海平面震荡与地震的关系研究

潮汐—均衡模式球面模型的计算表明,对于圆心角>90°的海洋地壳板块,潮汐变化产生的地壳均衡运动累加力矩数值巨大,等效应力为108 N,足以形成板块相对运动,诱发地震活动和火山喷发。本文收集了大量证据,表明强潮汐与地震的相关关系,并据此预测2005年将发生拉尼娜事件。     

大气、海洋与固体地球的能量交换

通过对南极气温资料、南极臭氧资料、环南极海冰资料、太平洋海温资料、地球自转速度变化资料、厄尔尼诺和拉尼娜资料的模拟验证，发现厄尔尼诺事件发生与德雷克海峡海冰减少在时间上有一一对应关系。南极半岛海冰减少是太平洋环流速度减慢的原因，德雷克海峡的海冰起重要作用。大气、海洋与固体地球的角动量交换在南、北半球有不同的形式。强震起源于海平面振荡。     

中国南方降水δ18O年际变化响应ENSO机理的再分析

中国南方石笋δ18O记录已成为重建过去季风变化历史的重要载体,然而对石笋δ18O记录的气候解译目前仍存在争议.本文基于模拟数据和气象观测数据建立了1979-2016年中国南方16个主要城市的降水δ18O年际变化序列,并利用主成分分析方法提取了这些δ18O序列的第一主成分.该主成分序列与海洋尼诺指数总体上呈现出显著正相关...     

升金湖沉积物1000年以来的元素地球化学记录及其水文意义

中国东部季风区过去千年的水文变化已有大量研究并取得重要进展,但水文环境变化的起止时间、空间特征、温湿配置研究仍存在显著的区域差异,水文环境变化的驱动机制研究相对较少且不明确。以安徽升金湖沉积岩心为研究对象,分析元素地球化学指标的水文指示意义,结合总有机碳(TOC)、碳氮比(C/N)、无机碳(IC)等环境代用指标,讨论升金湖过去1 000年的水文变化。结果表明:1)在1 000～1 350 A.D.,Ti、Rb/Sr、Cr、SiO₂含量呈波动下降,Sr、CaO含量呈低值波动,指示中世纪暖期水文环境向干旱化变化。2)在1 350～1 850 A.D.内可分为两个阶段;第一阶段(1 350～1 600 A.D.),Ti、Rb/Sr、Cr、SiO₂含量波动变化,但总体在高值水平,Sr、CaO含量为低值,指示流域降水较多;第二阶段(1 600～1 850 A.D.),Ti、Rb/Sr、Cr、SiO₂含量下降,总体呈低值水平,Sr、CaO含量为高值呈上升趋势,指示降水减少,说明小冰期水文环境由湿润转向干旱。3)1 850～2 000...     

福建沙县马尾松树轮宽度与夏季亚洲-太平洋涛动指数的关系

根据采自福建沙县萝卜岩保护区的树轮样本,建立了一个长度为207年的树轮宽度标准化年表。通过相关分析发现,树轮宽度标准化年表序列与夏秋干旱季节温度存在显著的负相关。同时,还发现树轮宽度标准化年表序列与夏季亚洲-太平洋涛动指数(IAPO)具有良好的相关性,相关系数为0.60(pIAPO,重建值对实测值的解释方差为42.70%,F=13.66。交叉检验表明重建结果是稳定可靠的。夏季IAPO重建序列具有102年、13.0年、9.8年、5.1年、2.9年、2.6年、2.3年、2.2年、2.0年的周期变化,与影响福建地区的较大尺度气候环流周期变化具有良好的一致性。通过对比分析,发现本研究所重建的夏季IAPO序列与另一夏季IAPO重建序列具有良好的同步性。     

器测和树轮资料对厄尔尼诺-南方涛动指数的响应特征

厄尔尼诺-南方涛动是影响全球年际（1~10年）气候变化最显著的海气因子,是现代气候和古气候的热点研究对象。目前有多个指数能够刻画厄尔尼诺-南方涛动特征与演化,树轮资料是重建其过去千年以来演化历史所使用的最为广泛的代用资料,然而系统对这些指数与器测温度、降水和树轮资料在不同时间尺度上关联的研究尚未开展。本文研究了东亚和北美的器测与树轮资料对6种厄尔尼诺-南方涛动指数的响应差异,发现器测和树轮资料对描述多气候变量耦合变化的多变量厄尔尼诺-南方涛动指数（MEI）的响应均最高。厄尔尼诺-南方涛动Modoki指数（EMI）与器测资料的相关偏低,但是该指数与树轮资料的相关偏高,这可能是由于该指数和树轮所关联的多个气候因子的协同变化相似。不同厄尔尼诺-南方涛动指数与东南亚和印度次大陆以及加拿大中西部的温度相关显著,在年际尺度上更明显;这些指数与中亚和美国西北部的降水的相关最显著,但在年际尺度上的相关提升不明显。厄尔尼诺-南方涛动指数除了与上述区域的树轮资料显著相关以外,该指数还与部分湿润地区（如喜马拉雅南麓）的树轮资料显著相关,这可能是这些湿热地区的树轮往往受到多个气候因子共同影响,而这些气候因子的协同变化与厄尔尼诺-南方涛动指数的关联显著。研究指出,进行厄尔尼诺-南方涛动指数重建时,不仅要考虑指数与树轮之间的关系,还需要详细建立树轮、区域气候因子和厄尔尼诺-南方涛动这三者之间的关联。

     

“潜龙一号”连续3次成功下潜作业

近日,我国自主研制的6000米AUV“潜龙一号”已在东太平洋作业区连续3次成功下潜作业,水下作业时间总计将近30个小时,试验性应用工作进展顺利。     

2000-2020年格陵兰冰盖夏季表面温度变化及其对物质平衡的影响北大核心CSCD

基于MODIS温度产品,着重分析了2000-2020年格陵兰冰盖夏季表面温度和表面融化范围的年际变化趋势;联合IMBIE(冰盖物质平衡对比实验)数据分析表面温度对于冰盖物质平衡的影响;进一步讨论了大气环流对于格陵兰冰盖表面温度变化的影响。结果表明:格陵兰冰盖夏季表面温度和融化范围趋势较为一致,2000年初期呈现出显著的上升趋势,2012年达到峰值,随后波动下降;整个研究阶段北部区域是增温速率最大的区域,高于其他任何区域两倍,东南部和西南部是温度最高的区域却具有最小的增长率;格陵兰冰盖夏季表面温度、融化范围以及物质平衡之间都具有显著的相关性,同时格陵兰冰盖夏季表面温度每上升1℃,会导致其物质损失增加74.29Gt·a;最后,经过对北大西洋涛动(NAO)和格陵兰阻塞指数(GBI)指数的分析得到,格陵兰冰盖夏季表面温度受到GBI的影响要强于NAO的影响,冰盖夏季表面温度和NAO呈现出负相关(r=-0.64,P<0.05),和GBI呈现出正相关(r=0.77,P<0.05)。     

台湾东北部海域海表温度季节与年际异常及其对历史气候重建的启示

SST（海洋表层温度,sea surface temperature）的季节与年际异常对于认识现代全球变暖、重建历史时期气候变化以及探讨气候变化机制具有重要意义,而台湾东北部海域SST季节与年际异常的研究却相对较少.为更好地理解现代全球变暖和历史气候变化,利用NOAA的全球海表温度最优插值资料、Hadley中心的全球海表温度数据以及MEI逐月指数,分析了现代全球变暖背景下台湾东北部海域SST季节与年际异常及其控制因素.季节尺度上,受东亚冬季风的影响,研究海区的冬季SST变化比夏季更为剧烈,冬季SST控制着该海域年均SST和SST季节性的变化.现代器测和古气候记录表明该现象在年际-百年尺度上可能一直存在.年际尺度上,SST异常与MEI指数存在显著的8个月滞后相关性,ENSO（厄尔尼诺—南方涛动,El Ni?o-Southern Oscillation）事件通过东亚冬季风来影响研究海域的SST变化.在历史气候重建中区分气候变化的多尺度性和替代指标的季节性、认识历史气候对ENSO及东亚冬季风的响应特征和机制,这将有助于进一步理解现代全球气候变暖的原因.      

西太平洋暖池冰期旋回中的类ENSO式演化及其驱动机制

作为全球接受太阳辐射最多、表层海水温度最高的区域,西太平洋暖池区通过厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)和季风等过程影响着全球气候的变化。越来越多的沉积记录证明,在地质历史时期西太平洋暖池也存在类似于现代ENSO过程的“类ENSO式”变化。而目前类ENSO式变化与冰期—间冰期旋回之间的响应关系和驱动机制及其与东亚季风的关联仍存在争议。本文利用位于暖池核心区的B10岩心浮游有孔虫氧同位素、Mg/Ca(质量分数比)和黏土矿物参数重建了暖池区氧同位素8期以来的古气候记录,并结合已有的热带海表温度记录、中国石笋氧同位素和南大洋地区海表温度记录,研究了西太平洋暖池冰期旋回中类ENSO状态的演化规律及其与东亚季风的关系,并探讨了暖池区类ENSO演化的驱动机制。结果发现:冰期时,西太平洋暖池区温跃层变浅,赤道东、西太平洋温差减小,同时,东亚夏季风减弱,暖池区降水量相对减少,与现代El Niño时期气候态类似;间冰期时,西太平洋暖池区温跃层加深,赤道东、西太平洋温差增大,东亚冬夏季风增强,暖池区降水量相对增加,与现代La Niña时期气候态类似。频谱分析结果表明,西太平洋暖池区海表温度的变化具有偏心率周期(96 ka)。冰消期时,低纬度太阳辐射量的增加,增大了纬向上的SST梯度,并使得次表层海水储存了更多的热量,积累的热量会通过调节次表层环流向暖池区的热传输,最终调控赤道太平洋地区Walker环流强度和ENSO活动的长期变化。而冰期时,南大洋地区降温所引起的东南信风和大洋环流异常可能对类ENSO式起到调控的作用。     

青藏高原隆升的潮汐-均衡模式

潮汐和厄尔尼诺事件使东西太平洋海面高度分别升降 6 0cm ,水均衡作用使洋壳反向升降2 0cm。由此形成东西太平洋地壳跷跷板运动。这是地震火山群发事件与厄尔尼诺事件一一对应的原因。发生在印度洋的同样过程是青藏高原隆升的原因。剥蚀沉积也会产生陆海地壳的跷跷板运动。计算表明 ,5 0年的剥蚀沉积作用施加在陆海地壳两端的力矩为M =4 .36× 10 14 N·m ;相当于在陆海地壳两端施加的反向力 p =4 .36× 10 8N。这两种跷跷板运动相互加强 ,是青藏高原隆升的基本动力。     

Planktonic Foraminiferal Assemblage Variations of Ontong-Java Plateau during Late Quaternary and Their Implications for Paleotemperature in the Western Pacific Warm Pool

Ocean Drilling Program (ODP) Site 807A was recovered from the Ontong-Java plateau, western equatorial Pacific. Quantitative analysis of planktonic foraminifera, combined with oxygen and carbon isotope data, reveals the glacial-interglacial variations of sea-surface temperature and the upper water vertical structure in this region during the late Quaternary. Our results indicate that since 530 ka sea-surface temperature (SST) and the depth of thermocline (DOT) have changed significantly in the western Pacific warm pool (WPWP). The average glacial-interglacial annual SST difference was up to 4.2 ℃ , and the DOT fluctuations could exceed more than 100 m, further suggesting the instability of the WPWP. The spectral analyses of SST and DOT reveal two dominating cyclicities--the typical 100 ka cycle and the semi-precessional cycle, which is significant in the tropical spectrum, indicating that late Quaternary paleoceanographic changes in the study area were influenced not only by a high latitude forcing but also by tropic-driving factors.     

青海高原冬季持续低温集中程度的气候特征及其成因

采用青海高原37个台站1961-2010年逐日气温数据, 着重讨论了持续3 d及以上低温过程集中程度的变化特征及其发生机制.结果表明: 低温集中度(LTCD)和集中期(LTCP)具有表征低温在时空场上非均匀性的较好分辨力; 近50 a青海高原冬季低温事件及其集中度均呈逐年明显减少趋势, 集中期明显提前; 利用REOF结合CAST方法分区并探讨了影响青海不同区域低温集中度的主要环流系统及因子, 发现影响柴达木盆地的主要系统为极涡和北大西洋涛动, 而青南牧区主要是由于局地气候反馈机制影响; 唐古拉地区的主要影响系统位于极区、 乌拉尔山地区及东部鄂霍次克海附近; 与东部农业区的相关体现为自西向东呈"+ - +"波列型分布, 反映冷空气不断东移过程中受东部高压阻塞, 在东部农业区堆积, 形成冷空气过程从而造成该地区集中度偏高.     

Changing Trends of Winter Temperature in Recent 53 Years in Ningxia and Impact for Agriculture

Based on winter (December to February) daily temperature data of 20 meteorological stations in Ningxia Hui Autonomous Region since 1961, the interannual and interdecadal change trend and the mutation characteristics of the winter average, the maximum, and the minimum temperature of the whole Ningxia region, the Yellow River irrigation area, the central arid zone and the southern mountainous area were analyzed using linear trend, Mann-Kendall test and other methods; Meanwhile,the new characteristics of average temperature of the coldest month, <0 ℃ negative accumulated temperature in winter of the 21^st century and impact on agriculture were comparatively analyzed. The results showed that: Firstly, in the whole region and different areas of Ningxia, winter average temperature rose significantly before 2000, the Yellow River irrigation area was the most obvious in winter warming than that in the central arid zone and the southern mountainous area. 1985 was the abrupt change point of winter average temperatures in most areas of Ningxia. In the early 21^st century the winter average temperature rose slowly in most areas of Ningxia, even falling in the central arid zone. Secondly, the rise of average minimum temperature was significantly higher than average temperature and average maximum temperature in the winter, indicating that the rise of winter temperature in Ningxia was mainly due to winter minimum temperature. Since the 21^st century, the average maximum temperature had changed more dramatically than the average temperature in the winter, dropping in most areas. Winter average minimum temperature in addition to the central arid zone declined slightly after 2002, and continued to rise in most areas of Ningxia.Thirdly, both rise of the average temperature of the coldest month and dramatic reduction of the absolute value of negative accumulated temperature is not only beneficial to the northern planting boundary of winter crops spreading further to north and planting areas expanding with a lower risk of freezing injury, but also beneficial to crop pests increase.     

中国西北近45a来极端低温事件及其对区域增暖的响应

利用中国西北五省(区)1960-2004年100个台站逐日最低温度资料,通过百分位法定义了不同台站的逐日极端低温阈值,对近45 a来西北地区逐年极端低温事件发生频次进行了时空诊断,并分析其同西北区域性增暖的响应.结果表明:一致性异常分布是中国西北年极端低温事件发生频次的最主要空间模态;中国西北年极端低温事件发生频次的空间分布可分为以下5个关键区:北疆区、青海北部区、西北东部区、南疆区及青南高原区;年极端低温事件发生频次除了青南高原区表现为微弱的减少趋势外,北疆区、青海北部区、西北东部区和南疆区均表现为显著的减少趋势,并且发生了突变现象.在年极端低温事件发生频次的各主要空间分区中,13～15 a和7～8 a的周期在所有分区中反映得比较清楚;年极端低温事件发生频次对西北区域性增暖呈显著负响应.     

太平洋环流速度减慢的原因

对南极气温资料、环南极海冰资料、太平洋海温资料、厄尔尼诺和拉尼娜资料的模拟验证，发现厄尔尼诺事件发生与德雷克海峡海冰减少在时间上有对应关系。南极半岛海冰减少是太平洋环流速度减慢的原因，德雷克海峡的海冰起重要作用。这一综合检验结果给出以日食—厄尔尼诺系数预测厄尔尼诺事件的有效性和准确性。两年周期的太平洋海温振荡使日食与厄尔尼诺之间存在12～24个月的位相差。     

Seismic hazard computations for regions with low earthquake activity — A case study for the Belgium,The Netherlands and NW Germany area

The algorithms to evaluate seismic hazard, used and/or developed by five teams participating in the TERESA project, applied to the low seismicity area Belgium, The Netherlands and NW Germany are compared. The main differences in the results can be explained by the majority criterion of Egozcue et al. (1989), the differences in the upper bound and zonification and, in some cases, by a higher attenuation.