History of crustal growth and recycling at the Pacific convergent margin of South America at latitudes 29°–36° S revealed by a U–Pb and Lu–Hf isotope study of detrital zircon from late Paleozoic accretionary systems

Detrital zircon provides a powerful archive of continental growth and recycling processes. We have tested this by a combined laser ablation ICP-MS U–Pb and Lu–Hf analysis of homogeneous growth domains in detrital zircon from late Paleozoic coastal accretionary systems in central Chile and the collisional Guarguaráz Complex in W Argentina. Because detritus from a large part of W Gondwana is present here, the data delineate the crustal evolution of southern South America at its Paleopacific margin, consistent with known data in the source regions.Zircon in the Guarguaráz Complex mainly displays an U–Pb age cluster at 0.93–1.46 Ga, similar to zircon in sediments of the adjacent allochthonous Cuyania Terrane. By contrast, zircon from the coastal accretionary systems shows a mixed provenance: Age clusters at 363–722 Ma are typical for zircon grown during the Braziliano, Pampean, Famatinian and post-Famatinian orogenic episodes east of Cuyania. An age spectrum at 1.00–1.39 Ga is interpreted as a mixture of zircon from Cuyania and several sources further east. Minor age clusters between 1.46 and 3.20 Ga suggest recycling of material from cratons within W Gondwana.The youngest age cluster (294–346 Ma) in the coastal accretionary prisms reflects a so far unknown local magmatic event, also represented by rhyolite and leucogranite pebbles. It sets time marks for the accretion history: Maximum depositional ages of most accreted metasediments are Middle to Upper Carboniferous. A change of the accretion mode occurred before 308 Ma, when also a concomitant retrowedge basin formed.Initial Hf-isotope compositions reveal at least three juvenile crust-forming periods in southern South America characterised by three major periods of juvenile magma production at 2.7–3.4 Ga, 1.9–2.3 Ga and 0.8–1.5 Ga. The ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf of Mesoproterozoic zircon from the coastal accretionary systems is consistent with extensive crustal recycling and addition of some juvenile, mantle-derived magma, while that of zircon from the Guarguaráz Complex has a largely juvenile crustal signature. Zircon with Pampean, Famatinian and Braziliano ages (< 660 Ma) originated from recycled crust of variable age, which is, however, mainly Mesoproterozoic. By contrast, the Carboniferous magmatic event shows less variable and more radiogenic ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf, pointing to a mean early Neoproterozoic crustal residence. This zircon is unlikely to have crystallized from melts of metasediments of the accretionary systems, but probably derived from a more juvenile crust in their backstop system.     

Drought and institutional adaptation in the Great Plains of Alberta and Saskatchewan, 1914–1939

Agriculture in the southern Great Plains of Canada has been particularly vulnerable to prolonged episodes of drought. Using climate data and a precipitation minus potential evapotranspiration index, the extent of the region’s exposure to drought is examined. Between 1914 and 1917, the Dry Belt was particularly vulnerable to drought, whereas after 1928, a much larger region known as the Palliser Triangle covering most of southern Alberta and Saskatchewan was much more exposed to drought. These droughts provoked major institutional adaptation, in particular the establishment of the Special Areas Board by the Government of Alberta, and the creation of the Prairie Farm Rehabilitation Administration by the Government of Canada. Both organizations have proved to be relatively permanent public adaptations to the natural hazard of drought in the region. Moreover, these earlier experiences with prolonged drought as well as institution-building may be of value in helping the residents of the Palliser Triangle adapt to predicted climate changes in the future as well as anticipate some of the barriers to effective institutional adaptation.     

喜马拉雅山脉的地质地貌特征:来自SRTM数字高程模型和降水量数据的约束

利用GTOPO30和SRTM3数字高程(DEM)数据,提取了喜马拉雅山脉(造山带)的数字高程模型并对其进行了地质地貌的初步分析。从SRTM3数字高程数据提取出坡度数据,初步分析了喜马拉雅山脉坡度和高程的特征。数字高程和坡度图清楚地展现了喜马拉雅大型断裂带(构造边界)的空间分布特征。分析了中国气象局下属的西藏、青海、四川和云南4省区气象观测台站55年来的年平均降水量观测数据、喜马拉雅山脉南坡的年平均降水量数据、喜马拉雅DEM和裂变径迹数据,发现喜马拉雅山脉从东至西,年平均降水量逐渐减少,地形起伏逐渐变小,而高程渐次升高,与此同时剥蚀速率降低;从北至南,年平均降水量逐渐增加,地形起伏增大,高程快速降低,而剥蚀速率则急剧升高。这充分说明了喜马拉雅年平均降水量大的地区,地表剥蚀作用相对较强,年平均降水量小的地区,地表剥蚀作用则较弱,即:在喜马拉雅地区,长周期的地表剥蚀过程(可长达数个百万年时间尺度)和短周期(仅仅50年)的降水量观测是耦合的。     

东海黑潮热输送及其与黄淮平原区汛期降水的关系

根据日本气象厅1956—1990年PN（G）断面观测资料分析东海黑潮热输送的变异特征，并探讨其冬季热输送与黄淮平原区汛期（6－8月）降水的关系。结果表明，黑潮通过PN（G）断面多年平均的热输送达15．74×1014W，其中冬季热输送的年际和长期变化特别明显；冬季热输送年际变化的周期主要为对．23.4a、3.5a、和2.6a，长期变化总趋势是70年代末以前各年热输送距平均为负值，对年代末接近多年平均值，进入80年代各年距平值不仅为正且逐年增大；东海黑潮冬季热输送与黄淮平原区汛期降水具有相近的长期变化趋势，两者间存在较好的负相关关系。     

长江中下游6月份降水的一个预报指标

根据１９６３－１９９２年嵊山海洋站２月海气感热输送和２２ａ太阳磁周期与降水的关系，提出了一个长江中下游６月降水的综合预报指标，用此指标，对１９９３年６月长江中下游降水进行回报，结果与实况一致。     

长江和长江口高含量无机氮的主要控制因素

根据1998－1998年长江和长江口河水和雨水的现场调查、历史资料以及相关文献，定量分析长江流域无机氮的主要来源和输送调查。估算表明，降水无机氮、农业非点源氮（化肥和土壤流失的氮）和点源污水氮的输入分别占长江口无机氮输出通量的62．3％、18．5％和14．4％。氮的降水输入是长江口高含量无机氮的主要来源，进入长江的降水氮仅仅大约占长江流域全部降水氮的36．8％。降水米要受控于化肥气态损失、化石燃料及动植物过程中释放的物质等。实际上，化肥N的气态损失和农业非点源流失大约占长江流域年化肥N使用量的60％，这是控制长江口高含量无机氮的关键因素。     

厄尔尼诺现象和浙江近海鲐鲹鱼渔获量变化关系──长江口ENSO渔场学问题之二

本文研究浙江近海1970年到1992年鲐鱼渔获量变化与Elnino现象的关系，结合捕捞强度，长江中下游汛期（4—9月）降水量距平年际变化综合分析，探讨浙江近海鲐鱼渔获量变动规律，为合理开发渔业资源提供科学依据。     

全球不同构造环境蛇纹岩全岩和矿物微量元素组成及非传统稳定同位素(Fe- Zn- Cu同位素)特征

蛇纹岩对地球深部和浅部的元素循环以及氧化还原状态调节具有非常重要的作用。蛇纹岩中的流体活动性元素(fluid- mobile element, FME)是揭示地幔岩石水化、脱水以及元素循环的关键。本文系统收集和分析了前人报道的不同构造环境的蛇纹岩矿物化学、全岩微量元素和非传统稳定同位素(Fe、Zn、Cu)的组成特征，试图从多个角度总结蛇纹岩脱水过程的元素迁移规律及流体性质。蛇纹岩主要矿物蛇纹石微量元素含量具有以下主要特征：① 不同变质程度的蛇纹岩中的蛇纹石既包含轻稀土元素(light rare earth element, LREE)富集，又包含LREE亏损的特征；② 纤蛇纹石的REE和微量元素分布在利蛇纹石和叶蛇纹石的范围内，利蛇纹石重稀土元素(heavy rare earth element, HREE)整体上略高于叶蛇纹石且更加富集FME；③ 通过中度不相容元素与REE含量相结合，能够较好地区分橄榄石和辉石蛇纹石化所形成的蛇纹石，即辉石形成的蛇纹石富集相容元素(如Sc、Zn、Cr、Y和Ti等)并具有较高的HREE，而橄榄石形成的蛇纹石则表现为平坦且整体较低的REE分布型式。在蛇纹岩全岩微量元素和稀土元素(rare earth element, REE)含量方面，不同构造环境的蛇纹岩具有较大范围的重叠，但也有一定的差异：① 慢速扩张的印度洋中脊蛇纹岩REE和微量元素含量要整体高于快速扩张的大西洋中脊和太平洋中脊的蛇纹岩；② 马里亚纳蛇纹岩泥相比于蛇纹岩和蛇纹石化纯橄岩具有更高的REE和微量元素，而蛇纹石化纯橄岩相比于蛇纹岩则具有相对低的REE及流体不活动性元素含量。因此，利用微量元素的含量在区分不同环境的蛇纹岩方面存在一定的困难。但是，碱金属元素与U元素含量及其相应的比值，则可以较明显区分出大洋蛇纹岩和弧前蛇纹岩。目前已发表的蛇纹岩Fe、Zn、Cu同位素数据表明：① 蛇绿岩中的蛇纹岩Fe和Zn同位素的分馏与其变质程度密切相关。蛇纹岩在进变质过程中δ 56Fe值与Fe 3+/∑Fe值呈负相关，而Zn含量和δ 66Zn值则呈现正相关，表明蛇纹岩变质脱水能够释放氧化性流体；② 与橄榄岩相比，蛇纹岩具有明显低的δ 65Cu值，表明橄榄岩蛇纹石化过程中存在氧化性流体的加入。蛇纹岩Fe、Zn、Cu同位素在示踪流体性质和氧化还原状态方面有很大潜力，对壳幔系统的化学循环具有重要意义。     

短期集合降水概率预报试验

以MM5模式作为试验模式, 通过选取不同的物理过程参数化方案产生8个集合成员, 分别用平均法、相关法和Rank法对2001年11月至2002年5月期间的22个降水个例进行短期集合降水概率预报试验。试验结果显示对小雨—大暴雨6类降水的概率预报, Rank法的综合预报效果明显好于相关法和平均法, 相关法的综合预报效果与平均法基本相同; 无论从均方误差角度还是从命中率和假警报率的相对大小角度, 对小雨、中雨、大雨和暴雨各量级以上降水的概率预报, Rank法的平均预报效果是三种方法中最好的, 相关法的平均预报效果与平均法相同; Rank法好于平均法的平均幅度从均方误差角度较大, 从命中率和假警报率的相对大小角度则较小。平均而言, 三种方法对各量级以上降水的概率预报都是有技巧预报, 对量级小的降水的概率预报技巧高于对量级大的降水的概率预报技巧。     

淮河流域土壤湿度异常的时空分布特征及其与气候异常关系的初步研究

利用中国东部1990~2000年旬平均土壤湿度、降水和气温观测资料，通过对0~50 cm层次土壤湿度进行旋转主分量分析 (REOF)，重点分析了淮河流域土壤湿度的时空分布特征, 并初步研究了土壤湿度与前期、同期和后期不同时段降水与气温的关系。发现春季以30 cm为界，30 cm以上各层土壤湿度异常的第一旋转空间模态十分相似, 其大值中心主要位于淮河流域，而30 cm以下 (30~50 cm) 各层的第二旋转空间模态与之亦十分类似, 因此称该模态为“淮河型”，而夏季和秋季虽然该模态也很显著, 但特征不如春季突出。该模态在各层次土壤中具有明显的持续性特征，均存在40旬左右的显著周期；并与前期和同期降水（气温）呈显著正 (负) 相关关系，与约半年后的降水 (气温) 呈负 (正) 相关关系。