BCC模式及其开展的CMIP6试验介绍

世界气候研究计划（WCRP）正在组织实施第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6),国家气候中心作为参与单位之一,通过近几年的模式研发,推出3个最新模式版本参与该计划,包括含有气溶胶化学模块的地球系统模式BCC-ESM1.0、中等分辨率气候模式BCC-CSM2-MR和高分辨率气候模式BCC-CSM2-HR。除了CMIP6中的气候诊断、评估和描述试验（DECK）和历史气候模拟试验（Historical),这3个模式共将参与CMIP6中的10个模式比较子计划。文中主要介绍这3个模式的基本情况以及所开展的CMIP试验,并对BCC-CSM2-MR模式的Historical试验结果进行简要评估,为试验数据使用者提供参考。     

微生物纳米导线、纳米管与胞外电子传递及胞间物质交换

微生物广泛分布于自然界中。微生物与矿物间的互相作用,对地球表层元素循环及环境演变起着重要作用。胞外呼吸是微生物与矿物之间相互作用的方式之一,其核心环节是胞外电子传递,其中的纳米导线传递已成为目前胞外电子传递研究的热点。已知的纳米导线可以分为菌毛和细胞外膜与周质空间延伸物两种。此外,细菌纳米管是一种由细胞膜成分构成与希瓦氏菌的纳米导线类似的管状物。纳米管可以在某种特定刺激下,作为相邻细菌细胞间物质交换的通道,但纳米管是否具有导电性能,目前并不清楚。本文综述了近年来有关细菌纳米管、纳米导线及其电子传递机制和应用方面的研究进展。     

北京气候中心气候系统模式研发进展——在气候变化研究中的应用

较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(m),以及大气、陆面、海洋、海冰各分量模式的发展。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)气候系统模式均包含了全球碳循环和动态植被过程。当给定全球人类活动导致的碳源排放后,就可以模拟和预估人类活动对气候变化的影响。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)已应用于IPCC AR5模式比较,为中外开展气候变化机理分析和未来气候变化预估提供了大量的试验数据。还介绍了BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)参与国际耦合模式比较计划(CMIP5)的大量试验分析评估结果,BCC_CSM能够较好地模拟20世纪气温和降水等气候平均态和季节变化特征,以及近1000年的历史气候变化,所预估的未来100年气候变化与国际上其他模式的CMIP5试验预估结果相当。初步的分析表明,分辨率相对高的BCC_CSM1.1(m)在区域气候平均态的模拟上优于分辨率较低的BCC_CSM1.1。     

航空影像与TM影像的配准及用航空影像对TM进行作物估产方法的精度检验

人们总是期望用较高分辨率的遥感影像来检验或评价相对低分辨率的遥感影像的分类结果的正确性，比如用航空影像检验ＴＭ的分类结果，用ＴＭ影像检验ＮＯＡＡ的分类结果。然而进行检验的首要关键的问题是将两幅不同分辨率的遥感影像在空间准确配准。事实证明，在空间域进行强制叠合是不成功的，因为二者没有可比的共同基准。两物相比必须要有一个共同的基础，作者认为遥感影像的空间频谱是一个较好的可以相互比较的基础，人们可以设法使空间尺度不同的两幅遥感影像在空间频谱上具有一致性，也就是说对相对高分辨率的影像进行适当的低通滤波而粗化，并通过它与相对的低分辨率的遥感影像进行错动，求取相关系数值，当相关系数达到最大值时可被认为是最佳的配准状况。本文以１：１００００的黑白航空像片为准，对应用ＴＭ影像估算冬小麦播种面积的精度进行了对比检验。结果表明，在传统的监督分类，Ｋ－Ｔ变换或混合像元分解方法中，混合像元分解方法的精度最高。     

2010年IPS参会手记

2010年6月27日～7月2日,第20届国际天文馆学会大会（IPS Conference）在埃及的亚历山大举行。北京天文馆一行6人,在朱进馆长和景海荣副馆长的率领下参加了会议。来自中国的南京吴天天文仪器厂是本届大会的赞助商之一,另有来自中国科技馆、天津科技馆、合肥科技馆、大连市少年宫等其他中国场馆的代表也参加了本次大会。在为期4天的盛会上,中国天文馆、科技馆界的业务人员与来自世界各地的同行进行了充分交流。     

基于能量理论的煤岩体破坏电磁辐射规律研究

为了给电磁辐射预测矿井冲击地压灾害提供理论依据,采用电磁波和损伤力学理论初步分析了电磁辐射能和加载机械能的关系;采用试验和能量理论研究了单轴压缩条件下煤体变形破坏产生电磁辐射能与受载煤体能量积聚、耗散的耦合关系。研究结果表明：加载机械能与煤体变形破坏产生的电磁辐射能成系数为m正线性关系,m与煤体的弹性模量成0.107 4的比例关系;受载煤体峰值弹性应变能与电磁辐射能成正对数关系,煤体的弹性能指数与峰值累积电磁辐射能、总累积电磁辐射能均成正线性关系,电磁辐射信号反映了能量聚集和耗散的状态,表征了煤体冲击破坏的难易程度。因此,电磁辐射能够预测矿井冲击地压灾害的发生。     

稳定氯同位素地球化学研究进展

地球卤素元素含量相对稀少,相对而言氯为最常见的卤素元素。氯是一种挥发性元素,具有强烈的亲水性。自然界氯两个稳定同位素³⁵Cl和³⁷Cl,其相对丰度分别为75.76%和24.24%。文章综述了氯在各个地质储库的特征、稳定氯同位素分馏的控制因素以及氯同位素的地质应用三大方面的研究进展。地球主要储库中蒸发岩、海水、岩浆岩、沉积物、变质岩、地幔的氯同位素组成分别为-0.5‰~+0.8‰、0.00±0.05‰、-1.12‰~+0.79‰、-3.0‰~+2.0‰、-3.6‰~0、-1.9‰~+7.2‰。地外(月球、火星及其他小行星4-Vesta)氯同位素组成变化范围分别为-4‰~+81.1‰、-5.6‰~+8.6‰、-3.8‰~+7.7‰。相对地球上氯同位素(δ³⁷Cl)的变化范围(-14‰~+16‰),月球和火星δ³⁷Cl的变化范围可达-5.6‰~+81‰,表明挥发分氯在地内和地外迁移循环过程中有显著不同同位素分馏主控机制。已经探明氯同位素分馏受控于物理过程(如扩散、离子过滤、沉淀溶解作用、火山作用)和化学作用(如水岩作用、变质作用,尤其是蛇纹石化作用)等。扩散作用、淋滤作用和火山作用富集重同位素,沉淀作用结晶盐δ³⁷Cl先减小后上升,而蛇纹石化过程中多种因素共同影响。与其他指标结合,氯同位素地球化学可用于有效指示钾盐矿床远景区,评估示踪地下水的来源和演化路径、示踪污染物源区和量化生物修复、探究矿化流体来源、指示行星演化岩浆海洋脱气等过程。     

江西朱溪铜钨多金属矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义

朱溪铜钨多金属矿床位于赣东北深大断裂北西侧。矿体主要产于燕山期侵入岩与碳酸盐岩接触带的矽卡岩或矽卡岩化大理岩中,代表性矽卡岩矿物有石榴子石、透辉石、透闪石、硅灰石、蛇纹石、金云母、符山石、绿泥石等。根据矿物共生组合及交代关系推断流体经历了5个阶段,分别为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英硫化物阶段、石英碳酸盐阶段和表生氧化阶段。特征矿物的电子探针分析结果表明,石榴子石主要为钙铝榴石—钙铁榴石;辉石以透辉石—钙铁辉石系列为主;角闪石属钙角闪石系列;绿泥石主要是密绿泥石和斜绿泥石。推测岩浆侵入后,在矽卡岩阶段为中酸性弱氧化条件,在退化蚀变阶段氧逸度和p H值升高,氧化物析出,随着氧逸度的又一次降低,金属硫化物沉淀。最后,通过其矿物成分特征推测该矿床金属矿化的种类。     

古叙矿区煤层气成藏开采地质条件分析评价

通过研究古叙矿区煤层气成藏性和可采性,揭示了影响该矿区煤层气成藏、开采的地质条件,并对其进行了相应评价。煤的演化程度、煤层厚度、煤层埋深、围岩封盖性能及断裂构造是影响成藏性的主要地质条件,煤层渗透率、等温吸附特征及含气饱和度是影响可采性的主要地质条件。综合分析古叙矿区的地质条件,结论是该矿区地质条件有利于煤层气的成藏和开发。     

银同位素在行星和地球科学中的研究进展

系统梳理了放射性Pd-Ag体系银同位素在行星科学中的发展概况以及稳定银同位素在环境科学示踪和金银矿床中的研究进展.在太阳星云以及行星核的形成过程中,由于107Ag可由107Pd经β衰变产生,而挥发性元素的耗散又会造成早期Pd/Ag的分异,使得Pd-Ag同位素体系可以用于早期太阳系的活动历史研究,例如定义行星核的形成、限定行星形成时代.在稳定银同位素体系中,已探明银同位素组成（δ109Ag）变化范围为-1.0‰~+2.3‰.稳定银同位素组成在不同环境的样品中具有类似于“指纹”特性,可用于确定污染物来源,追溯污染物环境过程,还原真实的环境系统.在金银矿床研究中,具有显著变化的银同位素组成使其在贵金属矿床的形成及演化机制上具有直接的应用意义.目前银同位素在解答行星科学及地球科学等诸多领域问题上仍存在一些尚未解决的难题,例如放射性Pd-Ag体系中太阳系初期107Pd/108Pd比值的精确限定、环境及矿床中银迁移沉积的物理化学过程的复杂耦合同位素分馏机制的确定等.