те, як наша ДНК впливає на ключові життєві події, такі як вік, у якому люди народжують дітей, час менопаузи та зв’язки між цими факторами та тривалістю життя.

Гени в основі розмноження

Використовуючи каталог GWAS, онлайн-базу даних загальногеномних асоціаційних досліджень (GWAS), дослідники ідентифікували 159 генетичних досліджень і 37 ключових генів, які пов’язані з репродуктивними ознаками, такими як вік перших пологів, час менопаузи та гормони, такі як фолікулостимулюючий. гормон (ФСГ) і тестостерон. Ці результати свідчать про те, що генетичні фактори відіграють значну роль у загальних результатах здоров’я, а також впливають на фертильність.

Було виявлено, що один ген, FSHB (субодиниця фолікулостимулюючого гормону бета), пов’язаний з одинадцятьма різними репродуктивними результатами. Цей ген допомагає регулювати, коли починається менструація та коли настає менопауза, підкреслюючи його роль у репродуктивному здоров’ї та старінні. Огляд також виявив зв’язок між цими репродуктивними генами та рідкісними генетичними захворюваннями, продемонструвавши, як ДНК впливає як на фертильність, так і на загальний стан здоров’я.

Старший провідний автор, професор Мелінда Міллз, директор Центру демографічних наук Леверхулма та Відділу демографічних наук Оксфордського відділу охорони здоров’я населення, сказала: «Оскільки все більше людей відкладають батьківство до більш пізнього віку, важливо розуміти генетичні фактори, що лежать в основі вікна репродуктивного здоров’я і фертильності людини. . Наше дослідження об’єднує дослідження генетики репродукції, щоб виявити загальні гени в рисах і знаннях, окрім фертильності, які невід’ємно пов’язані зі здоров’ям, індексом маси тіла (ІМТ) і ожирінням, гормонально-чутливими раковими захворюваннями і навіть психіатричними та поведінковими рисами».

Перший автор, доктор Стефанія Бенонісдоттір, науковий співробітник Леверхульмського центру демографічних наук та Університету Ісландії, сказала: «Консолідуючи це дослідження, ми пропонуємо більш чітку картину того, як генетичні фактори впливають на репродуктивне здоров’я. Це важливо для розвитку охорони здоров’я, особливо коли йдеться про безпліддя та репродуктивне старіння».

Довголіття, рак, ризик ожиріння та репродуктивні особливості

Огляд досліджував зв’язки між репродуктивними генами та довголіттям, виявивши, що такі гени, як ESR1 (рецептор естрогену 1), пов’язані з репродуктивними рисами, а також з ризиком раку. Наприклад, ранній початок статевого дозрівання або пізніша менопауза може збільшити ризик гормонозалежних ракових захворювань, таких як рак молочної залози, але ці ж риси пов’язані з більшою тривалістю життя.

Ген FTO (пов’язаний з жировою масою та ожирінням), який раніше був виявлений у сильному зв’язку з ІМТ, ризиком ожиріння та діабетом 2 типу, також був пов’язаний з багатьма різними репродуктивними ознаками. Розуміння цих генетичних зв’язків має вирішальне значення, оскільки все більше людей вирішують відкласти народження дітей, що робить репродуктивне здоров’я та старіння ще тісніше взаємопов’язаними.

Чоловіча фертильність

У той час як попередні дослідження були зосереджені на жіночому репродуктивному здоров’ї, дослідження переглядає те, що відомо про генетику чоловічої фертильності. Показано, що такі гени, як DNAH2, відіграють певну роль як у рівнях тестостерону, так і в функції сперматозоїдів, що робить їх вирішальними для чоловічого репродуктивного здоров’я.

Співавтор Вінсент Штрауб, студент DPhil у Leverhulme Center for Demographic Science and Oxford Population Health, сказав: «Репродуктивне здоров’я чоловіків має вирішальне значення для загальної фертильності, але часто недостатньо досліджене. Досліджуючи генетику чоловічого безпліддя, ми можемо відкрити нові ідеї та потенційні методи лікування для тих, хто бореться з репродуктивними проблемами».

Генетика через покоління

Огляд досліджував, як генетичні зміни впливають на майбутні покоління. З віком батьки накопичують мутації de novo – нові спонтанні генетичні зміни, які можуть передаватися їхнім дітям. Ці мутації можуть мати значний вплив на здоров’я та розвиток потомства, раніше виявив старший співавтор, професор Августин Конг.

Цей комплексний огляд пропонує важливу інформацію про те, як наші гени формують репродуктивне здоров’я, фертильність і довголіття, забезпечуючи основу для більш персоналізованих підходів до охорони здоров’я, які можуть покращити результати для окремих людей і сімей у різних поколіннях.