中国月尘探测进展及后续展望

月球尘埃研究具有重要的科学和工程价值。目前对月球尘埃运动规律、运动机理等的了解非常有限,对尘埃运动物理参数缺少系统的定量测量,严重制约了月球尘埃的科学研究。阿波罗17号宇航员观察到的月尘扬起及其物理机制迄今为止在科学上仍然是一个谜。中国的嫦娥三号月球探测任务得到了月面上的尘埃沉积数据及尘埃活动高度数据,表明尘埃活动具有显著的地域差异。在嫦娥五号采样返回任务中将研究月尘带电方面的物理特性。探月后续任务中如果能够在高纬度地区首次系统地定量测量月尘运动的物理参数,将会揭示不同经纬度区域、不同太阳光照条件、不同太阳风条件、不同地形条件下的尘埃活动规律及其关键影响因素,对高精度数值模型的建立及其参数选择提供定量限制,必将取得新的重要科学发现。     

西昆仑山冰芯记录指示的塔克拉玛干沙漠南缘对流层中上部近百年大气尘埃变化趋势

钻自西昆仑山崇测冰帽海拔6530 m的18.7 m冰芯提供了近百年间的尘埃沉积记录.冰芯记录覆盖的90 a间尘埃表现出持续下降的总趋势,大体可以分为3个阶段,即1930年之前,1930-1960年和1960年之后,尘埃浓度的降低是量级上的.几个突出的尘埃阶段出现在1900年代早期、1910年代、1920年代后期和1940年代早期,它们分别以约2.5×10⁶、2.7×10⁶、2.5×10⁶和1.5×10⁶粒·mL^-1的高浓度为特征,而1970年代则表现出相对较低的浓度(5×10⁵粒·mL^-1).就年份来看,突出的高尘埃浓度出现于1906,1915,1919和1943年.根据微粒的粒径资料分析,局地输入的尘埃分量约占总值的17%,剔除后可以得到中、大尺度范围的大气尘埃沉积通量.根据后60 a资料建立的通量平均值为913μg·cm^-2·a^-1,大气尘埃随时间的每10 a下降速率为-124μg·cm^-2,它可反映塔克拉玛干沙漠南缘对流层中上部的大气尘埃通量半个多世纪以来的变化趋势.     

月球光照区尘埃静电迁移规律:初步理论结果

空间环境中,暴露在太阳风等离子体和紫外辐射中的尘埃颗粒由于光电发射等而带电。月球光照区带电的尘埃颗粒受静电场驱动或微陨石轰击发生迁移。本文计算结果表明,月球光照区粒径为0.01μm的尘埃颗粒静电迁移达到的最大高度约为1km,而在月球黑暗区亚微米级的尘埃颗粒静电迁移可以到达50km的高度。尽管微陨石轰击溅射的尘埃颗粒可到达~100km的高度,但是尘埃数密度与微陨石轰击事件直接相关,并随着高度变化。由于重力作用,溅射的尘埃快速沉降。溅射和沉降过程中,尘埃颗粒由于光电发射等继续充电。在局部电场强度和德拜鞘高度分别为5V/m和1m条件下,粒径<0.37μm的带电尘埃颗粒以"弹跳模式"运动,而粒径>0.37μm的带电尘埃颗粒返回月表,并再次轰击溅射尘埃。根据本文结果可以推断,月球尘埃实验(LDEX)在月球夜晚20~60km高度记录的尘埃事件可能与尘埃的静电迁移相关,但是月球白天记录的事件可能并不包括静电迁移的部分。     

月球光照区尘埃静电迁移规律:初步理论结果（英文）

空间环境中,暴露在太阳风等离子体和紫外辐射中的尘埃颗粒由于光电发射等而带电。月球光照区带电的尘埃颗粒受静电场驱动或微陨石轰击发生迁移。本文计算结果表明,月球光照区粒径为0.01μm的尘埃颗粒静电迁移达到的最大高度约为1km,而在月球黑暗区亚微米级的尘埃颗粒静电迁移可以到达50km的高度。尽管微陨石轰击溅射的尘埃颗粒可到达~100km的高度,但是尘埃数密度与微陨石轰击事件直接相关,并随着高度变化。由于重力作用,溅射的尘埃快速沉降。溅射和沉降过程中,尘埃颗粒由于光电发射等继续充电。在局部电场强度和德拜鞘高度分别为5V/m和1m条件下,粒径0.37μm的带电尘埃颗粒以"弹跳模式"运动,而粒径0.37μm的带电尘埃颗粒返回月表,并再次轰击溅射尘埃。根据本文结果可以雅断,月球尘埃实验(LDEX)在月球夜晚20~60km高度记录的尘埃事件可能与尘埃的静电迁移相关,但是月球白天记录的事件可能并不包括静电迁移的部分。     

INCREASE IN DUST CONCENTRATION IN THE DASUOPU ICE CORE FROM THE MIDDLE HIMALAYAS AND DRYING TREND IN SOUTH AND WEST ASIA AND NORTH AFRICA OVER THE LAST 500 YEARS

本文重建了近500年来喜马拉雅山中段达索普冰芯中尘埃浓度与尘埃沉积通量的变化历史,谱分析结果表明它们的变化均存在较显著的12.3年、9.8年、7.4年、6.1年和5.3年周期.该冰芯中尘埃含量与净积累量之间不存在任何相关性,说明其尘埃可能主要来源于上风方向的远源地区.基于后向轨迹法,并结合该地区附近已有的气溶胶研究结果,认为西、南亚甚至北非地区可能是该冰芯中尘埃物质的主要源区.近500年来达索普冰芯中尘埃沉积通量的增加趋势,反映了其源区干旱程度的加重趋势.     

一种计算沉积速率的新方法--宇宙尘埃特征元素法

地球每时每刻都在接受宇宙尘埃的沉降,且其年沉降量相对稳定,加之宇宙尘埃中的Ir、Co等特征元素的平均含量较恒定,因此沉积物中宇宙尘埃特征元素Ir、Co的丰度值能够体现出沉积物的沉积速率。当沉积速率较慢时,沉积物中宇宙尘埃特征元素的丰度值较大,反之,则较小。本文在前人工作的基础上,对利用宇宙尘埃特征元素计算沉积速率的方法和原理进行了探讨,并运用该方法对山东临朐N/E界线地层的沉积速率进行了实例研究。与传统方法相比,依据宇宙尘埃特征元素在地层中的分布特征计算沉积速率具有更好的实用性和准确性。     

空间尘埃等离子体的K-H不稳定性研究进展

本文对空间尘埃等离子体的K-H不稳定性的研究现状作了概要的综述.总结了尘埃等离子体K-H不稳定性研究的多元等离子体模型和尘埃粒子充电涨落情况下的尘埃等离子体模型的主要研究成果及其在空间研究领域的应用,并讨论了该课题的研究前景.指出,尘埃等离子体的MHD研究尚在起步阶段,目前对尘埃等离子体K-H不稳定性的研究仅局限于简单物理模型的线性理论探讨.当尘埃带电变化的阻尼效应很强时,其非线性效应的数值模拟将变得更有意义.尘埃颗粒的带电涨落与质量和体积变化也将使得这门学科更具有挑战性.随着对彗星大气和行星环等空间环境的卫星探测资料的积累,尘埃等离子体K-H不稳定性研究的理论模型将更接近空间物理真实.     

近1000年来青藏高原南部和北部 大气尘埃载荷变化的冰芯记录*

依据青藏高原目前所取得冰芯的尘埃分析结果,初步分析了近1000年来青藏高原南北大气尘埃载荷的时空变化特征。研究表明,高原南部达索普冰芯记录的高尘埃含量时期为1270s~1380s和1870s~1990s,而北部马兰冰芯记录的高尘埃含量时期为1130s~1550s和1770s~1940s。近1000年来青藏高原南北冰芯中尘埃含量呈现不同程度的增加总趋势,这可能指示了环境的变干趋势。青藏高原冰芯记录还反映出,高原北部地区大气中的尘埃载荷明显高于南部地区;高原北部地区大气尘埃载荷春季最大,而南部地区非季风季节最大。另外,通过对高原南北冰芯中尘埃含量记录与δ¹⁸ O记录之间相关关系分析,揭示出大气尘埃载荷变化与气温变化之间关系在高原北部地区呈显著负相关,而在南部地区却呈显著正相关。这说明青藏高原南北气候环境变化的差异性。     

宇宙尘埃颗粒

法国巴黎大学的M.莫里蒂和来自丹麦、美国的同事们在格陵兰冰盖溶化带中发现了许多直径小于1毫米的宇宙尘埃颗粒——陨石.目前,在深海沉积物里发现的尘埃颗粒直径绝大多数都小于0.5毫米,但在格陵兰收集到的尘埃颗粒一般都比较大.大约     

星际尘的发现及其古气侯学意义

星际尘的发现及其古气侯学意义王世杰，林文祝（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词星际尘埃，古气候，冰岩芯，古环境宇宙尘或称宇宙尘埃，通常是指地球之外起源的微粒物质。在太阳系范围内称为行星际尘埃，在恒星际空间称为星际尘埃。长期以来，一直认...     

TRPO萃取-固体荧光法测定土壤和空气尘埃中的铀

本文在研究了影响萃取的各种因素后,给出了用TRPO-OK萃取-固体荧光法测定土壤和空气尘埃中铀的方法。土壤和空气尘埃样品全程回收率分别为(89.6±11.8)％和(85.5±5.6)％,方法灵敏对土壤和空气尘埃样品分别为0.03μg·g~(-1)和0.02Pg·1~(-1)。样品中的常量离子对分析不产生明显干扰。操作简便、快速,适用于常规监测和本底调查。     

辉石颗粒的辐射带电特性

尘埃颗粒带电是月球表面和太阳系空间环境中普遍存在的现象,是理解月球辉光成因、深入认识月球尘埃环境等的重要基础。本文以月壤和宇宙尘中具有代表性的辉石颗粒为对象,在电子枪辐射模拟环境中开展带电实验研究,发现微米大小的颗粒带电量约在105~108e之间,1~5μm的辉石颗粒最容易发生带电运动,产生带电运动颗粒的带电量随着颗粒大小的增大而增大,相近大小的颗粒由于堆积情况不同也存在较大差异。根据辉石颗粒的最大带电量拟合可以得出其最大吸附带电量与颗粒大小成幂指数关系,并与辐射电子能量有关。最后,通过实验数据的拟合,给出了月球辐射环境中尘埃颗粒最大电量模型,并根据实际月球表面情况推测了带电尘埃颗粒的迁移高度特征,发现月面尘埃颗粒的带电运动绝大部分发生在几百米的近月表空间。     

城市道路尘埃的磁性特征及其环境意义

城市环境磁性研究表明,道路尘埃中的粗颗粒磁性载体(频率磁化率系数χ′FD＜5%)多为人为源,磁性矿物以单畴和多畴状态的磁铁矿为主,同时含有少量的赤铁矿和其他磁性矿物;细颗粒磁性载体(χ′FD为7%～11%)多为自然源,磁化率较低(小于100×10-8 m3/kg).磁性物质在迁移时往往与粗一级粒径的尘埃颗粒相伴生,磁性参数(如磁化率)和重金属元素(如铅、锌)质量分数之间呈相关关系,它们之间的关系可以用回归分析方法确定.利用电镜分析、因子分析和聚类分析方法可以识别道路尘埃物质的污染源.因此,道路尘埃的磁性特征研究在城市环境评价中具有潜在的重要意义.     

武昌地区街道尘埃磁学特征及其对环境污染的指示意义

对在武昌地区4个功能区域(青山、洪山、东湖风景区、东湖开发区)主要交通街道收集的尘埃样品进行详细的环境磁学测量,包括质量磁化率、频率磁化率、等温剩磁退磁系数以及典型样品的磁滞回线参数等。研究结果表明:尘埃样品中剩磁载体均以亚铁磁性矿物为主,样品中的磁性颗粒呈现低矫顽力的磁铁矿特征,软磁性的磁性矿物是样品剩余磁性的主要载体。尘埃样品χ、SIRM的区域分布特征受区域周围工业、车流量及道路状况等多种环境因素的影响,在4个功能区域中存在明显的磁性差异:青山工业区污染较重,东湖开发区、洪山、东湖风景区次之;硬剩磁(HIRM)的分布可能指示了道路交通来源的磁颗粒特征,东湖开发区和青山工业区由于行驶的货车和重型车辆较多,表现出硬剩磁量值较高。与其他城市(兰州、西安、南京、徐州等)相比,整个武昌地区街道尘埃样品的磁性含量仍较高,说明在城市环境方面还有待于进一步改善和保护。     

农业地质环境调查成果在农产品认证中的应用

在简介农业地质环境调查和中国农产品认证现状的基础上,论述了农业地质环境调查成果可为无公害农产品、绿色食品和有机食品的产地认证提供有益的补充,特别是在有机食品的产地认证中可发挥独特作用.结合萧山大青梅原产地保护认证的实践,阐明了通过农业地质环境调查建立农作物的原产地地质模型,可为原产地的地域划定提供科学依据,也可为扩大优质农作物的种植面积和调整农业产业结构提供基础资料.     

陨砂的初步研究

地球以外的宇宙物质坠落地面后,呈砾石形式的称为陨石,以砂粒级球状矿物形式出现的应称为陨砂,以粉末尘埃形式出现的应称为陨尘。对这些宇宙物质的分布、大小、质量和运动规律等研究将为地球、月球早期历史恢复,太阳系起源、演化以及星际航行方面提供重要线索。因此,陨砂也是宇宙地质学重要的研究对象。     

临沂地区降水PH值分级酸碱性评价方法

土尘埃对降水酸度的影响评价是区域研究中重点内容之一。为研究酸碱条件决定降水ＰＨ值的成因，提出了ＰＨ值分级酸碱性评价方法，该方法是酸雨成分间影响评价研究中一次新的尝试，结论有助于对碱土尘埃对临沂地区降水的影响的了解及酸雨有关理论的深入研究。     

大气尘埃中矿物对人类健康影响的环境矿物学研究

大气尘埃中矿物微粒具有很强的化学活性,因为尘埃矿的的物质浓度和有害特征与环境互不相同,被人体吸入后会沉积,从而引起各种疾病,矿物致病的生物化学过程都发生在矿物表面或其附近,现代矿物学的研究方法和技术使得生物学家,病理学家,环境学家以及矿物学家得以共同努力以致力于这一新的跨学科领域的合作研究。     

近2000年来气候环境变化的冰芯记录研究

文章通过对古里雅冰芯中δ１８Ｏ、冰川积累量和Ｃａ等指标的研究，恢复了过去近２０００ａ来气候环境的变化。作为温度指标的δ１８Ｏ反映了过去近２０００ａ来气候在冷暖波动中逐渐变暖的趋势。作为降水指标的冰川积累量反映出降水变化具有和温度变化相似的特征，即降水在增减波动中显示出逐渐增大的趋势。与温度升高和降水增大的趋势相反，冰芯中的Ｃａ含量呈现明显的减少趋势，说明大气中尘埃含量随气候的变暖逐渐减少。这和我们研究中所得出的冷期时大气尘埃增加，暖期时大气尘埃减少的结论是一致的     

长江三峡水库诱发地震地下水动态监测井网建设

着重对长江三峡工程诱发地震地下水动态监测井网的建设过程、成果以及井网试运行与考核运行的情况进行了介绍 ,并对井网的观测数据进行了内在质量分析与评价。结果表明 ,井网数据具有较高的内在质量 ,不仅可为一定震级以上的水库诱发地震趋势预测提供地下水前兆依据 ,而且还可为水库诱发地震研究提供有价值的研究和参考资料.