慕士塔格冰芯可培养细菌的数量分布和主要菌群结构随深度的变化

对帕米尔慕士塔格浅冰芯(22.4 m)中可培养细菌的数量分布和主要菌株的16S rRNA基因进行了详细地分析. 结果表明, 细菌数量呈现出波动性变化, 从污化层融水中分离出较多的细 菌, 说明冰芯微生物随风和降雪进入冰川, 其数量与沙尘输送具有密切的对应关系. 绝大部分细菌是耐冷菌和嗜冷菌, 包括α-, γ-紫细菌、嗜冷菌、噬纤维菌/黄杆菌/拟杆菌和高G+C%革兰氏阳性细菌 (HGC)等5个分类组. 其中, 不动杆菌属和HGC菌群在不同深度重复出现, 其数量分布与细菌总数变化具有很好的对应关系, 代表了主要指示菌; 其他如黄杆菌属、嗜冷菌属和α-紫细菌为次要指示菌, 揭示了细菌菌群对气候环境变化的响应. 研究了冰芯细菌的连续性数量变化和主要菌群的演替.     

慕士塔格冰川地区降水中δ18O的时空变化特征

根据2002年6~8月和2003年5~8月期间在慕士塔格冰川西坡收集的降水样品, 探讨了该区降水中δ¹⁸O的时空变化特征. 分析结果表明, 观测期间降水中δ¹⁸O具有较大的变幅, 可达20‰左右, 其值随时间的变化趋势和气温的变化趋势基本一致. 该区降水中δ¹⁸O与温度存在正相关关系, 但与降水量无关. 在海拔5500~7450 m的范围内, 稳定同位素比率的高程效应显著. 降水中δ¹⁸O随海拔而垂直变化的梯度值接近-0.40‰/100 m. 综合目前山地高海拔区的降水中δ¹⁸O资料, 初步建立了全球山地高海拔区(>5000 m)降水中δ¹⁸O和海拔的关系.     

慕士塔格地区夏季降水中δ18O与温度及水汽输送的关系

根据在慕士塔格地区2002年和2003年连续两次实施的降水水样收集和气象要素观测, 分析了该地区降水中δ¹⁸O与温度的关系, 揭示了降水中δ¹⁸O变化特征, 讨论了水汽输送对降水中δ¹⁸O变化的影响. 研究结果表明, 慕士塔格地区夏季历次降水中δ¹⁸O与温度具有一定的正相关关系, 温度是控制该地区降水中δ¹⁸O变化的主导因素; 与邻近地区相似, 夏季降水中δ¹⁸O也表现为高值. 据水汽追踪的结果, 该地区夏季降水与西风环流和局地环流的水汽输送有密切的关系; 而水汽输送距离的远近、水汽输送厚度以及极地气团的南侵对该地区降水中δ¹⁸O变化都有一定的影响. 不同水汽来源及输送方式是影响该地区降水δ¹⁸O变化的另一要素.     

慕士塔格夏季近地表大气CO2及H2O含量变化

对帕米尔高原慕士塔格地区海拔4500 m第四纪冰川作用区夏季近地表大气CO₂及H₂O的含量进行了连续两年的观测, 结果表明自6月底至8月中旬大气CO₂含量整体呈轻微的下降趋势, 下降幅度约5 μmol·mol^-1, 并且具有明显的日变化周期. 该区近地表大气CO₂日最高含量出现在当地时间2:30~5:30 am, 最低浓度发生于12:30~15:30 pm. 对比2002年与2003年的观测结果, 可以发现2002年夏季该区近地表大气CO₂日平均含量整体较2003年低5 μmol·mol^-1, 而且, 2002年CO₂含量日变化幅度更大. 考察大气H₂O与CO₂含量变化的关系, 发现二者有很好的负相关. 上述现象揭示慕士塔格第四纪冰川作用区近地表大气CO₂含量的变化不仅受植物光合作用的影响, 同时大气中H₂O的含量在控制CO₂含量方面起重要作用.     

南亚季风降水的双极振荡*

文章利用气象资料揭示在印度半岛南部和北部,南亚季风降水变化在10年尺度以上呈翘翘板变化形式;利用更长的季风降水资料,即300年的喜马拉雅山达索普冰芯降水记录和印度半岛南部石笋降水记录,发现印度南部和喜马拉雅山季风降水呈双极振荡行为。自1700年以来,喜马拉雅山,即印度北部(或印度半岛南部)季风降水经历了1700~1764年期间的减小(或增加)趋势,1764~1876年期间的增大(或减小)趋势,1876~2000年期间的减小(或增加)趋势。同时,发现印度半岛南部的季风降水同北半球温度变化具有相同的变化特征,而喜马拉雅山季风降水同北半球温度变化具有相反的变化特征。南亚季风降水的这种南北翘翘板变化形式,与跨赤道气流有密切的联系。     

冰芯中所记录的气候异常与ENSO事件

通过对３００ＢＰ以来记录于中国古里雅冰芯中的降水和δ１８Ｏ等环境气候信息记录及ＥＮ－ＳＯ事件的分析,发现ＥＮＳＯ的发生与古里雅降水异常显著相关。在厄尔尼诺年,古里雅冰芯中的降水与δ１８Ｏ均负异常,即ＥＮＳＯ与古里雅的降水偏少,温度偏低相联系。     

MATHEMATICAL MODELING OF VARIATIONS ON STABLE ISOTOPIC RATIOS IN FALLING RAINDROPS

The variations of stable isotopic contents in falling raindrops are not only influenced by thehumidity conditions, but also by the stable isotopic contents in atmospheric vapor to a certainextent. If there is a difference between the isotopic contents in the vapor of the surrounding air andat the surface of the raindrops, the move of the isotopic contents from high to low values will beproduced. Usually. influenced by the evaporation process, the stable isotopic ratios in raindropsare constantly increased in the unsaturated atmosphere. The less the atmospheric humidity, themore obvious the increased range. As the enrichment rate of stable isotopes in raindrops is equal tothe outward isotopic move rate. the "pseudo-equilibrium state" appears. The influence ofevaporation on stable isotopic contents disappears in the saturated atmosphere, so that themagnitude of isotopic ratio in raindrops is dependent on the isotopic exchange between theraindrops and the surrounding atmosphere.     

近1500年来古里雅冰芯中NO~3_-浓度变化及其环境意义

文章综合分析了古里雅冰芯中ＮＯ－３的各种可能来源,并认为太阳活动、平流层Ｎ２Ｏ的氧化和陆源气团是其主要来源．在近１５００ａ来的ＮＯ－３浓度变化中,存在明显的２３３ａ,８８１ａ,３０ａ,５５ａ和１０４ａ周期,其中２３３ａ,８８１ａ,５５ａ和１０４ａ周期分别与太阳活动的海尔周期、世纪周期、双振动周期和黑子周期相接近或一致,而３０ａ周期与中亚湖泊水位的变化周期相接近．太阳活动是古里雅冰芯中ＮＯ－３浓度变化的主要控制因子,两者的长期变化趋势呈现明显的正相关关系．太阳活动的蒙德尔极小期、施珀雷尔极小期、中世纪极大期和中世纪极小期,在近１５００ａ来该冰芯的ＮＯ－３浓度变化曲线上均有表现．交叉谱分析表明,太阳黑子活动和该冰芯中ＮＯ－３浓度的１１ａ周期变化位相不一致,ＮＯ－３浓度变化滞后于太阳黑子相对数变化约１５ａ左右．     

天山乌鲁木齐河源1号冰川的气候敏感性研究

依据山地冰川规模对于气候变化平衡态响应的一种统计模型,探讨了天山乌鲁木齐河源１号冰川东,西支在不同气候情景下的平衡态规模大小,根据该冰川的历史变化并应用这一统计模型,对于乌鲁木齐河源地区气候变化的趋势进行了研究。