2025 Regeneron ISEF大奖-EAEV地球与环境科学获奖作品汇总-2

最新官方消息!全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛(Regeneron ISEF),现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴,将于2026年5月9日至15日,在美国亚利桑那州凤凰城会议中心(Phoenix Convention Center, Arizona)璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

  1. 参赛资格

年龄与年级:9-12年级学生(或同等学历),参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔:必须通过附属赛(Affiliated Fair)晋级,无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛(如青创赛、明天小小科学家等)。

团队项目:最多3人,所有成员需满足资格且共同参赛。

  1. 项目要求

原创性:项目必须由学生独立完成,允许在专家指导下进行,但不得代劳。

学科范围:涵盖21个学科类别,包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制:涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表(如ISEF Forms)。

  1. 关键文件与截止时间

ISEF表格:根据研究类型提交相应表格(如1C、2、3等),需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文:英文撰写,清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止:2026年3-4月

  1. 其他注意事项

展示材料:展板需符合ISEF尺寸要求(通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸),禁止活体样本或危险品。

知识产权:部分研究可能需申请专利后再参赛,避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛,特别整理了ISEF-EAEV地球与环境科学2025的获奖作品方便学习

EAEV地球与环境科学获奖作品集合

EAEV015 - 火星硫循环的箱体建模

火星目前的地表保存着其矿物学过程的地质记录,其中火山活动曾是硫运输的主要来源。然而,火山省的地理位置与卫星仪器探测到的高硫浓度之间存在误差,其硫浓度几乎比地球的玄武岩高出一个数量级。\n\n在此,我检验了这样一个假设:在火星硫循环的盒状模型中,同时包含喷发和静止的脱气速率以及通量值(体积随时间的变化),可以更好地证明观测到的硫含量。应用比较行星学的原理,通过对数十年的二氧化硫(SO_2)进行测量,发现了与火星喷发条件相似的地球火山的脱气速率。这些速率通过地图分析计算得出,相当于火星火山的表面积。 \n\n箱体模型计算发现,在2百万年的喷发持续时间内,当静息和爆炸性脱气通量分别为5x10^5 kgyr^{-1}km^{-2}和5x10^8—5x10^9 kgyr^{-1}km^{-2}时,有5.8x10^{21}—5.8x10^{22} kg硫被释放到大气中。这些结果与现有文献相符,首次尝试提供能够解释行星净硫运动的整体数值,为未来巩固硫循环的计算奠定基础。了解硫循环的强度有助于理解气候变化如何从环境中去除硫——硫代谢微生物的能量来源。这种利用比较行星学原理估算通量率的新方法也可应用于太阳系内或更远的其他岩石行星。

EAEV016 - 水流问题:珊瑚生存
珊瑚礁是地球上最宝贵的生态系统之一,但其数量正在下降,这促使全球热带地区掀起了一股修复活动的浪潮。然而,尽管取得了重大的科学进步和资金投入,珊瑚礁修复仍然成本高昂且难以规模化,大多数珊瑚礁只能存活几年。造礁珊瑚依靠细小的水流输送氧气、营养物质和食物,调节温度并排出废物。本研究探讨了不同形态的珊瑚群落对周围水流的影响,并首次检验了珊瑚干扰邻近珊瑚群落关键营养物质输送的可能性。将代表分枝状和块状形态的珊瑚模型放置在旋转水箱中,并置于雷诺数分别为1439、2878和4496的湍流条件下。利用测高成像测速仪(AIV)可视化水流流经珊瑚群落时水流的干扰情况,并量化水交换机制。结果表明,在所有形态中,流速的增加与富营养水流入量的增加呈正相关。然而,在低流量环境中,由于形成较大的涡流,脑珊瑚能够更长时间地保留营养贫乏的水,而分枝珊瑚则通过湍流增强的水流促进快速交换。尽管如此,在双珊瑚实验中,脑珊瑚并未对邻近珊瑚产生负面影响,但分枝珊瑚却产生了影响。这些实验表明,在修复地块的设计中必须考虑珊瑚群落的布局、形态多样性和水流动力学,并为优化修复实践提供关键指导。
EAEV021 - 冻土融化对碳排放的影响
自20世纪70年代末以来,北极地区的气温上升幅度是全球平均水平的三倍多,导致永久冻土加速融化。融化引发了热喀斯特的形成,严重影响了当地原住民社区和野生动物的栖息地。此外,热喀斯特过程会释放二氧化碳和甲烷等温室气体,这是当前气候模型和碳预算中一个重要但未被充分重视的因素。随着永久冻土融化加速,相应的碳排放量增加可能对气候变化预测产生严重影响。然而,由于缺乏经济有效的方法,在广阔的北极地区监测这些变化仍然是一项挑战。\n\n本研究探索了光学和合成孔径雷达 (SAR) 遥感数据的集成,并使用机器学习进行分析,以开发一种经济高效且可扩展的方法来监测热喀斯特扩张并估算相关的碳排放量增长。该研究旨在探测和绘制受热喀斯特影响的区域,评估随时间的变化,并量化与这些变化相关的碳排放量。监督分类模型在绘制热喀斯特地貌图方面达到了 98.07% 的高精度。分析显示,2023 年至 2024 年间,热喀斯特湖泊面积(23%)和热喀斯特地形面积(16%)均显著增加,导致研究区域在此期间的碳排放量总计增加了 343 毫克。\n\n研究结果凸显了遥感和机器学习在长期监测热喀斯特地貌方面的有效性,为评估北极地区的碳排放提供了一种可靠且廉价的工具。
EAEV040 - 啄木鸟通过燃料负荷指示火灾强度
指示物种是环境科学的重要组成部分,因为它们可以用来预测一些原本无法实现的环境指标。该领域的发展空前迅速,由于保护我们快速变化的环境并确定其中的临界点的必要性,新的关系层出不穷。然而,由于其不断变化且极不稳定的特性,一个突出的环境效应在某种程度上被忽视了:野火。我的研究旨在确定指示物种啄木鸟是否通过最大的影响因素之一——可燃物负荷——与野火强度相关。我进行了线性回归分析以确定这些关系,并对其进行了分析,以确定这些关系是否为啄木鸟作为野火指示物种提供了一个框架。通过此研究,我的结果证实了啄木鸟可以作为野火强度的有力指标,每分钟增加0.01只啄木鸟的目击次数,可预测火势严重程度将增加26.7% (p=0.02)。他们还证实了啄木鸟目击次数与枯木燃料负荷之间的相关性,因为每分钟啄木鸟目击次数每增加0.01次,枯木比例就会增加40.45% (p=0.09)。最后,我支持先前的研究,这些研究表明枯木密度可以预测火烧严重程度的增加,枯木比例每增加1%,相对较高的火烧严重程度就会增加0.349% (p=0.01)。

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