大气N2O的稳定氮同位素质量平衡探讨

地表释放源释放的Ｎ２Ｏ均比对流层大气Ｎ２Ｏ贫＾１５Ｎ,对流层Ｎ２Ｏ的氮同位素质量由平流层回流的富＾１５Ｎ的Ｎ２Ｏ来平衡,若全球Ｎ２Ｏ源汇质量估算结果是平衡的,则地表释放源对对流层Ｎ２Ｏ的氮同位素质量的贡献量应与平流层回流的贡献量相等。     

概论N2O大气浓度演变及其大气化学

Ｎ２Ｏ在对流层中是长寿命的痕量温室气体,在平流层,它是破坏Ｏ３层主要痕量气体之一－ＮＯ的生成源。本文主要综述了Ｎ２Ｏ的大气浓度演变,大气寿命,对温室效应的贡献,大气化学等,着重探讨了可能存在的Ｎ２Ｏ大气生成和消耗过程。     

NOx大气化学概论及全球NOx释放源综述

ＮＯｘ在全球大气环境、气候变化和地圈Ｎ生物地球化学循环中起着极其重要的作用。本文综述了ＮＯｘ大气浓度增长对对流层大气Ｏ３污染,大气氧化能力和酸沉降及平流层Ｏ２消耗的影响;同时探讨了全球ＮＯｘ释放源组成,年释放总量和人类活动的贡献,并与Ｎ２Ｏ的源组成进行了对比。     

大气中溴的环境地球化学研究进展

溴是大气平流层和对流层中的重要物种,能参与大气中的多种化学过程,对臭氧的损耗影响很大,同时也干扰大气的硫循环和汞循环,在大气化学中起着十分重要的作用.综述了近年来大气对流层和平流层溴的种类和含量、自然来源和人为来源,以及化学性质,并重点总结了活性溴物种BrO在大气中的存在情况及其在臭氧损耗中的作用.最后,提出了目前大气...     

海洋中溶存甲烷研究进展

CH₄是大气中的重要微量气体，对全球变暖和大气化学有重要作用。海洋是大气甲烷的重要源和汇。开展海洋中溶存甲烷的研究，有助于了解海洋对大气甲烷和全球变化的贡献。综述了海洋中溶存甲烷的研究现状，着重介绍了海洋中溶存甲烷的分布特征、海气交换通量的估算及其生物地球化学循环，并探讨了该领域研究中存在的问题。     

岩溶水系统对大气CO2的潜在影响——基于热力学的研究

认识不同条件下岩溶水释放或吸收CO2的反应过程是研究碳酸盐岩对碳循环响应的前提和基础。本文从吉布斯自由能的热力学原理出发,对全球不同岩溶地区162组岩溶水(河水、溪水、湖水等)进行了热力学研究,结果显示:1)河水、溪水、湖水和洞穴滴水等岩溶水所处的环境因方解石矿物沉积而释放CO2成为大气CO2一个潜在的源;2)地下水在所处的环境下由于方解石的溶解而吸收CO2,成为大气CO2一个潜在的汇;3)少数出露点的泉水所处的环境既可发生方解石的溶解而吸收CO2,成为大气CO2的潜在汇,也可发生方解石的沉积而释放CO2,成为大气CO2的潜在源;4)在洪水期,泉水的水化学特征变化并未导致对大气CO2潜在贡献在源汇之间的跨跃性转变。162组岩溶水数据中,所有河水与溪水皆无一例外地在释放CO2。结果表明,从吉布斯自由能的热力学原理出发,研究岩溶水系统对大气CO2潜在源汇的贡献,没有条件约束,是一种较好的途径。     

上对流层/下平流层大气垂直结构研究进展

大气上对流层与下平流层区域是对流层与平流层之间的过渡区域,热带对流层顸确定了全球整个平流层的化学边界条件,该区域大气的垂直结构及变化对于平流层一对流层交换和上对流层/下平流层大气成分收支有重要影响;该区域也是大气动力、热力和大气成分结构发生巨大转换的区域,辐射过程、多尺度动力学过程、化学过程和微物理学过程等都起着同样重要的作用,对流层顶变化也是人类活动引起气候变化的一个敏感指示因子,因此关于对流层顶的研究(尤其是其精细结构和过程)重新唤起了人们的关注.针对对流层顶的各种定义(包括热力学、动力学和化学成分)以及它们相互之间的关系、对流层顶是一个面还是层以及对流层与平流层之间的转换特征、对流层顶强逆温层的特征及形成原因等基本科学问题,回顾了近年来的一些重要研究进展.     

平流层和下垫面热状况对大气环流影响的研究和数值模拟

近年来世界范围的干旱、水灾、酷热和严寒接连不断地发生,使得人们对大气环流异常的物理机制,气候异常的原因,长期天气过程的物理基础等问题给予了越来越多的重视。海气相互作用是影响大气运动的主要过程之一;平流层的热状况对对流层大气环流也起着重要作用。从1986年3月起到1989年底我们开展了平流层和下垫面状况对大气环流影响的研究和数值模拟实验工作。研究工作主要集中在平流层臭氧的加热作用和海温异常两个方面对大     

青藏高原大气CH_(4)源汇及其浓度时空变化特征研究进展北大核心CSCD

甲烷(CH_(4))是仅次于二氧化碳(CO_(2))的重要温室气体。随着青藏高原气候的暖湿化,整个高原将可能成为一个潜在的碳源,要实现《巴黎协定》的1.5℃和2℃温控目标,需要准确估算未来剩余的碳排放空间。因此,准确地认识青藏高原大气CH_(4)的源汇特征、时空变化过程及机理,对预测及应对变暖,帮助政府做出科学的节能减排决策具有重要的现实意义。本文从大气CH_(4)的观测方法、源和汇、CH_(4)浓度的时空分布特征3个方面总结了青藏高原已有大气CH_(4)的研究进展,结果表明:目前,青藏高原大气CH_(4)观测主要有地基观测和卫星遥感,缺少空基观测,在卫星产品中,AIRS的CH_(4)浓度数据质量最好;青藏高原大气CH_(4)以自然来源为主,可以确定的主要来源有湿地、湖泊和畜牧业,地质活动、植被和多年冻土是否是CH_(4)的主要源还存在争议;吸收汇主要是对流层的OH自由基和高山草甸;青藏高原CH_(4)浓度的季节分布呈单峰特征,夏季最高,CH_(4)浓度的增减与亚洲夏季风的进退同步;青藏高原CH_(4)浓度年均增长约为5~8 ng·g^(-1),大于周边地区;青藏高原近地面的CH_(4)高值出现在中部,从地面到对流层顶CH_(4)浓度逐渐减小,但高原东部和北部减小幅度大于西南部。未来应加强大气CH_(4)三维连续观测,改进卫星反演算法和源汇解析模型,准确量化青藏高原大气CH_(4)时空变化过程,揭示其变化机理,以期为未来高效减排政策提供科学依据。     

火山活动对南半球平流层气候异常变化的影响

文中利用逐次滤波法分析结果表明 ,火山活动能引起平流层较大幅度增温 ,对于南半球 70hPa高空气候异常变化的影响超过了总方差的 1 6 % ;火山活动影响最显著的高度是平流层 70hPa约1 5～ 2 2km高空 ,由此高度向上或向下 ,火山活动的影响都逐渐减小 ;火山活动引起平流层大气升温的同时还将引起对流层大气降温 ,其分界线大致位于对流层顶 30 0hPa附近。平流层高空气候异常变化还具有显著的 2 2a变化周期和 1 1a变化周期 ,分析认为是大气温度场对太阳磁场磁性 2 2a周期和太阳黑子 1 1a周期变化的响应 ,其方差贡献率超过 8%。     

中层大气模式的应用及发展前景

随着空间探测技术和计算机能力的不断提高,近年来中层大气模式得到了快速的发展。简要概述了中层大气模式的现状及其发展中存在的问题和挑战,同时也阐述了中层大气模式在近年来研究中的一些主要应用和未来的发展前景。目前,完备的基于大气环流模式的中层大气模式大多只包括了对流层和平流层大气,少量的模式可达到中间层和热层大气。这些现有的中层大气模式对平流层的化学过程和一些动力过程都具有了一定的模拟能力,如能较好地模拟出南极臭氧空洞及其时间演变以及热带平流层大气中的准两年和准半年振荡信号。但是不同模式模拟结果之间的差异仍然是显著的,现有的中层大气模式还需要进一步的发展和完善。改进模式的辐射传输方案和重力波参数化方案,实现大气化学过程、动力过程和微物理过程的充分耦合,改善平流层以上的大气化学过程和物理过程在模式中的描述是目前正在进行的工作。中层大气模式目前已开始被广泛应用于大气科学研究的各个方面,进一步发展和完善中层大气模式不仅对天气、气候预报具有重要的意义,对空间科学的研究来讲也是需要的。     

平流层准零风层的研究进展

平流层下部20 km高度附近的大气层在特定季节存在下层西风（东风）折转为上层东风（西风）,且南北风分量很小的自然现象,这种纬向风的转换层称为平流层准零风层。平流层准零风层的低风速和风向变化的特点使其成为部署平流层飞艇和高空气球等弱动力或无动力临近空间飞行器的理想环境。针对国内外平流层准零风层的研究成果,归纳总结了平流层准零风层在北半球、中国及重点区域随时间变化的特征;系统分析了热成风原理、平流层准两年振荡、平流层爆发性增温、行星波涡动通量输送、南亚高压和副热带西风急流等因素对平流层准零风层形成的影响机理和特征;对比分析了MST雷达、激光雷达、探空火箭及高空气球等探测方法在平流层准零风层探测中的优缺点和部分探测事实;归纳总结了中层大气模式和数值天气模式在平流层准零风层预报中的优缺点,明确利用数值天气模式是当前开展平流层准零风层预报与气象保障的主要途径,平流层准零风层底高、厚度等诊断方案是定量化研究平流层准零风层精细结构及演变的基础;总结了基于平流层准零风层利用的飞行器工作原理;最后对未来科学研究的重点方向进行了展望。开展平流层准零风层研究进展回顾,对今后深入研究平流层准零风层以及平流层低...     

太湖大气气溶胶中硫稳定同位素组成分析

用 MAT-253同位素质谱仪对太湖大气气溶胶中的硫稳定同位素组成特征进行了分析.结果显示,太湖大气气溶胶中δ34S 数值变化范围为4.46‰~9.87‰,表明该地区大气气溶胶的主要硫源与当地燃煤排放直接相关.Δ33S 绝对值普遍大于0.1‰,说明太湖大气气溶胶中存在显著的硫稳定同位素非质量分馏效应;基于正Δ33S 和负Δ36S 的关联,揭示太湖气溶胶中硫稳定同位素的分馏异常主要与平流层 SO2发生的光化学反应有关,该科学问题迫切需要做进一步系统深入的研究.     

地质成因的甲烷释放对大气的影响

地质成因自然源的甲烷释放在整个大气甲烷估算中起着非常重要的作用,它既是不含放射性14C甲烷源(死碳源)缺失部分的重要代表,也是甲烷重碳源的重要部分.概述了国内外关于地质成因甲烷释放对大气甲烷源与汇影响的研究进展,详述了来自地质成因化石燃料泄漏的人为甲烷释放以及来自沉积盆地(含油气盆地)、泥火山、地热区、海洋和甲烷水合物的地质自然源甲烷释放对大气甲烷源与汇的贡献及其影响因素;说明由于地质成因甲烷分布的区域性、不均匀性和时空的高度变化性,以及目前地质成因甲烷的通量估算仅建立在区域性的少量甲烷通量测试基础上,造成了地质成因甲烷释放通量估算的高度不确定性;指出研究中国西北地区油气田集聚区的甲烷释放通量,对油气田地质成因甲烷释放通量的估算具有重要意义.     

云南洱海现代湖盆源-汇系统划分、特征及差异

现代湖盆源-汇系统分析,可为古代源-汇系统研究提供参考依据.将云南洱海现代湖盆源-汇系统划分为西（S2S-W）、东（S2S-E）、北岸（S2S-N）3个独立的源-汇系统,S2S-E物源区母岩主要为碳酸盐岩,沉积体数量少、规模小（ < 10 km2）;S2S-W物源区母岩主要为变质岩及少量花岗岩、碳酸盐岩,沉积体数量多、规模大（> 40 km2）,相互叠置、连片分布;S2S-N为轴向物源型源-汇系统,母岩主要为碎屑岩,沉积物供应充足,形成大型沉积体.研究表明,同一盆地（洼陷）内可存在多个源-汇系统,由于母岩类型、构造活动、古地貌等因素的影响,可造成不同源-汇系统的流域面积、沉积区面积及沉积响应存在差异,在古代源-汇系统研究中需重视不同源-汇系统之间的差异性研究.      

陆相断陷盆地源—汇系统要素表征及研究展望

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统,在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素,必须把3个要素作为一个系统过程来研究,才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型,笔者等系统地分析了陆相断陷盆地结构特征,其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元,形成过程和地貌结构存在差异,进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和远源—长轴—湖泊三角洲型3种类型,其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型;缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究,聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究,强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系,预测规模性有利沉积砂体,为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。     

陆相断陷盆地源—汇系统要素表征及研究展望

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统,在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素,必须把3个要素作为一个系统过程来研究,才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型,笔者等系统分析了陆相断陷盆地结构特征,其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元,形成过程和地貌结构存在差异,进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为3种类型: ① 近源—短轴—浊积扇型、② 近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和 ③ 远源—长轴—湖泊三角洲型,其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型;缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究,聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究,强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系,预测规模性有利沉积砂体,为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。     

平流层大气过程研究的前沿与重要性

当前全球气候变化,重大灾害性天气气候事件的预警预测,以臭氧洞出现和臭氧层变化引起的全球环境变化监测预测,以及对临近空间的开发利用已经引起大气科学界对处于对流层大气以上的平流层大气过程的重要关注。扼要介绍了当前这方面的研究前沿和重要应用领域,最后提出我国加强平流层大气过程研究的建议。     

气候变化对黄土碳库效应影响的敏感性研究

中国黄土分布广、厚度大,是古气候变化的良好记录载体,然而黄土在大气CO2循环中到底是源还是汇一直是困扰人们的一个问题.本文利用陆相生态系统中的生物地球化学模型,通过敏感性试验,模拟了土壤有机碳对气候变化的响应.结果表明:1)在各种稳定的气候条件下黄土的土壤有机质都是持续增加的,因此可以认为自然条件下黄土是大气CO2的一个汇;2)温度和降水对黄土中土壤有机质含量的影响正好相反,表明湿度是影响黄土地区生态环境的主要因素,温度和降水都是通过对湿度的影响来影响植被生态的;3)地表植被和土壤有机质是黄土碳库与大气CO2之间的重要媒介.黄土表层的生物地球化学过程是影响黄土碳汇效应的主要过程;4)黄土碳库的主要存在形式以次生碳酸盐为主,其次是土壤有机质,气态CO2只占很小比例.     

源-汇系统级次划分方法及应用

源-汇系统研究是当今世界范围内地球科学领域颇为关注的重要课题.源-汇系统划分是源-汇系统定量化研究和精细解剖的基础,但是国内外关于源-汇系统级次划分的报道比较少见,更多是集中在源-汇系统源-渠-汇单元耦合、参数拟合、预测及其控制因素分析等研究.以分水岭、分水线和脊线分别作为划分一级、二级和三级源-汇系统级次划分的界线和依据,总结、归纳出三级源-汇系统级次划分方法、流程,并选取云南洱海现代湖盆源-汇和珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷XJ23洼南部低凸起古代湖盆源-汇实例解剖,开展三级源-汇系统级次划分方法的应用分析.云南洱海"点苍山-洱海"现代源-汇系统可以划分为东、西侧两个一级源-汇系统,东侧一级源-汇系统划分为19个二级源-汇系统,15号二级源-汇系统进一步划分为A、B两个三级源-汇系统.珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷XJ23洼南部低凸起古代源-汇系统可以划分为A、B、C三个一级源-汇系统,一级源-汇系统A划分为A₁、A₂、A₃、A₄四个二级源-汇系统,二级源-汇系统A₃进一步划分为Ⅰ、Ⅱ两个三级源-汇系统.三级源-汇系统级次划分方法对源-汇系统定量化研究和精细解剖方面具一定的参考价值.