南海北部1987～1988年颗粒物质和硅藻通量的季节性变化:季风气候与El Nio的响应

南海北部１９８７年９月～１９８８年１０月沉积物捕获器中颗粒物质和硅藻通量的季节性 变化受到季风气候的控制。颗粒物质与硅藻在东北和西南季风盛行期增加，在季风转变期减 少。浅层和深层的颗粒总通量、蛋白石通量、碳酸钙通量、蛋白石／颗粒总通量比值、碳酸钙／颗 粒总通量比值、有机碳／磷的比值以及浅层硅藻Ｔｈａｌａｓｓｉｏｎｅｍａ ｎｉｔｚｓｃｈｉｏｉｄｅｓ、Ｃｏｓｃｉｎｏｄｉｓｃｕｓ ｅｘｃｅｎｔｒｉｃｕｓ、Ｃｏｓｃｉｎｏｄｉｓｃｕｓ ｎｏｄｕｌｉｆｅｒ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｍａｒｉｎａ和Ｒｈｉｚｏｓｏｌｅｎｉａ ｂｅｒｇｏｎｉｉ的通量在东北 季风期间明显地增加了，这些变化可能与１９８７年～１９８８年发生的ＥＩ Ｍｉ　ｏ事件相关。     

吉林露水河硅藻土在煅烧中的结构及性能的变化

应用X射线衍射、红外光谱分析、扫描电镜及化学分析方法对吉林露水河硅藻土在煅烧中的结构及性能的变化进行研究，结果表明：高温时蛋白石转变成方英石，激烈的相变温度为1160℃左右；当温度在1100℃～1200℃时，硅藻的微孔开始阻塞或消失，并出现开裂现象，硅藻的结构变得模糊，但硅藻仍保持其外形；室温～600℃，比表面积逐渐增加，600℃～1200℃比表面积则减少；室温～700℃时，pH值逐渐减小，700℃～1200℃时，pH值则逐渐增加。     

硅藻蛋白石基多孔材料的制备及对有机污染物吸附和催化性能

<正>硅藻蛋白石是一种由硅藻生物的遗骸(壳体)经沉积、堆积而形成的天然矿物。其主要成分为无定形二氧化硅,在矿物学上属A型蛋白石(Opal-A)。硅藻蛋白石具有以大孔(50 nm)为主的天然大孔/介孔型结构和优异的物化性能,因此已被广泛用作吸附剂和催化剂载体。然而,硅藻蛋白石的比表面积较低,用作吸附剂时其吸附容量有限;另一方面,其表面富含硅羟基,亲水性较强,故对疏水性有机污染物的吸附能力较弱。为此,本研究拟通过制备硅藻蛋白石/MFI型沸石复合材料、硅藻蛋白石基多孔陶瓷/纳米沸     

南极普里兹湾北部深海沉降颗粒物通量的季节性变化

利用1998～2000年中国南极科学考察期间(第15和16航次)在南极普里兹湾北部海域所获得的沉积物捕获器样品的资料,对南极普里兹湾北部海域颗粒物的有机地球化学特征进行了调查,并重点开展了该海域颗粒物通量及其季节性变化特征的研究。研究结果表明,在1000m深度,颗粒物通量呈现明显的季节性变化,最高通量出现在南极夏季的1月份,最低通量出现在4～7月份;通量的变化范围为13.00～334.59mgd-1m-2。捕获器中颗粒物的主要成分为生源物质(生物硅、有机质和碳酸钙),占总通量的50.62%～92.06%,而生源组分中又以生物硅为主要成分,其值介于9.30～136.33mgd-1m-2之间,占总通量的40.74%～74.21%。有机质和碳酸钙的通量远小于生物硅,分别平均占总通量的9.06%±4.26%和4.42%±2.14%。颗粒物中各组分通量的变化趋势与总通量明显相似,均呈现明显的季节性变化,这主要归因于研究海域海冰的形成与消退。在垂向变化上,1月份1000m深度颗粒物通量高于2000m深度,这表明该海域颗粒物的转化主要发生在上层水体。     

南海海-气通量交换研究进展

1998年的"南海季风试验(SCSMEX)"已经过去10年了,SCSMEX启动的南海海-气通量试验研究也有10个年头.在SCSMEX和国家自然科学基金面上项目"南海季风爆发期近海面层通量观测和湍流结构的观测研究"支持下,10年来在西沙实施了3次(1998年、2000年、2002年)海-气通量观测试验,开展了试验资料分析研究,重点是西南季风爆发前后海-气通量交换过程研究,辐射通量、感热通量、潜热通量、动量通量随天气条件的变化研究,海-气通量日变化,通量交换系数以及通量变化对低层大气、上层海洋的影响研究.对10年来南海通量研究作一回顾,对未来的通量观测研究计划特别是2008"亚洲季风年"西沙通量观测提出一些建议.     

青藏高原林芝与四川盆地温江地区晴天辐射和能量平衡特征

分析了2008年青藏高原林芝地区与四川盆地温江地区无降水条件下地表辐射、 湍流通量和地表反照率的日变化及月际变化特征, 并探讨了季风过程对其产生的影响.结果表明: 林芝与温江地区地表辐射和湍流通量都具有明显的日变化和月际变化周期, 季风期受云的影响, 日循环规律变得不是非常规则.季风对林芝地区地表能量分配影响极大, 季风前感热通量占主导地位, 季风期和季风后(夏、 秋节)潜热通量是净辐射的主要消耗项; 温江地区全年潜热在净辐射的分布中占主导地位, 感热通量的作用和土壤热通量相当. 林芝地区年平均地表反照率为0.21, 温江地区年平均仅为0.14; 季风前(3-5月)、 季风中(6-7月)和季风后(8-9月), 林芝地区的地表反照率分别为0.20、 0.19和0.20, 温江地区的地表反照率分别为0.13、 0.11和0.14.     

镭同位素示踪盐湖地下水排放通量——以大柴旦盐湖为例

为了解大柴旦盐湖地下水排放通量,测试了深部热水、浅层地下水、河流水、盐湖表层水中镭同位素(223 Ra、224 Ra、226 Ra和228 Ra)的活度值.研究结果表明湖水中223 Ra、224 Ra、226 Ra和228 Ra的活度值,在盐度较低时随着盐度的增加而升高,当盐度大于168.99‰时,则随着盐度的增加而降低,这是由于在靠近河口区湖中镭同位素先发生解吸,蒸发后期湖中镭同位素发生了共沉淀的原因.223 Ra、224 Ra和228 Ra的活度值在深部地下热水比在自然露头热水中高;而226 Ra正好相反,自然露头地下热水中226 Ra具有明显的积累现象.丰水期深部地下热水、浅层地下水和河流三个端元对大柴旦湖中镭同位素贡献比例分别为0.01、0.31和0.68.水体平均停留时间是9.13 d.由深部地下热水排放到大柴旦的通量变化范围为1.17×103±2.02～1.31×103±10.17 m3/d,平均为1.24×103±12.20 m3/d,浅层地下水排放通量变化范围为1.58×106±4.92×103～2.61×106±2.71×104m3/d,平均为2.09×106±3.20×104m3/d.本研究将为盐湖中地下水排放示踪提供一种有效的方法.     

南海颗粒物质的通量、组成及其与沉积物积累率的关系初探

通过大孔径时间系列沉积物捕获器的多年测量及对样品的多学科综合分析表明:南海北部与中部深海区1000m左右水深颗粒通量大约为90mg·m-2·d-1,在多数情况下,季风期间的颗粒通量有比较明显的增高。颗粒物主要组成为钙质生物来源的CaCO₃、生物硅、岩源物质及海洋生物来源的有机质。颗粒通量与组成在水柱中的垂向变化表明,生源组分中CaCO₃及有机质随深度具有较为明显的减少。颗粒物侧向运动可能是造成某些时段南海中部深层颗粒通量增加的主要原因。颗粒物质在进入深海沉积物之前,CaCO₃、生物硅均在深层水与沉积物界面之间发生大量的溶解作用。有机质在沉降过程中的减少,一方面是由于硅质与钙质壳体的溶解而使结合在壳体内部的有机质随之溶解造成;另一方面可能与生物及生物地球化学作用有关。岩源物质除水柱沉降之外,还可以通过浊流等底层搬运机制进入南海北部及中部海盆,其中在南海北部这种搬运作用更为明显。     

末次冰期以来南海北部物源及古环境变化的有机地球化学记录

文章在AMS～14C定年的基础上建立了南海北部MD05-2905钻孔（20°08.17′N,117°21.61′E）末次冰期以来有机地球化学记录的时间序列,利用其中的正构烷烃、甾醇和烯酮等有机分子标志物对南海北坡25ka以来沉积物物源、气候环境变化进行探讨。长链正构烷烃总含量和浮游植物标志物总含量表明25.0～14.5kaB.P.时段南海北部沉积物中陆源物质输入、海洋初级生产力浮游植物输入均较高,14.5～8.5kaB.P.时段迅速降低,全新世8.5kaB.P.之后稳定在较低水平。末次冰期海平面低,陆架出露面积大,陆源物质搬运至沉积地点的距离短,强盛的冬季风及其驱动的洋流有利于大量的陆源物质搬运至该沉积地点;14.5kaB.P.,对应于MWPIa时期,陆源物质输入迅速减少,海洋初级生产力的迅速降低,印证了此时海平面的快速上升。C31/C17物源参数表明陆源物质输入和海洋内生源输入在25.0～14.5kaB.P.时段和14.5～8.5kaB.P.时段分别占据了主要地位,这表明海平面变化对陆源物质输入影响可能更大;全新世8.5ka之后,陆源、海洋内生源输入交替占据主要地位,这可能与东亚季风增强有关。从有机分子标志物研究来看,海平面的变化对陆源物质输入及总海洋初级生产力可能均有重要控制作用,但海洋初级生产力中某些藻类如硅藻可能受控于不同的气候因素。C28甾醇含量指示硅藻在MWPIa和MWPIb时期大量增多,这可能是14.5～8.5kaB.P.海洋内生源输入相对较多的重要原因,同时,对11.0～8.5kaB.P.时段的碳酸钙低值事件可能有一定贡献,但其对海陆环境的响应还有待于进一步研究。     

南海海—气通量交换研究进展

1998年的“南海季风试验（SCSMEX）”已经过去10年了,SCSMEX启动的南海海—气通量试验研究也有10个年头。在SCSMEX和国家自然科学基金面上项目“南海季风爆发期近海面层通量观测和湍流结构的观测研究”支持下,10年来在西沙实施了3次（1998年、2000年、2002年）海—气通量观测试验,开展了试验资料分析研究,重点是西南季风爆发前后海—气通量交换过程研究,辐射通量、感热通量、潜热通量、动量通量随天气条件的变化研究,海—气通量日变化,通量交换系数以及通量变化对低层大气、上层海洋的影响研究。对10年来南海通量研究作一回顾,对未来的通量观测研究计划特别是2008“亚洲季风年”西沙通量观测提出一些建议。     

南海深水区晚更新世以来沉积速率、沉积通量与物质组成

通过调查所获得柱样沉积物氧碳同位素测年资料及多学科综合分析表明,晚更新世以来南海沉积速率和沉积通量具有以下几个特征 :(1)总体上为间冰期沉积速率低、冰期沉积速率高,冰期沉积速率是间冰期沉积速率的 1.3～ 1.6倍;(2 )南海沉积速率趋势面分析表明,氧同位素 1期东北陆坡和西南陆坡沉积速率高,氧同位素 2、3期沉积速率分布特征相似,与 1期有所不同,东北陆坡沉积速率高于西南陆坡,表明氧同位素 2期之后,南海的沉积环境发生明显的改变,造成上述沉积速率分布的主要控制因素是南海周围的河流分布、季风、海流等;(3)南海东部沉积通量与物质组成分析表明,末次冰期以来沉积总通量北部陆坡区明显高于深海区,前者是后者 2～ 3倍,并有自北向南逐渐降低的趋势;(4)硅质生物沉积通量冰期明显高于间冰期,末次冰期以来东北部陆坡区的硅质生物沉积通量最高,末次冰期之前恰好相反,深海盆高于陆坡区;(5 )末次冰期以来,陆源沉积约占南海东部海域沉积的 4 4 %以上。     

祁连山疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土壤CO2通量特征

研究青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤CO₂通量有助于准确估算该区域的土壤CO₂排放, 对认识高原土壤碳循环及其对全球气候变化的响应具有重要意义. 利用静态箱-气相色谱法和LI-8100土壤CO₂通量自动测量系统对疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土壤CO₂通量进行了定期观测, 结合气象和土壤环境因子进行了分析. 结果表明: 整个观测期高寒草甸土壤表现为CO₂的源, 土壤CO₂通量的日变化范围为2.52～532.81 mg·m^-2·h^-1. 土壤CO₂年排放总量为1 429.88 g·m^-2, 年均通量为163.23 mg·m^-2·h^-1; 其中, CO₂通量与空气温度和相对湿度、活动层表层2 cm、10 cm、20 cm、30 cm 土壤温度、含水量和盐分均显著相关. 2 cm土壤温度、空气温度和总辐射、空气温度、2 cm土壤盐分分别是影响活动层表层2 cm土壤完全融化期、冻结过程期、完全冻结期、融化过程期土壤CO₂通量的最重要因子. 在完全融化期、冻结过程期和整个观测期, 拟合最佳的温度因子变化分别能够解释土壤CO₂通量变化的72.0%、82.0%和38.0%, 对应的Q₁₀值分别为1.93、6.62和2.09. 冻融期(含融化过程期和冻结过程期)和完全冻结期的土壤CO₂排放量分别占年排放总量的15.35%和11.04%, 在年排放总量估算中不容忽视.     

白令海北部陆坡100ka来的古海洋学记录及海冰的扩张历史

白令海北部陆坡B2-9柱状样中生源组分的研究显示, 自MIS5.3期以来表层生产力指标的粗组分和蛋白石含量呈阶梯状增加, 反映表层生产力阶段式的增长.全新世表层生产力达到最高, 并且MIS3.2~2期高, 比MIS5.3~3.3期最低.高有机碳含量对应于高C/N比值, 显示有机碳混合来源, 不能作为表层生产力的指标.MIS5.1, 3.3~3.2期和全新世高的有机碳含量和C/N比值反映间冰期陆源有机物质输入量的增加.MIS5.3期至中全新世, 不断增加的陆源砂级和粉砂级颗粒组分说明随着气候的逐渐变冷, 陆架海冰在不断扩张.伐冰碎屑和碳屑颗粒冰期、间冰段和末次冰消期升高, 而间冰期降低, 反映冰期白令海陆架海冰扩张和间冰期海冰消融的过程.冰期海冰扩张与北美大陆气候的相互关联, 揭示了晚第四纪冰期旋回中白令海海冰扩张及其对全球气候变化的响应.      

珠江口外及其邻近海域悬浮物质成份与分布特征

本文研究了1985～1986年四季次珠江口外及其邻近海域1000个以上的海水悬浮物样品。采用了“微孔滤膜法”取得数据,其平均含量秋冬两季高(25～26mg/l),春夏两季低(13～18mg/l)。向外海明显降低,但在100～200m水深处存在高含量小区。垂直变化都是由表层向底层增加。悬浮物质优势成分是矿物,次为无定形生物与生物源颗粒。矿物成分以粘土为主。生物源颗粒以硅藻为主。同时,讨论悬浮物质时空分布的控制因素。     

意大利上新世古生产力的轨道驱动

主要研究了意大利上新统3个剖面Punta Piccola、Cape Spertivento以及Punta Rossello蛋白石含量的变化，综合其它古环境指标对非洲季风和地中海表层生产力加以分析，研究表明，Punta Piccola剖面和Cape Spertivento剖面各古环境指标对岁差周期影响的响应明显而单纯，即岁差低值，对应氧同位素偏负，有机碳和蛋白石高值以及碳酸盐低值，说明地中海表层生产力明显受到岁差的驱动。岁差驱动下的北非夏季风导致尼罗河泛滥，带来的丰富营养元素使得生产力剧增，同时淡水注入，阻碍了水体的垂向交换，直接导致了海底的缺氧环境，硅藻利用深层营养产生勃发，并组成“藻席”，快速沉降到海底，使得有机碳迅速埋葬和保存，从而引发了腐泥层的形成。Punta Rossello剖面硅藻层证实了“藻席”的存在，但是蛋白石含量并不高。 [HT5H]关 键 词:[HT5K] [HT5H]中图分类号： 文献标识码：A[HT5SS][HK]     

基于能量平衡对额尔齐斯河流域融雪过程的研究

为定量描述额尔齐斯河流域积雪的消融过程,建立了利用基于能量平衡的积雪模型,对流域内库威积雪站2014年1月4日-3月28日积雪的积累和消融过程进行了模拟.结果表明:模型能够很好的模拟出融雪期净辐射能量的变化过程,对雪水当量的模拟结果也非常好,雪水当量的观测值和模拟值之间的Nash系数达到了0.989.在积雪的积累期,雪表的净辐射、感热、潜热通量的绝对值以及地表热通量明显低于积雪的消融期.在积累期,感热和潜热通量以及土壤热通量受到雪层厚度的影响.当雪水当量小于10 mm时,感热和潜热通量的绝对值偏高,土壤热通量的波动性也偏大.在积累期积雪的物质损失全部为升华损失,升华量为2.74 mm;在消融期,积雪的融化量为66.26 mm,升华量为2.04 mm.净辐射对积雪物质损失的贡献达到了83.1%,湍流通量对积雪物质损失的贡献达到16.9%.由于在融化期土壤热通量为正值,因此土壤热通量对融雪没有贡献.     

孟加拉湾深海氧同位素2、3期上升流活动——北印度洋冬季风的实证

北印度洋季风研究的经典地区是上升流活跃的阿拉伯海和索马里海盆,孟加拉湾地区季风强弱的变化则是以浮游有孔虫壳体氧同位素值反映的淡水输入量大小来指示的.文章通过对孟加拉湾的MD77181岩芯的浮游有孔虫定量分析、氧碳稳定同位素分析,对比东经90°海岭的MD81349岩芯的同类分析结果,发现孟加拉湾地区在深海氧同位素2、3期出现上升流生物种丰度上升、表层水古生产力升高、表层水温度下降、温跃层变浅、盐度增加等指示存在上升流活动的现象,说明当时该区东北冬季风增强.特别的是间冰段深海氧同位素3期各古环境的代用指标都形成记录上最突出的峰值,且在同期背景值上叠加着强烈的波动,认为此现象应是印度季风区夏季季风和冬季季风强盛期的相互转换、水体的垂直循环运动等环境信号和控制机制在该区的反映.     

红原泥炭记录的晚冰期以来若尔盖地区粉尘通量变率及其气候影响

由于高分辨率的气候重建记录，尤其是粉尘通量重建结果仍然较少，晚冰期以来东亚地区的气候突变机制存在很多争论。本研究对青藏高原东北部若尔盖红原泥炭HY2014剖面(深度450 cm)样品的灰分含量及其粒度组成和K、 Ti、 Zr、 Rb、 Sr、 V等元素含量进行高分辨率测定，基于AMS ¹⁴C测年结果，重建了晚冰期以来该地区粉尘通量的变化动态，并结合过去的研究结果综合探讨粉尘通量的影响机制。结果表明：1)红原泥炭中的Ti、 V、 Sr、 EF_Zr、 EF_Rb、 EF_K等元素主要为风成输入，可辅助粉尘通量来共同反映研究区大气粉尘沉积的变化历史。2)14000～11600 cal.a B. P.,红原地区粉尘通量总体偏高，其中14000～12800 cal.a B. P.期间由于红原地区发生特大古洪水事件使大气粉尘通量数值明显增加，而12800～11600 cal.a B. P.期间气候冷干，强劲的东亚冬季风和北半球西风急流将裸露的松散沉积物搬运沉积到红原泥炭地中，导致红原大气粉尘通量增加；11600～3...     

珠峰北坡地区近地层大气湍流与地气能量交换特征

利用珠峰北坡曲宗地区连续一年的大气观测资料（2005年4月至2006年3月）,分析了珠峰北坡地区近地层大气湍流宏观统计特征和西南季风爆发前后地气能量交换特征。研究表明在珠峰北坡地区Monin Obukhov相似定律同样适用。拟合得到了珠峰北坡曲宗地区近地层无因次风速分量方差以及温度和湿度归一化标准差和静力学稳定度的函数关系。研究得出曲宗地区能量平衡各分量（净辐射通量、感热通量、潜热通量和土壤热通量）以及地面加热场具有明显的季节变化和日变化规律。尤其是在西南季风的影响下,曲宗地区感热通量和潜热通量在季风爆发前后具有明显相反的变化趋势。其它特征参数（波文比和地表反射率）在西南季风爆发前后的变化规律也十分明显。     

南海区域海气热通量的变化特征分析

应用由卫星SSM/I(Special Sensor Microwave/Imager)和AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)遥感资料,使用先进的海气通量计算方法(TAGA COARE3.0),计算出南海1987年7月至2004年12月共200个月的海气界面的感热和潜热通量(0.25°×0.25°),其结果与实测结果比较发现,由卫星反演的海气热通量与实测结果非常一致.与GSSTF2的结果相比,其时空分布变化特征基本一致.由此说明,利用卫星遥感获得的热通量可以用来进行中国近海海气相互作用的研究以及作为我国气候预测研究的重要依据.由多年南海海气热通量的分析表明,南海区域热通量的变化具有显著的年变化和年际变化特征,其周期分别是0.5a、1a、准3a和6～11a.其中准3a和6～11a周期与中国旱涝的周期一致.因此,可以认为南海区域热通量的年际变化对中国的旱涝分布将起着不可低估的作用.