An Interdecad l Change of Summer Atmospheric Circulation over Asian Mid-High Latitudes and Associated Effects

The atmospheric circulation over the mid-high latitudes in Asia has an important influence on regional climate, yet its long-term variation has not been fully explored. The main task of this study is to reveal the interdecadal variation features of summer atmospheric circulation over Asian mid-high latitudes in recent decades. The results show that the atmospheric circulation over mid-high latitudes of Asia has stronger interdecadal fluctuations than that over low latitudes and one significant change center appears near Lake Baikal. It is found that the atmospheric circulation near Lake Baikal has a significant interdecadal change around 1996 and a deep anomalous anticyclonic circulation has been controlling this region since then, which contributes to the significant increase in the surface temperature near Lake Baikal since 1997 and makes the region a remarkable warming center in Asia in recent 40 years. During 1997-2015, the pattern of less precipitation in the north and more precipitation in the south of east China is closely related to the anomalous anticyclonic circulation near Lake Baikal. Especially, this anomalous circulation near Lake Baikal has been found to contribute to the obvious interdecadal decrease of the precipitation in northeast China and north China near 1997. The sea surface temperature (SST) of northwestern Atlantic is an important influence factor to the interdecadal change in the atmospheric circulation near Lake Baikal around 1996.     

青藏高原东部春季感热通量与我国东部气温的年际关系

利用ERA-Interim提供的地表感热、环流场资料和1979-2013年753站中国春季气温观测资料探讨了青藏高原（以下简称高原）东部春季感热通量与我国东部气温的关系。春季高原东部感热与我国东部气温在年际变化上存在密切的相关关系。去除9年滑动平均以后的SVD第一模态结果表明,当高原东部感热出现南弱（强）北强（弱）时,对应我国东北和华南地区的气温异常偏低（高）。当春季高原感热呈现南负北正的分布时,高层200 hPa上,高纬东风异常减弱背景西风有利于冷空气的南下,加之副热带西风急流显著增强,有利于东北地区形成气旋性环流。中低层环流场上,我国北方地区上空为一深厚的东北冷涡所控制,从对流层低层到高层,均呈现较强的气旋式环流分布。一方面,它引导西伯利亚冷空气南下,造成我国东北地区气压异常减弱,气温异常偏低;另一方面,其西侧北风异常阻滞了华南地区上空的背景西南风,不利于暖气流的输送。进一步分析得出,与PC1相关的南北温度差值场上,东亚地区上空从低纬到高纬呈现“负-正-负”的分布形势,有利于副热带西风急流在我国上空的显著增强。气旋中心上暖下冷的结构,导致位涡显著发展并向低层伸展、侵入,增强了对流层中低层的气旋性环流。气旋中心整个对流层为深厚的异常干空气,湿度负值中心与冷中心相对应,表明干冷空气异常下传发展。干侵入使得冷涡加强发展,维持了异常气旋性环流,导致春季东北、华南地区的异常降温。虽然前冬Nino3.4区海温与春季感热相关较好,但其对我国东部春季气温影响并不显著。     

祁连山疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土壤CO2通量特征

研究青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤CO₂通量有助于准确估算该区域的土壤CO₂排放, 对认识高原土壤碳循环及其对全球气候变化的响应具有重要意义. 利用静态箱-气相色谱法和LI-8100土壤CO₂通量自动测量系统对疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土壤CO₂通量进行了定期观测, 结合气象和土壤环境因子进行了分析. 结果表明: 整个观测期高寒草甸土壤表现为CO₂的源, 土壤CO₂通量的日变化范围为2.52～532.81 mg·m^-2·h^-1. 土壤CO₂年排放总量为1 429.88 g·m^-2, 年均通量为163.23 mg·m^-2·h^-1; 其中, CO₂通量与空气温度和相对湿度、活动层表层2 cm、10 cm、20 cm、30 cm 土壤温度、含水量和盐分均显著相关. 2 cm土壤温度、空气温度和总辐射、空气温度、2 cm土壤盐分分别是影响活动层表层2 cm土壤完全融化期、冻结过程期、完全冻结期、融化过程期土壤CO₂通量的最重要因子. 在完全融化期、冻结过程期和整个观测期, 拟合最佳的温度因子变化分别能够解释土壤CO₂通量变化的72.0%、82.0%和38.0%, 对应的Q₁₀值分别为1.93、6.62和2.09. 冻融期(含融化过程期和冻结过程期)和完全冻结期的土壤CO₂排放量分别占年排放总量的15.35%和11.04%, 在年排放总量估算中不容忽视.     

云贵高原夏季不同等级极端日降水事件的气候特征

基于中国气象局国家气象信息中心整编的云贵高原地区81站的1960—2014年夏季（6—8月）日降水资料,利用百分位法得到不同等级的降水阈值来定义相应等级的日降水事件,并对1960—2014年（55 a）云贵高原夏季不同等级的极端日降水事件的气候特征进行分析。结果表明,云贵高原夏季不同等级日降水事件的降水阈值均呈南多北少的分布特征,高值区位于广西南部,最低值则位于云南西北。区域平均的99%、95%、90%和75%分位上的降水阈值分别为19.4 mm、15.5 mm、13.1 mm和9.6 mm。在上述4个等级中,75%分位日降水事件的累积降水量占夏季总降水量百分比最大,95%次之,99%分位占比最少。近55 a来,99%分位和95%分位的极端日降水事件的降水日数呈一定程度的增多趋势,90%分位和75%分位则以减少为主。4个等级的云贵高原区域平均极端日降水事件具有显著的年际和年代际变化特征。此外,云贵高原夏季累积降水量随大范围日降水量的变化曲线近似于左偏态分布,其中5.0~11.8 mm的日降水量带来的降水占全部累积降水的52.9%,对云贵高原夏季降水有重要贡献。      

湖北庙垭杂岩体富硅碳酸岩成因及其对稀土成矿的指示意义

湖北庙垭正长岩-碳酸岩杂岩体赋存我国重要的碳酸岩型稀土矿床,查明不同于主体碳酸岩（w（SiO₂） < 10%）,富硅碳酸岩（w（SiO₂）>30%）的岩石学、矿物学特征和成因机制对认识碳酸岩型稀土成矿作用具有重要意义。选取庙垭富硅碳酸岩样品为研究对象,利用电子探针（EPMA）、X射线荧光光谱仪（XRF）、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）等分析方法,获得其岩石学和矿物学信息,并与前人研究进行对比,以期查明庙垭杂岩体富硅碳酸岩的成因和稀土成矿差异性。结果表明:①富硅碳酸岩中主要硅酸盐矿物为钾长石、钠长石和石英,与围岩梅子垭群绢云母片岩中硅酸盐矿物不同,而与共生正长岩中矿物组成相似,指示这些硅酸盐矿物可能为正长岩捕掳晶;②钾长石不规则环带特征（成分差异）和全岩高87Sr/86Sr值的特征,可能指示了成岩后的流体作用;③热液独居石年龄（（235.1±1.5）Ma）与华北古板块和扬子古地块沿勉略断裂碰撞引起的勉略洋闭合（246~221 Ma）相关的区域变质事件同步,进一步限定了热液作用年龄和地质事件。与勉略洋壳的俯冲闭合相关的富Sr,Ba构造-热液流体交代富硅碳酸岩,促使Si和REE分别从钾长石等硅酸盐捕掳晶和磷灰石等原生矿物中活化-迁移进入流体,Si的加入可能进一步加强了流体对REE的搬运能力,使得富硅碳酸岩全岩稀土含量低于主体碳酸岩。      

吹填场区双层软黏土地基超载比与卸载控制试验研究

对于围海造陆工程所开展的超载预压处理方法,地基处理效果通常采用后续变形大小来评价,其大小与超载比和卸载控制时间密切相关。针对天津滨海地区围海造陆工程所形成的典型的上软、下硬的双层软黏土地基,采用改装的固结仪进行了多种超载比和卸载控制时间的试验研究,提出了适宜的超载比和最佳超载作用时间。试验表明：双层软黏土地基超载比大于0.375,超载作用时间超过主固结时间时,超载卸除后地基变形以回弹变形为主,后续的工后沉降将明显减小,减小幅度可高达70%以上;超载卸除后的土体次固结系数明显减小,减小的幅度随超载比的增大、超载作用时间的增加而减小;不同于均质地基和上硬下软的双层地基,上软、下硬双层地基的工后沉降以上部软土层沉降为主,约占总沉降量的73%以上。根据不同超载比和超载作用时间下土体的变形时程曲线,建议适宜天津滨海地区围海造陆工程软黏土地基的超载比控制在0.5以下,超载作用时间控制在1～3倍的主固结时间内。     

急性缺氧对大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)肝脏中缺氧应答相关基因表达、蛋白含量及酶活性的影响

为了评估缺氧对大弹涂鱼的影响,本研究通过模拟缺氧环境(溶解氧1.5±0.11mg/L),探究急性缺氧(1h,3h和6h)对大弹涂鱼缺氧相关基因表达、蛋白含量及酶活性的影响。结果显示,6h缺氧过程中,对照组实验鱼肝脏中缺氧相关基因表达、蛋白含量和酶活性无显著性差异;缺氧处理组实验鱼肝脏中缺氧诱导因子(HIF)、葡萄糖转运体、脯氨酰羟化酶和Bcl2/腺癌E1B19KD交互蛋白3基因的表达量和蛋白含量在6h处理时间内逐渐上调,但肿瘤抑制蛋白p53基因的表达量和蛋白含量在1h时显著最高;缺氧处理组实验鱼肝脏中乳酸脱氢酶、柠檬酸合酶和丙酮酸激酶活性逐渐下调,在6h时达到最低;但肝脏中葡萄糖激酶和磷酸果糖激酶活性在3h时显著增加,随后逐渐降低,在6h时达到最低;在整个缺氧过程中,缺氧处理组实验鱼肝脏中缺氧相关基因表达、蛋白含量和酶活性显著高于对照组。本研究结果表明,HIF信号通路在缺氧应答中被激活;缺氧胁迫会抑制鱼类需氧代谢的生理过程。     

2016年四川省持续性高温天气时空变化特征及其成因

利用四川省134个地面站的逐日最高气温资料和ERA-interim再分析资料,对2016年四川省持续性高温天气过程的时空变化规律及其持续期间大尺度环流的异常演变特征进行诊断分析,结果表明:2016年8月11~26日,四川省出现历史罕见的持续大范围高温天气,全省平均最高气温、高温日数和持续高温日数均突破历史同期极值,为1968年以来最大,高温站点占比达76.1%;高温持续期间,副高持续加强并西伸,南亚高压偏强且异常东伸,二者的位置配置致使四川长期处于异常反气旋控制之下,盛行下沉气流,是诱发此次持续性高温的直接原因;东亚东部地区环流平直,伴随位势高度场正异常和偏北的副热带西风急流,致使冷空气南下受阻,同时对流层低层水汽异常辐散伴随强下沉运动,降水偏少,促使高温发展和维持。      

前期印度洋海温异常对夏季高原“湿池”水汽含量的影响及其可能原因

利用Hadley中心提供的逐月海温资料、ERA-Interim再分析资料以及NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration）的逐月向外长波辐射（OLR）资料探讨了1979~2011年夏季青藏高原“湿池”的水汽含量与前期印度洋海温异常的关系,并对可能的原因进行了分析。结果表明,夏季青藏高原水汽（去趋势）EOF第二模态与前期印度洋海温存在密切的正相关,前期3~4月关键区（5°S~20°N,45°E~75°E）的海温异常可以作为夏季高原水汽的预测信号。在暖水年,赤道附近显著的东风异常对夏季高原水汽输送起到了至关重要的作用。500 hPa上副热带高压显著增强并西移,600 hPa上赤道附近为显著的异常东风,将水汽从西太平洋、南海、孟加拉湾向西输送到印度半岛,并在异常反气旋环流西侧的南风作用下,将水汽带向青藏高原。高层风场上,西太平洋地区辐合,青藏高原上空辐散。以上环流形势表明暖水年夏季青藏高原水汽偏多;冷水年则相反。就影响机制而言,前期春季印度洋海温显著偏暖,引起其上空异常的对流上升运动,驱动异常沃克环流从春到夏显著维持,副热带高压的季节性北跳和异常增强西移,有利于赤道东风异常的增强和西移,并经过水汽输送通道将水汽带向青藏高原上空。