美国的垂直基准转换及启示

针对我国陆海垂直基准不统一的问题,该文提出借鉴美国垂直基准转换的方法,通过介绍美国使用的正高基准、潮汐基准和三维基准等垂直基准的定义和实现情况,详细说明美国垂直基准转换的技术路线、关键技术以及转换的实际精度,总结出对美国垂直基准转换的认识和给我国垂直基准转换的启示。研究结果以期为相关领域提供参考。     

1951—2017年冬季中国南方持续性冰冻雨雪事件的气候特征及其与环流异常的联系

采用1950—2018年中国753站逐日气温和降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,确定了1951—2017年冬季中国南方强持续性冰冻雨雪事件,并对其时空特征、区划及事件爆发日的环流特征进行分析。结果表明：1）中国南方持续性冰冻雨雪事件存在显著的2～3 a周期变化,且1985年前后发生了突变,虽然近年来其强度呈显著减弱趋势,但仍然发生了多次强持续性冰冻雨雪事件;2）持续性冰冻雨雪事件在中国南方中西部发生频次高、持续日数长,在中国南方中东部则强度更大;3）中国南方37次强持续性冰冻雨雪事件可划分为华中型、华南型和西南型3类;4）3类持续性冰冻雨雪事件爆发日,欧亚大陆500 hPa位势高度异常呈现北高南低,蒙古高压显著偏强、中心南进,该配置有利于北方冷空气向南输送,且南支槽显著加深,水汽向北输送活跃。三者的不同之处在于蒙古高压强度及影响范围存在差异,其中西南型最强、范围最大、南伸显著,华南型次之;华中型、华南型的水汽输送受南支槽和副热带高压共同影响,而西南型的水汽输送仅受南支槽调控。     

青藏高原冻土区湿地甲烷排放及同位素特征研究

青藏高原冻土区是我国最重要的湿地分布区之一,其碳循环系统在陆地生态环境中具有重要的作用。为了系统地研究青藏高原冻土区湿地甲烷排放特征,采用静态箱采气法,通过对近地表游离气甲烷碳同位素含量进行现场测定;结合吸附气烃类气相色谱分析,利用已有的天然气气源判别图解,对研究区甲烷气源成因进行判别。结果显示,在青藏高原冻土区木里地区,土壤甲烷排放在春季最高,以生物成因为主,夏季为混合成因,秋季较低,且以热成因为主,生物作用是影响该区甲烷排放的主要因素,同时地下天然气水合物中的气体逸散作用也在一定程度上影响了研究区地表甲烷浓度。     

喜马拉雅琼嘉岗超大型伟晶岩锂矿的形成时代、源区特征及分异特征

喜马拉雅新生代淡色花岗岩带是近年来提出的与高度结晶分异、异地深成淡色花岗岩有关的稀有金属战略远景区,目前其金属组合以铍-铌-钽（-锡-钨）为主。秦克章等（2021a）报道了在高喜马拉雅带珠峰地区发现的琼嘉岗锂矿,是喜马拉雅首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿。本次研究重点揭示喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿的成矿特征、形成时代和源区特征。琼嘉岗矿区矿石矿物主要为锂辉石、铌铁矿-铌锰矿、少量锡石和绿柱石,特征性长柱状锂辉石主要产于块体微斜长石+锂辉石带和分层细晶岩带内。琼嘉岗锂辉石伟晶岩各结构分带的K/Rb含量较为相似,锂含量从边部细粒钠长石带（~100×10^-6）到分层细晶岩带（~1000×10^-6）,再到块体微斜长石+锂辉石带（>3000×10^-6）逐渐升高,而Cs含量逐渐降低。独居石和铌钽铁矿族矿物LA-ICPMS定年结果显示,琼嘉岗锂辉石伟晶岩形成于新喜马拉雅阶段早期（25~24Ma）,与高喜马拉雅地区淡色花岗岩时代相近。矿物化学和独居石Nd同位素结果显示该稀有金属伟晶岩结晶于高度演化的花岗伟晶岩熔体,源区特征与高喜马拉雅结晶岩系一致。本研究所揭示的琼嘉岗成矿特征、形成时代和源区特征将为高喜马拉雅其它地区找寻大型花岗伟晶岩型锂矿提供重要借鉴意义。     

俯冲带变质作用与构造机制

形成在汇聚板块边缘的俯冲带由俯冲岩石圈板块和上部岩石圈板块组成,具有不对称的热结构。俯冲岩石圈板块具有冷的地温梯度,而上部岩石圈板块具有热的地温梯度。俯冲板块的变质作用发生在5~15℃/km地温梯度下,可进一步划分为冷俯冲板块型（5~10℃/km）和热俯冲板块型（10~15℃/km）,即西阿尔卑斯型和古巴型。俯冲带上板块的变质作用发生15~50℃/km地温梯度下,可进一步划为冷地壳型（15~25℃/km）和热地壳型（25~50℃/km）,统称为科迪勒拉型。冷俯冲板块的变质作用是以大洋和大陆地壳岩石深俯冲到地幔,发生低温/高压及超高压变质作用为特征。所形成的低温/高压和超高压变质岩具有顺时针型P-T轨迹,其折返过程是以近等温或升温降压和部分熔融为特征。热俯冲板块型变质作用发生在年轻板块的正常俯冲和古老板块的平缓俯冲过程中。从大洋岩石圈初始俯冲到成熟俯冲,俯冲板块的地温梯度由热到冷,从热俯冲型转变成冷俯冲型。热俯冲板块的变质岩可具有顺时针型,也可具有逆时针型P-T轨迹,可以发生高温和高压下的部分熔融,形成埃达克质岩浆岩。俯冲带上板块的冷地壳型变质作用发生在构造挤压导致的加厚地壳环境,加厚的下地壳发生高温、高压麻粒岩相和榴辉岩相变质作用,可具有顺时针和逆时针型P-T轨迹。加厚新生下地壳的部分熔融形成埃达克质岩浆和高密度的基性残留体（弧榴辉岩）。热地壳型变质作用发生在构造伸展导致的减薄地壳环境。由于强烈的幔源岩浆增生和软流圈上涌,下地壳发生高温或超高温麻粒岩相变质作用和部分熔融,所形成的变质岩可具有顺时针型或逆时针型P-T轨迹。在岩浆弧加厚地壳的伸展过程中,早先形成的高温和高压变质岩可以叠加超高温变质作用。俯冲带上板块的岩浆弧可能是超高温变质岩形成的最主要构造环境。上板块下地壳的部分熔融可以形成大体积的花岗岩,由此导致新生地壳组成和成分的分异,是大陆地壳生长和成熟的重要机制。大陆碰撞造山带的加厚下地壳具有冷的地温梯度,可以发生高压麻粒岩和榴辉岩相变质作用。这些高级变质岩具有顺时针型P-T轨迹,在其折返过程中叠加中压、高温,甚至超高温变质作用。碰撞造山带下地壳的长期部分熔融可以形成不同成分的壳源花岗岩。     

太古宙岩石圈构造变形过程与岩浆作用的数值模拟研究

太古宙岩石圈构造变形是岩石圈与软流圈在高温条件下发生垂向运动的结果,反映了太古宙非板块构造体制下的地球动力学过程.为了解释这个已经消失的过程,前人利用数值模拟方法并结合较少的地质实例,提出了盖子构造、热管构造、湿盖子构造、地幔柱构造等多种可能存在于太古宙的前板块构造体制.这些体制的主要差异源于前人实验中对岩浆作用的简化方式不同,进而导致了对太古宙地球动力学过程认识的不一致性.为了解决上述矛盾,本研究在不简化岩浆运移过程的前提下,讨论了五种可能条件及其组合对太古宙岩石圈构造变形的控制作用.结果显示,太古宙岩石圈强度较高时,只有经充分弱化才可能产生垂向变形.岩浆的存在不仅弱化了岩石圈,还借由自身浮力提供了变形所需的驱动力.地幔柱主要引发岩石圈减薄与底部拆沉,其他因素如岩石圈厚度、地壳性质、薄弱带等并非岩石圈变形的敏感因素.该结论揭示了太古宙岩浆作用对岩石圈构造变形过程起到了重要控制作用.     

地幔橄榄岩中锆石稳定性的相平衡模拟及其壳幔相互作用意义

锆石是各种岩石中常见的副矿物,不仅是最佳的定年矿物,且其微量元素、同位素还记录岩石形成演化过程的大量信息.关于地幔橄榄岩等超基性岩中出现锆石的报道越来越多,但通常认为超基性岩SiO2不饱和,不太可能结晶锆石,导致其成因和来源常受质疑.本文通过热力学相平衡模拟,计算不同条件下岩石的SiO2活度与锆石/斜锆石转变条件,以探...     

GWDO参数化在内蒙古东部地区一次暴雨天气的模拟分析

文章以2011年7月24—26日发生在内蒙古东部地区大兴安岭山脉西侧、宝格达山脉南部的一次大到暴雨天气为例,利用WRF3.3.1中尺度模式对这一过程进行数值模拟,探讨地形重力波拖曳(GWDO)参数化方案对山区暴雨的模拟能力,以及本次暴雨的发生机制。通过模拟结果与实况对比分析后得出:①模式中考虑了GWDO参数化方案较好地模拟了此次强降雨的中心位置和落区及强度,根据暴雨过程中大尺度环流形势及其演变状况,较好地得出切变线暴雨以及地形重力波拖曳能导致上升运动加强,并使得暴雨范围相对集中。而未考虑此方案的控制试验没能模拟出此次暴雨,其在中心位置和降水强度方面都与实况差别较大。②通过流场、涡度场等物理量场的对比分析,比较合理地模拟出了地形对气流的影响,从而使山区暴雨的模拟效果更接近于实况。     

浅谈GIS在农业气候区划中的应用

1引言农业气候资源反映了一个地区气候对其生产所提供的自然气候条件和物质能源发展的潜在能力[1]。GIS是一种多技术交叉的空间信息科学,它是在计算机软、硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统[2]。中小尺度自动气象站网的建设和时