中华电子采购网讯（10月22日）位于地球两极的冰帽能反射阳光、冷却地球，但却随着全球气候暖化而逐渐融化；联合国气候变迁专家小组(intergovernmentalpanelonclimatechange，ipcc)预测，两极冰帽可能在2050~2100年间消失。不过该小组也指出，他们所预测的冰帽完全消失年份仅是一种猜测。

　　现在，利用一种原本是为固态半导体(solid-statesemiconductors)所构思的模型，科学家可针对两极冰帽的渗透性(permeability)进行仔细的量测，以更精确地预测全球暖化的趋势。来自美国utah大学的数学家kengolden现正在南极的一艘澳洲研究船上工作，制作冰帽导磁性的模型。

　　「在南极海洋冰帽中，我们正对海冰的导磁性进行试验；」golden表示：「我们正在进行直流阻抗测量(dcresistivitymeasurements)，以获得冰的导电性，而且不久前获得了颇具意义的渗透阈值(percolationthreshold)。」

　　利用在随机电阻网络(randomresistornetwork)中具备有效传导率的固态半导体数学模型，golde
n建立了冰的渗透阈值模型。该阈值确定在什么时间出现传导率快速上升的变化。在冰帽版本的模型中，渗透阈值确定在什么时间出现全球气温快速上升的现象。

　　「目前我们更确定掌握了海冰的变化对渗透性的影响──即温度和盐度(salinity)的依赖关系；我们的量测结果可能有助于在全球气候模型中，提供更趋进现实的海冰描述方法，有助于改善对全球气候与暖化效应的预测。」golden表示。

　　近日golden也向美国地球物理学联盟(americangeophysicalunion，agu)提出了他的主张，agu则称golden的成果是「海冰渗透性及其对全球暖化影响的统一理论。」

　　白色的海冰通常在两极反射阳光，但取而代之的海水却会吸收光线。问题是何时将会是全球暖化加遽的时间点？每年春天，融解的海冰化成吸收阳光光线的池塘；这些春天融化的池塘排水受到冰的渗透性控制，而golden利用固体电子模型建立其模型。

　　golden指出，在材料的物理学中有很大一部分问题，是有关于其有效反应(effectivebehavior)严重依赖其连贯性或渗透特性的混杂性媒介(disorderedmedia)；例如掺杂半导体(dopedsemiconductors)、金属薄膜(thinmetalfilms)，以及压敏电阻(piezoresistors)、热敏电阻(thermistors)等智慧材料…研究团队采用1960年代所提出、做为不纯净半导体模型的随机电子网络当作模型。

　　在随机电阻网络中的有效传导率取决于出现传导率快速上升的跳变(transition)处的阈值，包括描述跳变出现有多快的一个指数。golden解释说，这个公式还把海冰的渗透性描述为一个由浸透阀值附近的盐水量决定的函数；golden已经量测到了描述跳变有多快的指数为2，相同于半导体的通用晶格(universal)值。

　　golden的团队也利用海冰微架构与一些雷达吸波复合材料(radarabsorbingcomposites)的相似性，来预测其阈值。此外也利用原本为研究不纯净半导体的导电性所设计的关键路径分析法(criticalpathanalysis)，来推估海冰的渗透性规则。