【水不只往低处流?重磅论文揭示地下水密码:“看不到地下水流,就把它‘画’出来”】“人往高处走,水往低处流”这句话,揭示着世间再平常不过的规律。然而,凡事都有个例外,比如,在我们脚下的“深地”,水不一定只往低处流。

地下水如何循环,是地下水科学研究最基本的问题之一。尽管早在1963年匈牙利裔加拿大科学家J. Tóth就用解析方法绘制了地下水系统复杂的多级嵌套结构,但人们很少从现场观测和试验中真正认识地下水流情况,这大大限制了地下水系统理论的完善和相应的“深地”开发利用。

8月9日,我国同位素水文地质领域的研究人员主导发表在《地球物理研究快报》(GRL)上的一篇重磅国际合作研究论文——《钻井地下水年龄和化学成分剖面上转折点揭示盆地多级嵌套地下水系统》https://t.cn/A6IaUI49,不仅佐证了地下水并不只是“往低处流”,更揭示了地下水循环的丰富内涵和精湛细节,这将为我国深地资源开发利用提供难得的科学基础。

论文在线发表后,《中国科学报》联系采访了该论文的第一作者、中国地质调查局西安地质调查中心高工张俊,以及论文通讯作者之一、中科院地质与地球物理研究所研究员庞忠和。

△ 地下水多大岁数?取出来测一测

地下水循环的问题在地下水科学研究领域的基础地位,堪比爱因斯坦定律之于物理学。然而,与地表水相比,地下水“不可见”及其水系统结构复杂的属性,使得人们在野外识别它的难度很大。

看不到它,就把它“画”出来。在内蒙古高原的鄂尔多斯盆地,科学家们以这里的地下水系统为对象,施展起了他们的“绘画天才”。不过,他们用来作画的“笔墨”,是钻井剖面上的地下水年龄数据和地球化学成分信息。

水从地表渗入地下开始算起,到采样时所经过的时间,就是地下水的年龄。庞忠和告诉《中国科学报》,通过摸底不同地点地下水的年龄、水位等情况,再结合化学成分特征画线,找到“转折点”,就能准确描摹地下水的多级嵌套循环系统。

而要获得实测地下水年龄和化学成分,首要的问题就是要精准取样。然而由于钻孔内地下水一般处于运动状态,传统的“全井抽水”试验方法很难取到不同深度的分层样品,而详细的分层样品数据恰恰是刻画地下水系统结构的关键信息。

工欲善其事,必先利其器。创造和改进试验和测试技术,是研究团队要闯的第一道关。

庞忠和告诉记者,双栓塞(double-packer)地下水分层采样与试验系统最早于本世纪初经由国际原子能机构(IAEA)技术合作项目引入我国,在深层地下水勘查和高放核废物地质处置选址项目中开始应用。但是,它在实践中也遇到一些问题。2010年以后,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心的研究人员重新设计了“双栓塞分层抽水试验系统”,在设备材质、耐压性能、止水效果等方面加以改进,使其能够适应我国深井高水压条件下的分层取样要求。

“国产新设备可以满足水文地质勘查工作需要。”张俊对《中国科学报》介绍说, “在鄂尔多斯盆地,我们通过控制取样流量和降深,并通过建立水质现场监测评价方法,避免了取样过程中‘层间越流’和外来水混入的可能。”张俊表示,这些举措有效提高了采样质量,为精细刻画地下水系统打下了可靠的基础。

取样之后就是“定年”。不过,常用的氚(3H)和碳(14C)同位素方法测定上限分别为60年以内和4万年以内,这对于年龄动辄超过4万年的大型盆地深层地下水而言,显得不够用。

“本次研究采用了最新的氪(Kr)同位素定年技术。” 庞忠和对《中国科学报》介绍说,5年前我们和中国科技大学教授卢征天团队合作,开展测量技术和应用条件的研究。

Kr是惰性气体,81Kr的半衰期是23万年,定年范围可达130万年,而且81Kr在地下无干扰源,化学性质稳定,不和其他物质发生反应,是古老地下水的理想定年方法。但该方法的应用长期受限,这缘于81Kr同位素在自然界中的丰度极低,传统方法很难以检测到。

在破解这一难题过程中,量子测量技术发挥了重要作用。庞忠和告诉记者,基于激光冷却原子阱技术(ATTA),卢征天团队自主研发了ATTA痕量同位素分析实验装置,为81Kr的痕量分析提供了“测量神器”,现在定年只需要20千克水样,大大拓展了该方法应用领域。

卢征天团队也是本次研究的重要参与者。他告诉记者,ATTA是一种量子测量技术,该方法可实现单原子水平的计数,具有极高的灵敏度。

“ATTA可以在每微升为10-14 同位素水平(STP)的氪气中计数极低浓度的85Kr和81Kr原子。”卢征天对记者解释道,通过技术改进,他们目前已经获得了更好的原子冷却、收集和检测效率,可将Kr同位素定年实际应用所需的地下水样品量从200kg减小到 20kg,并提高了测量精度和定年范围。现在,中国科学技术大学是国际上唯一拥有有能力实现地下水采样、气体分离提纯和ATTA同位素分析完整流程的实验室的单位。

“在ATTA技术加持下,Kr同位素定年法已成为国际上公认最好的古地下水定年方法。”庞忠和说。

△ 让地下水流“显形”

综合运用地下水分层抽水试验系统、3H、14C、81Kr和85Kr以及水化学成分等多种示踪定年和数值模拟等技术,研究团队在钻孔内确定了详细的地下水位、年龄和地球化学实测剖面。

“这些剖面可以帮助我们更好地区别地下水多级嵌套系统之间的界面。”张俊说,通过将这些实测剖面与数值模拟结果得到的地下水流场和年龄场进行对比验证,就可以基于多种证据圈定地下水系统的空间结构,从而有效识别并精细刻画出地下水系统的多级嵌套结构(如图)。

地下水流1的副本.jpg

鄂尔多斯乌审召盆地地下水系统的多级嵌套结构:(a)图是地下水流系统多级嵌套结构示意图,(b)图是地下水流和年龄数值模拟结果。张俊 供图

与前人在鄂尔多斯盆地的研究结果(地下水最大年龄4万年)相比,该研究首次发现超过20万年的地下水,得到的地下水年龄剖面比以往研究更加精细准确,使人们对鄂尔多斯盆地地下水循环规律的认识达到了新的高度。

“这是我国地下水科学界20年努力的一个里程碑式的进展。”庞忠和告诉《中国科学报》:“如果说上个世纪澳大利亚大自流水盆地的研究给人们呈现了大型沉积盆地地下水循环的宏大格局的话,今天我国的鄂尔多斯盆地则展示了这个循环系统的丰富内涵和精湛细节。而这恰恰反映了其本质特征。”

而在研究中先后涌现的科技突破——研究团队成功实现了packer和ATTA设备的国产化,更让庞忠和心生感慨:“从同位素水文地质学角度来讲,packer和ATTA两项顶尖技术整合起来,再加上科学深钻连井剖面的研究平台,无疑是做深层地下水科研的最好状态了。”

△ 为“深地”应用筑牢科学基础

谈及该研究的意义,庞忠和表示,总的来说,这是一项应用基础研究,其对区域尺度地下水系统理论研究提供了重要佐证;并且它结合了地球系统科学的概念,也有力推动了地下水科学向前进步。

不仅如此,尽管目前还无法直接评估该成果的实际应用价值,但其对于深地资源和空间利用的指导意义仍然非常可观。

“比如核废料处置、二氧化碳地下封存等,需要寻找一个安全、稳定的地下环境,只有类似区域尺度地下系统被精细刻画出以后,人们才好决定去哪儿封存。”庞忠和展望道,这在当前“碳中和”背景下意义深远。

当然,这类研究对于地下水的资源评价和可持续开采而言,是必不可少的理论基础。

庞忠和举例说,近年来,作为世界上三个最干旱的极端干旱区之一的新疆,居然也时不时会发生洪水现象——这是全球变暖、气温升高以后冰川融化退缩的结果。干旱地区发洪水的时候怎么办?“当我们了解清楚了地下水文状况后,我们给新疆提供了具体建议:把多余的冰川融水存在地下,建一个地下水库。这作为应对气候变化的一个手段,现在已经行动起来了。”

此外,相应的理论成果还将进一步指导区域地热资源开发、地下空间利用等的开展。庞忠和说,在当前全球应对气候变化的大背景下,“深地”开发是一个重要手段,但在之前,“我们需要先解码”。https://t.cn/A6IaUI4C

话说,我看了一个叫《懂比爱更重要》的短视频,里面讲述了一个极为日常却又让人感慨的小故事。

丈夫和妻子约定戒烟,并切实地落实了一年,妻子很是欣慰。日子一天天过去,妻子发现丈夫时常会接到一些电话,并和电话那头的人大声争执,每次接完电话,丈夫又像什么事都没有发生一样。

一晚下班回家,妻子在停车场遇到了丈夫,丈夫垂头丧气,很是疲惫。正当妻子准备上前时,丈夫从口袋掏出了烟,但是手里的打火机怎么也打不燃,一着急还脱了手。

正当丈夫气急败坏的时候,妻子走上前,捡起掉落的打火机为丈夫点燃了那根烟,并说道:“抽完这根烟,跟我回家吧,我给你做好吃的,陪你喝一杯。”

在视频下方,高赞的评论都表示这在感情中太难得了。一个点燃的小细节,足以让人泪目,妻子在发现丈夫抽烟时,第一反应是考虑对方最近压力大,而不是指责丈夫又抽烟,这无疑是一种共情力的体现。

同时,心理学研究发现,比起通过套路让对方爱上自己,更为快捷和靠谱的方法,便是懂得共情。

如何理解和运用,后面我会详细向大家做出解释。

共情能力的缺失是感情失败的潜在原因

《爱的五种能力》一书中,提出了一个观点,即一段感情关系中,需要具备的五种能力,分别是情绪管理、述情、共情、允许和影响。

其中共情这一阶段很是重要,但是在现实中又是最容易被忽视的。

知乎上曾有人对于共情进行了概念阐述:“共情”在目前学术界上存在两个方面的理解,一是识别,即能够正确理解对方的感受;二是表达,即能就对方的感受做出正确的回应,从而缓解其痛苦情绪。

拥有共情能力的人,能够在对方的情绪爆发时,主动理解对方的反常,通过肢体或者口头语言安抚对方。

相反,没有共情能力的人,会直接漠视对方痛苦的原因,并以自身的感受为首要,变相地责备对方的软弱,导致两人感情的危险化。

作家韩松落在其文《你的痛苦,和别人隔着一座山》里如此写道:“人在寻找伴侣的时候,在财富、智商、情商的能力之外,应该加上一个共情力的勘查。你得找一个能探查你情绪的人,能设身处地的人,能将心比心的人,一个醒着的人,才有可能和他悲喜与共,荣辱与共,在时时处处和他共鸣共振,触摸到真实的生命。”

感情最美好的在于分担,或是物质方面,或是精神层面,而无法共情的人,参与到感情中,也只会让相处变得更加疲惫,这也是许多感情以失败告终的潜在原因。

共情有一个方程式

记得电视剧《三十而已》里,钟晓芹在决定离婚之前曾问过陈屿这样一个问题:“你是为了什么结婚?”陈屿直白地说:“我结婚就是为了轻松省心。”

简单的四个字,将钟晓芹压得喘不过气来,一直以来,从陈屿的言行举行,便可以看出他在感情中的共情能力极差。

或是在起初相处不觉得,但是时间一长,缺乏共情能力的人便会显得格外讨人厌。当然,共情作为一种一种后天能力,是可以进行培养的。

在心理学中,共情心理的运用是一种偏理性的分析过程,结合案例,共情可以总结成一个具有逻辑性的公式结构,即“共情=倾听+表达+克制”。

想要懂得共情,首先要学会倾听

心理学家卡耐基说:“如果你希望成为一个善于谈话的人,那就先做一个致意倾听的人”

《傲慢与偏见》中,丽兹在一次茶会上专注地听着一位刚刚从非洲旅行回来的男士讲非洲的所见所闻,期间她几乎没有说什么话,但分别时,那位绅士却对旁人说:“丽兹是个多么擅长交流的姑娘啊!”

两人一起讲话,将是一场混乱的争论;当一人在说,另一个人便负责倾听,在听的过程中,去获取对方的心声。

感情中,倾听不仅是尊重,还是一种无形的鼓励。因为有了听众,对方便会有倾述的心理。

表达和克制是建立共情的关键环节

所谓的表达与克制,其实是一个环节的两个方面,若是倾听是输入,那么表达就是输出,而输入时以什么为限,即克制。

很喜欢知乎上看到的一句话:“共情最大的敌人就是自我情绪,当我们与他人共情时。务必要克制住自我的掺杂。”

不懂得克制,会将交流变成一个人的主场,最典型的例子就是,当你表示自己身体不舒服时,对方在问了怎么回事之后,赶紧表示自己身体也不是很舒服。

并就此大谈特谈自己的身体健康,这样的表达不会让你听上去轻松,反而觉得更加累,其中还会在内心质问自己为什么要开启这个话题。

因此,想要让男人在感情中认定你就是唯一,便要不断地培养自己的共情能力,以感同身受的心理,去俘获对方等待着有缘人关注的心。#分手后怎么挽回怎么复合##分手了怎么挽回前任##果子心理咨询#

虽然是七夕所谓的情人节 我竟没有什么要过节的欲望
收到礼物也不觉得很开心当然如果没礼物估计会失望吧 哈哈哈
今天竟然感慨如今俩人出来约会都不知道约什么啦:没有特别想去的地方 不敢胡吃海喝怕胖 也不想去逛商场没什么要买的东西……

然后就每人买杯咖啡边走边聊从家走了2-3公里到了洪湖公园
逛完一圈公园在外面吃个晚饭就回家啦

有点无趣的中年生活


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