放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析中的应用研究进展

碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机碳和非水溶性有机碳。碳质气溶胶的来源及其形成转化过程是目前大气环境科学领域最为重要的研究方向之一。放射性碳同位素比值(Δ¹⁴C)在碳质气溶胶源解析上具有优势,是目前唯一可以量化化石源和生物源在不同类别碳质组分中贡献大小的手段。在系统总结国内外放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析上的最新研究进展的基础上,详细阐述了放射性碳同位素比值在碳质气溶胶源解析上的应用原理,深入探究了放射性碳同位素比值在碳质组分中的研究进展,重点分析了单体分子放射性碳同位素分析在碳质气溶胶中的发展和应用。最后,对放射性碳同位素比值与稳定碳同位素比值(δ¹³C)联用,以及单体分子标志物的放射性碳同位素比值研究进行了展望,为碳质气溶胶的来源解析和气溶胶化学过程研究提供参考依据。     

沙尘暴为地球制冷

沙尘暴是一种灾害,它是大自然中生物地球化学循环中的重要一环,科学家把悬浮在空气中、直径在1至100微米的固体、液体微粒叫做“气溶胶”,沙尘气溶胶是气溶胶重要的组成部分。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油地球化学特征及油—源对比

选取准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组典型原油及烃源岩样品,利用气相色谱— 质谱分析技术(GC—MS),结合生物标志化合物谱图分析和参数对比,对芦草沟组上、下段原油进行精细刻画、类型划分和油—源对比.结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组一段原油来源于芦草沟组一段烃源岩,芦草沟组二段原油来源于芦草沟组二段烃源岩.芦草沟组一段和二段...     

塔西南阿尔塔什剖面下石炭统和什拉甫组生物礁地质特征

生物礁研究对沉积环境与油气勘探具有重要意义,但目前对于塔西南石炭系生物礁研究相对较少。深入解析了塔西南阿尔塔什剖面早石炭世维宪期中-晚期和什拉甫组生物礁地质特征,并在此基础上深入探讨了塔西南早石炭世沉积环境以及该生物礁在全球早石炭世生物礁演化中的意义。结果表明：该套生物礁的造礁生物主要为各种群体珊瑚以及少量单体珊瑚,附礁生物主要为棘皮动物等,造礁和附礁生物类型相对单一。礁体的生长受陆源物质的影响而中断,这和塔西南山前早石炭世频繁的海平面变化有关。该生物礁是继晚泥盆世生物大灭绝后,伴随着维宪期中-晚期气候变暖、全球海平面上升,全球范围内后生动物骨架礁开始复苏的产物之一,该生物礁的地质特征在全球早石炭世维宪期生物礁中具有普遍性。此外,根据对阿尔塔什剖面和什拉甫组以及相邻的库山河剖面罕铁热克组的整体沉积相分析,推测早石炭世维宪期,受当时全球海平面上升的影响以及塔西南地区在早石炭世开始形成被动大陆边缘并开始下沉,使得塔西南地区从早石炭世开始发生自南西向北东方向的海侵,在塔西南山前也逐渐形成了狭长的台地边缘相带,这有利于生物礁的发育,并在和什拉甫组时期自陆向海形成了“滨岸相-泻湖相-台地边缘相-...     

热解-金丝富集法冷原子吸收测汞仪测定生物样品中的痕量汞

生物样品经高温热解,汞及大量热解气体一同释出。以NaOH和Na2O2为吸附剂,消除酸性及还原性气体的干扰;以覆盖黄土,减缓燃烧过程,消除烟尘及气溶胶的干扰,利用金丝捕汞管吸附热解气体中的汞气,以此测定生物样品中的汞含量。方法快速、简便、使用性强,尤其适合地矿行业应用。     

“碳中和”目标下海洋黑碳的源汇过程及其意义

黑碳是由生物质和化石燃料不完全燃烧生成的碳质混合物。由于黑碳含碳量高,具有芳构化的分子结构,可在自然环境中长期存在,因此黑碳是全球碳循环的重要组分。虽然近年来有关黑碳的性质以及黑碳在地球各圈层中的循环通量及储量的研究取得了一定的进展,但仍需进一步厘清其源汇过程,探讨黑碳在全球碳循环中的作用。初步梳理了全球黑碳循环的路径、通量、时间尺度的相关数据,分析总结了海洋黑碳源汇过程中的迁移机制及相关制约因素。分析认为：海洋沉积物是黑碳的巨大储库,储量达569～1 380 Pg,黑碳可在海洋沉积物中持续存在数千年,符合当前“碳中和”背景下“有效碳汇”长周转时间这一重要条件;同时,黑碳在环境中的周转循环时间一般长于生物质碳,对全球变暖具有负反馈效应。因此,黑碳入海沉积是一种有效的海洋碳增汇和碳封存手段,可能是实施碳的捕集、利用和封存(CCUS)战略的有效途径。通过总结与评估海洋沉积物中的黑碳在“碳中和”领域的战略价值和气候意义,认为在生态环境友好的前提下,应积极调控生物质燃烧成因的黑碳的生产源头,优化黑碳入海沉积路径和埋藏海域,充分发挥黑碳在海洋负排放中的积极作用,为我国海洋“碳中和”目标的实现提供...     

大气气溶胶光学特性与遥感图像光谱相关性分析

大气气溶胶对气候变化有重要的影响,由于观测资料缺乏,遥感成为越来越重要的研究手段。通过对气溶胶粒子的散射和反射特性分析表明,气溶胶的光学特性因气溶胶的成分和入射光波长的不同而不同,利用这些光谱差异,可以通过遥感方法进行光学厚度的反演,进而研究气溶胶的运动及分布、气候效应等特征。气溶胶中不同的粒子尺度及组成使其散射光学特性有较大的差异,2.1μm(或2.2μm)波段处的光谱反射率受尘粒气溶胶的影响较大;气溶胶具有时空变异特征;气溶胶在大气层上界(TDA)的辐射强迫表现为正效应,在单粒子反射率(SSA)的某一区间,其净效应因云状大小、表面反射率以及垂直气溶胶和云的分布的变化而变化,它通过影响云的凝聚核和半向效应而具有间接辐射强迫效应,另外它与臭氧的含量具有密切关系;在气溶胶信息的获取中,太阳光度计观测是一种重要手段,遥感正成为研究气溶胶越来越重要的途径。     

山东古生代生物地层单位的划分

本文按照不同生物地层单位的含义,对山东古生代生物地层单位进行了厘定,共划出４１个生物带,其中寒武纪有２１个;奥陶纪１０个,包括３个哑层间隔带;石炭纪３个;二叠纪７个。这些生物地层单位的确立,对统一山东古生代生物地层单位的划分和推动今后的区调工作将起到重要的作用。     

文化遗产多源探测技术与环境重建展望

从自然侵蚀到人为损毁的文化遗产研究与保护,是一项多学科综合的复杂过程。文化遗产的数字化保护已成为全球学术界和工业界关注的热点,多源探测技术与多维环境重建是文化遗产数字化保护过程中不可或缺且相辅相成的重要研究内容。首先,本文依据文化遗产所处的地理空间立体层次,将其划分为水下文化遗产、近地表文化遗产以及室内外景观遗产,并分别分析了3个不同层次的探测方法与技术;然后,从考古制图、多源异构文化遗产信息化管理、三维重建与虚拟修复、多模式展示与虚拟交互4个层面,分析了多维环境重建的相关技术方法与手段;最后,总结了文化遗产数字化保护研究可能的发展趋势为多传感器协同观测、多维数据分布式管理与共享、动态环境重建与感知、多模式交互展示。     

硫酸盐气溶胶对长江中下游夏季降水年代际转型的影响

为了研究人为硫酸盐气溶胶增长对1970年代末长江中下游夏季降水年代际转型的影响,使用全球气候模式（GFDL—AM2）,对硫酸盐直接气候效应进行了模拟。结果表明,硫酸盐气溶胶增长引起的降水年代际变化与观测到的降水转型有很好的时空一致性;观测中包括副热带高压西伸南移、中国东部近地面异常北风等夏季风年代际减弱信号以及对应的垂直温度、上升运动分布等均能很好地被模式再现。机制上,硫酸盐气溶胶通过引起负辐射强迫,造成中国中东部的大部分地区地面到对流层中层降温,海陆热力对比减小,使东亚夏季风减弱,雨带容易在长江中下游停留,从而导致该区域降水增多。于是,硫酸盐气溶胶增多对长江中下游降水年代际转型有重要贡献。     

用大气热源表征的东亚夏季风指数的研究

利用1965—2007年NCEP／NCAR再分析资料和同期的中国160站降水资料,在讨论大气热源的气候特征基础上,用整层积分的大气热源定义了一个东亚夏季风指数,并用该指数研究了东亚夏季风和中国气候的关系。研究表明：定义的大气热源季风指数能反映夏季风的异常变化,高（低）指数年对应的东亚夏季风偏强（弱）;该指数与长江中下游降水存在高度的同期负相关,对长江中下游夏季降水有较强的分辨能力。     

用大气热源表征的东亚夏季风指数的研究

利用1965—2007年NCEP／NCAR再分析资料和同期的中国160站降水资料,在讨论大气热源的气候特征基础上,用整层积分的大气热源定义了一个东亚夏季风指数,并用该指数研究了东亚夏季风和中国气候的关系。研究表明：定义的大气热源季风指数能反映夏季风的异常变化,高（低）指数年对应的东亚夏季风偏强（弱）;该指数与长江中下游降水存在高度的同期负相关,对长江中下游夏季降水有较强的分辨能力。     

中国近地面PM2.5浓度与排放的时空分布及其关联分析

PM2.5是威胁人体健康的主要大气污染物之一.大量研究关注近地面PM2.5浓度的监测及其时空分布,但目前针对PM2.5排放及其与近地面浓度之间的关联研究较为缺乏.本文通过2000-2014年近地面PM2.5浓度格网数据和PM2.5排放格网数据,采用长时间序列分析法对PM2.5浓度和PM2.5排放从定性和定量两个角度进行...     

黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算,结果显示：2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前,距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常,异常特征有：1）地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态;2）谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深（较长周期）至浅（较短周期）的迁移特征;3）2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常;4）YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲,林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。     

青藏高原大气热源气候特征的研究

用NCEP/NCAR再分析资料和小波分析方法分析研究了1950-2005年青藏高原大气热源气候特征和变化特征,主要结论包括:(1)夏季青藏高原东部大气热源的强度明显较西部大.6月份,高原东部热源的强度是高原西部的近两倍,7月份的值也比西部大了40%以上.(2)青藏高原全区、东部和西部逐年平均的大气热源有明显不同的变化特征.高原全区年平均大气热源的变化主要是一个14年的时间尺度;高原东部不仅有14年的主要时间变化尺度,同时还有一个非常显著的2.6年的时间变化尺度;高原西部则不同,是一个不明显的1-2年的时间尺度.     

接驳地铁站的共享单车源汇时空特征及其影响因素

共享单车是解决"最后一公里"出行的有效方法,然而,人们在利用其进行接驳地铁时,常出现无车可用或车辆淤积的现象.因此,探究用于接驳地铁的共享单车的源汇时空分布特征及其影响因素对实现其供需平衡有一定意义,单车运营公司可据此进行更及时、合理的调度.为了解不同区域的共享单车在接驳地铁时使用模式的差异,本文基于不同时间段的客流特...     

地源热泵系统低负荷运行状态下能效分析及效益潜力评价研究

为给地源热泵系统管理和维护、浅层地热能开发利用工程节能减排效果评价及浅层地热能开发利用的推广提供依据,以山东省东昌府区妇幼保健院嘉明分院为例,利用监测的地源热泵系统能效监测系统,对地源热泵系统低负荷运行状态下能效进行了分析,对效益潜力进行了评价。该套系统机组、系统名义能效均达到了1级标准,根据其2022年制冷季能效监测,该套系统机组、系统制冷能效比与系统负荷存在正相关关系,由于建筑物室内用户侧使用率较低,系统负荷不高,实际的机组和系统制冷能效比较低,系统实际使用效益不佳。按照典型年采用温频法计算了系统的制冷季效益潜力,即制冷季常规能源代替量94403kgce,热源价值84971元,节能的热源价值制冷季一次能源节能率40.90%,供冷期二氧化碳减排量233175kg,二氧化硫减排量1888kg,粉尘减排量944kg。     

基于实数编码遗传算法的大气颗粒物源解析

实数编码遗传算法(RCGA)是在二进制编码遗传算法的基础上提出来的,它具有精度高、执行效率快等优点,非常适用于模型参数寻优.在采用化学质量平衡法(CMB)建立了源解析方程组的基础上,应用RCGA对方程组进行参数寻优,得到各污染源对大气颗粒物的优化贡献率.RCGA法与其它方法相比,解析结果具有更高准确性.     

Annual time-series analyses of total gaseous mercury measurement and its impact factors on the Gongga Mountains in the southeastern fringe of the Qinghai-Tibetan Plateau

Long-term monitoring programs for measurement of atmospheric mercury concentrations are presently recognized as powerful tools for local,regional and global studies of atmospheric long-range transport processes,and they could also provide valuable information about the impact of emission controls on the global budget of atmospheric mercury,their observance and an insight into the global mercury cycle. China is believed to be an increasing atmospheric mercury emission source. However,only a few measurements of mercury,to our knowledge,have been done in ambient air over China. The highly-time resolved atmospheric mercury concen-trations have been measured at Moxi Base Station （102°72′E 29°92′N,1640 m asl） of the Gongga Alpine Ecosystem Observation and Experiment Station of Chinese Academy of Sciences （CAS） from May 2005 to June 2006 by using a set of Automatic Atmospheric Mercury Speciation Analyzers （Tekran 2537A）. Measurements were carried out with a time resolution of every 15 minutes. The overall average total gaseous mercury （TGM） covering the measurement periods was 4±1.38 ng·m^-3 （N=57310）,which is higher than the global background level of approximately 1.5～2.0 ng·m^-3. The measurements in all seasons showed a similar diurnal change pattern with a high concentration during daytime relative to nighttime and maximum concentration near solar noon and minimum concentration immediately before sunrise. The presence of diurnal TGM peaks during spring and summer was found earlier than that during autumn and winter. When divided seasonally,it was found that the concentrations of TGM were highest in winter with 6.13 ± 1.78 ng·m^-3 and lowest in summer with 3.17 ± 0.67 ng·m^-3. There were no significant differences in TGM among wind sectors during each season. Whereas Hg generally exhibited significant correlations with the parameters,such as temperature,saturated vapor pressure,precipitation,ultraviolet radiation （UV） and atmospheric pressure at the whole measurement stage,and t     

珠江口盆地惠州凹陷烃源岩发育的主控因素分析

根据烃源岩地球化学、岩石学、沉积学等特征,分析惠州凹陷2套烃源岩的地球化学特征及烃源岩发育的主控因素.结果表明:文昌组中深湖相烃源岩形成于缺氧的还原环境,母质输入主要为低等水生生物和菌藻类,生烃潜力较好;恩平组河沼相煤系泥岩母质输入以陆源高等植物为主,生油潜力不及文昌组中深湖相泥岩;文昌组时期的表层水中浮游植物繁盛和湖底贫氧环境有利于优质烃源岩的形成,同时烃源岩的非均质性受沉积相和基准面旋回升降变化的控制,在最大湖泛面附近容易形成优质烃源岩.