新技术有望通过CO2与岩石反应实现固碳目的
　　近日，美国哥伦比亚大学地球研究所发布最新研究进展称，成功研发出一种新的方法，有望通过将CO2注入到地下与某些岩石发生反应，从而实现将气体转化为固体矿物，实现固碳目标。相关成果在2021年美国地球物理学会秋季会议上发布。
　　碳矿化是一种潜在安全且成本低廉的碳捕获与封存方法，能够减轻甚至减少导致气候变化的大气温室气体浓度。碳矿化在裂缝网络内部和周围形成碳酸盐矿物，可以显著降低渗透性，并保护活性矿物表面。另外，矿物溶解和反应（导致裂缝）可以增加渗透性和反应表面积。这些相互竞争的过程的综合影响决定了储层渗透率，从而决定了CO2存储库的存储容量和寿命。然而，由于复杂的化学机械反馈，碳矿化过程中储层渗透率的变化仍然在很大程度上处于未知状态。换言之，即随着碳矿化过程的发展会发生什么？新形成的矿物质会堵塞岩石的孔隙，阻止更多的二氧化碳进入吗？或者更多的矿物质会导致周围的岩石破裂，让更多的二氧化碳进入并发生反应储存起来吗？为了解决这些问题，研究人员在研究中使用了一种称为Dunite的岩石样本。Dunite是一种来自地幔的超基性深成岩，几乎完全由橄榄石组成，可以与CO2结合形成固体碳酸盐矿物。研究小组将Dunite研磨成粉末，并将其压在一起，形成了一个管状样品。然后，把管子放进一个叫做三轴变形仪的机器中，这个机器模拟了在地下真实的岩石储层中的温度和压力条件，这些储层是用来研究碳储存的。该机器还配备了各种传感器，可以测量研究人员在35天内反复注入CO2时岩石材料的性质如何变化。研究发现，随着矿物碳化反应的进行，样品的渗透率会降低。这意味着，当CO2发生反应转化为菱镁矿、石英、二氧化硅和单质碳时，发生了一些堵塞。达到中等渗透率时堵塞量最大，碳酸化速率最高。样品的渗透率在20天内下降了6个数量级，并在10天内保持在10~20m2左右。
　　新工具将自然灾害风险信息展示精度提升至县级
　　近日，美国国家海洋与大气管理局（NOAA）宣布其所属的美国国家环境信息中心（NCEI）成功开发出新的地图绘制工具，能够提供美国各州自然灾害风险的县级信息。这使得NOAA灾害信息网即“10亿美元灾害信息网”上的州级数据服务显著增强。
　　NOAA推出的新的交互式地图绘制工具全称为“灾害及其风险制图”，是由NCEI利用NOAA、联邦应急管理局（FEMA）以及学术机构的数据开发，它能够提供易受气象与气候灾害影响地区的详细信息。这些灾害如野火、洪水、干旱和热浪、龙卷风和飓风等，往往能够导致数十亿美元的损失。该工具扩展了FEMA国家风险指数，可以为全美50个州的每个县和县级地区以及哥伦比亚特区提供具体位置的单一或多种气象与气候灾害风险与脆弱性视图。
　　NOAA-NCEI“10亿美元灾害”项目负责人Adam Smith指出，了解县级灾害风险和社会脆弱性，对于减轻天气和气候灾害越来越重要。一个地区的风险取决于多种因素，包括人口、基础设施以及自然灾害的影响。脆弱性反映了一个国家基于社会经济因素的灾害预防、响应和灾后恢复能力。新的地图工具有助于房主、社区规划者、应急管理人员和其他决策者有效开展自然灾害预防和灾害减轻工作。
　　NOAA这一在线工具的推出正值美国所遭受的经济损失在10亿美元及以上规模的灾害不断增加之际。
　　地震震源性质控制近源地震辐射模式对地震频率依赖性
　　近日《地球物理研究快报》杂志刊发文章《震源复杂性控制近源地震辐射模式对于地震频率的依赖性》。文章指出，发生低频地震时，会向4个相反的方向发出地震冲击波，会留下类似于四叶草的四向辐射模式，但是高频地震波却以相同的强度向各个方向传播，并未发生四向辐射模式。
　　运用双耦合模型能有效表示地震地面运动振幅的空间分布模式，该模式能有效解释低频地震记录，但对于高频地震记录，由于尚不清楚的原因，波场在方位上变得各向同性。因此，研究人员借助密集节点地震仪阵列来研究有限波场散射效应的近震源区地震的辐射模式。结果表明，在低频下，简化的四向辐射地震震动模型能很好地描述观测到的地震波场。然而在高频下，由于记录的波场包含各向同性和残余分量，四向辐射地震震动模型变得不那么清晰，这意味着地震波辐射受到震源过程和断裂带结构复杂性的影响。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2021GL095022