极地天然气水合物勘探开发现状及对我国的启示

极地天然气水合物分布于南北极大陆及其毗邻海域的沉积物（岩）中,与广泛分布的永久冻土带密切相关,资源潜力巨大。极地天然气水合物储层类型主要为富砂沉积物储层,能提供天然气水合物高浓度聚集所需的储集渗透性,最可能实现远景勘探和商业利用。随着全球气候变暖,北冰洋海冰加速融化和航道开通,北极地区蕴藏的丰富资源都将从潜在利益变成现实利益,各国的权益纷争也将愈演愈烈。本文综述了极地天然气水合物勘探开发现状和相关国家的水合物开发政策,依据中国海陆域天然气水合物勘查开发现状,提出了中国参与极地天然气水合物研究和开发的思路和途径,为中国极地资源开发利用战略提供参考。     

极地天然气水合物勘探开发现状及对中国的启示

极地天然气水合物分布于南北极大陆及其毗邻海域的沉积物(岩)中,与广泛分布的永久冻土带密切相关,资源潜力巨大。极地天然气水合物储层类型主要为富砂沉积物储层,能提供天然气水合物高浓度聚集所需的储集渗透性,最可能实现远景勘探和商业利用。随着全球气候变暖,北冰洋海冰加速融化和航道开通,北极地区蕴藏的丰富资源都将从潜在利益变成现实利益,各国的权益纷争也将愈演愈烈。本文综述了极地天然气水合物勘探开发现状和相关国家的水合物开发政策,依据中国海陆域天然气水合物勘查开发现状,提出了中国参与极地天然气水合物研究和开发的思路和途径,为中国极地资源开发利用战略提供参考。     

青海永久冻土区天然气水合物开发的环境影响风险防治

 青海省祁连山南缘多年冻土区发现天然气水合物,这是在我国冻土区的首次发现。虽然青海天然气水合物的发现与开发具有诸如能源战略等重要意义,但在多年冻土区开发天然气水合物具有巨大的环境影响风险,包括CH4释放对全球气候的影响、冻土层的退化和高寒草甸的破坏、开采过程中可能出现的塌方和地陷等。可以通过采用安全可靠的具有针对性的开发技术和工艺,将青海天然气水合物开发纳入柴达木循环经济范畴,采用CO2捕获和封存技术,以及控制工程过程等来防治天然气水合物开发过程中的环境影响。     

冻土区天然气水合物研究现状与内蒙古多年冻土区地质条件概述

天然气水合物是一种资源量丰富的新型能源。本文概述了国内外冻土区天然气水合物的最新研究进展,简要介绍了内蒙古自治区多年冻土的分布情况和地质概况,认为根河-拉布达林一带多年冻土区具备天然气水合物赋存条件,并提出了内蒙古多年冻土区天然气水合物勘查开发建议。     

基于泥炭与冻土共生关系的川西高原泥炭化冻土分布研究北大核心CSCD

由于泥炭化冻土是冻土工程建设中需要解决的重大问题,因此泥炭与冻土的共生关系备受关注。以川西高原0~30 cm深度的泥炭化冻土为研究对象,从泥炭化冻土的形成和泥炭与冻土的共生关系角度,选取控制因素,分析这些因素的控制机制,并将这些因素作为评价指标;采用熵权法、层次分析法和模糊评价方法,制作出川西高原泥炭化冻土分布图;最后,结合前人的相关研究成果对研究结果进行了验证。研究结果表明,采用的研究方法具有可行性;川西高原泥炭化冻土分布具有区域聚集、空间变异性大和受纬度地带性影响大的特点;高泥炭化冻土的面积为0.8×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的5%),中泥炭化冻土的面积为7.8×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的33%);低泥炭化冻土广泛分布,面积为11.5×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的50%);非泥炭化冻土面积为3.0×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的12%);多年冻土的泥炭化程度最大;冻土与泥炭的共生作用对冻土工程具有显著影响。     

全球变化与极地科学

极地在全球变化中的作用国际会议于1990年10月在美国阿拉斯加大学召开。各个研究小组尽管提出的方案细节不同,但都认识到气候变化的效果在极地会表现得更明显。环北极地区正被迅速开发的现状、含有大量冰的永久冻土以及高纬度丰富的水文资源,都要求为全球变化而致力于规划的人把极地做为关注的中心。这次会议从筹办之时起似乎就注定将成为一个里程碑。至少有15个国家的400多名代表出席了大会。     

以色列水足迹及其对我国西北干旱区的启示

水足迹作为一个综合的指标,揭示了一个国家或地区的总需水量,可以粗略地衡量人类消费对自然水环境的影响,为干旱缺水地区水资源合理开发利用、高效配置提供了一个新视角。本文分析了以色列1999年的人均水足迹、总水足迹及其组成,其总水足迹为8．58×10^8m^3m^3,是可更新水资源的4．77倍;人均水足迹为1391m^3／人／年,是人均水资源占有量的3．76倍,并探讨了以色列水足迹对我国西北干旱区的启示。     

额济纳地区沙尘气溶胶质量浓度特征初步分析

为更好地理解亚洲沙尘源区气溶胶特征,在巴丹吉林沙漠边缘额济纳地区进行了野外观测。通过对沙尘源区之一的额济纳地区沙尘气溶胶的长期临测,获得了其区域代表性沙尘气溶胶理化特征。其TSP年变化以5月最大,9月最小,这与气象条件密切相关。针对典型天气过程的观测结果表明,不同天气条件（背景大气、浮尘、扬沙和沙尘暴）下TSP浓度存在倍数关系和量级的差异,其质量浓度随粒径的分布特征也明显不同。总体上讲,额济纳地区清洁大气中沙尘气溶胶浓度量级为10^2μg／m^3,而浮尘,扬沙及沙尘暴期间沙尘气溶胶质量浓度量级为10^2μg/m^3,超强沙尘暴沙尘质量浓度可达量级为10^4μg／m^4,在不同风向影响下,气溶胶粒径分布呈现不同特征;与沙坡头、敦煌地区相比,具有其独特的区域特性。     

快速升温下的北极径流变化及其驱动机制综述

全球快速升温背景下,多年冻土广泛发育的北极流域水文情势发生显著变化,不仅改变了该地区的生态环境,也对全球气候系统和社会经济带来了深远影响。因此,北极流域水文过程研究已成为当前国际科学界关注的前沿热点问题。本文通过梳理国内外相关文献,系统回顾并总结了北极主要流域的径流时空变化及其驱动机制的研究成果与最新进展;详细分析了欧亚大陆和北美地区的径流变化规律与时空差异;深入探讨了快速升温下降水变化（降水量、雨/雪组分比例）和冻土退化对北极流域径流的直接与间接作用机制。尽管当前北极水文研究在数据积累和科学认识方面取得了重要进展,但仍面临地面观测站点稀少以及气候、积雪/冻土、水文之间响应难以定量等挑战。因此,建立完善的北极流域观测网络并发展具有北极特色的寒区水文模型,是深入理解北极水系统快速变化的基础,也是应对北极地区水灾害风险和提升水资源管理能力的关键所在。     

北极阿拉斯加巴罗地区夏季降水化学特征

本文根据１９９４年８～９月份阿拉斯加北坡巴罗地区降水的实测资料，初步探讨了本区夏季降水的化学特征及环境意义。结果表明：巴罗地区夏季降水的ｐＨ值比冬季高，平均值接近与大气ＣＯ２平衡时纯水的酸度状况；电导率值普遍较低，个别电导率值较高的样品可能与海盐粒子有关；样品的主要离子浓度与北极其它地区和青藏高原的降水化学成分相当，ｅｘＳＯ４２－基本接近于零，反映了受人类活动影响非常小的自然本底状况。研究认为巴罗地区是进行北极地区现代环境状况研究的理想地区之一。     

加拿大海盆莫霍面分布特征及其构造意义

利用北极加拿大海盆及其周边最新的重力数据,经过水深、沉积层厚度以及平均地壳厚度的重力效应改正,收集了该地区的声呐浮标数据,数字化得到57个控制点,基于Parker方法,使用带控制点的界面反演计算了研究区的莫霍面深度。结果表明,莫霍面深度由西向东逐渐加深。边缘地与海盆西侧交界处莫霍面深度最浅,在12 km左右,说明此处可能存在补偿不足;阿拉斯加处的莫霍面深度最深,至少30 km,推测该区域受到的挤压较为强烈或者沉积物供给充足使得地壳增厚。深度值变化与其洋壳-洋陆过渡带-陆壳的地壳结构变化也相吻合,支持了逆时针旋转模式。     

山区城市地下空间资源评价与开发利用模式——以延安市为例

山区城市受地形地貌条件的限制,面临建设用地不足、交通拥挤、人口密集的压力,地表空间严重短缺。然而,特殊的地形地貌与地质环境条件却有利于地下空间的开发利用。地下空间将成为山区城市发展中的一种宝贵资源。本文以黄土高原丘陵沟壑区的延安市为例,基于地形、岩土、水文地质和地质灾害等地质环境条件,并考虑文物保护区及城市功能设施、空间需求及经济因素,评估了延安市区376.68 km^2地下空间天然资源量、可开发资源量,对河谷以下50 m及川道两侧1 km内的地下空间资源适宜性进行了定性评估。结果表明,延安市地下空间资源丰富;地下空间天然资源量、可开发资源量约为188.35、174.48亿方;地下0^-10 m,-10^-30 m,-30^-50 m适宜开发的地下空间资源量分别为23.25、11.52、1.44亿方,较适宜开发的分别为4.18、62.44、71.65亿方,沿川道两侧适宜开发的侧向山体空间资源量为12.29亿方,较适宜开发的资源量为81.50亿方;延安市围岩类别自Ⅱ-Ⅵ级,其中Ⅱ-Ⅳ级围岩工程性质良好,有利于地下空间开发。本文提出了"垂向地下+侧向山体"地下空间组合开发的理念,同时提出了延安市地面建设和地下空间协同开发方案,这将成为延安乃至其他山区城市发展的一种新模式。     

基于CiteSpace的北极研究综述

以北极研究为中心,基于CNKI和Web of Sciences Core Collection数据库2000—2017数据,采用CiteSpace,系统展示了中国和国际(含中国)在北极科研领域的发展趋势、前沿、热点和机构合作特征。研究表明,国内的北极研究经历了由气候海冰—航运—北极治理的研究过程,发文量以北极航运为主导。国际针对北极的研究经历了三个逐步加速阶段:1990、2000和2005,北极八国和德、英、法是北极研究的主力军。北极科技合作仍主要以国家内部合作为主,但科研机构合作频率高度爆发且出现一批以“Helmholtz Centrefor Polar and Marine Research(德国)、The Arctic University of Norway(挪威)、Aarhus University(丹麦)和KoreaPolar Research Institute(韩国)”为代表的北极研究合作爆发单位;北极研究领域多样,呈现出以“arcticocean”、“climate”、“arctic temperature”、“variability”、“sea ice”、“model”等为重点的关键词,表明近年国际北极研究主要热点在气候变化、海冰、洋流等领域,这些领域相互交叉。通过对国内外北极通航经济性的系统综述分析得出:国内外学者均认为与北极海冰有关因素是制约北极通航的关键;国内学者对北极通航的经济效益较为乐观,而国外学者则较为辨证且谨慎。这与研究所考虑的角度有关,国内学者较多考虑北极通航的技术管理、人力资源、能耗、时间和政治等因素,而国外学者在这些因素的基础上,还侧重于贸易需求、通航意愿性和通航对气候的影响等因素。     

第五届青藏高原国际学术研讨会在北京召开

The 5th International Symposium on the Tibetan Plateau/The 24th Himalaya - Karakorum-Tibet Workshop Joint Conference was held on August 11-14 in Beijing, China. The Joint Conference was hosted by Chinese Academy of Sciences (CAS), The Ministry of Land and Resources of China (MLR) and People's Government of the Tibet Autonomous Region (TAR). Organized by Institute of Tibetan Plateau Research, CAS (ITPCAS), Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences (IGCAGS), The China Society on Tibetan Plateau (CSTP), Department of Science and Technology, TAR, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS (IGSNRR), International Centre for Integrated Mountain Development (ICIMOD).     

A Commentary on the International Conference on Land Use Issues and Policy in China under Rapid Rural and Urban Transformation

Under the auspices of National Natural Science Foundation of China (NSFC) and the Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research (IGSNRR), Chinese Academy of Sciences (CAS), the International Conference on Land Use Issues and Policy in China under Rapid Rural and Urban Transformation was held     

国家重点研发项目:中国陆地生态系统生态质量综合监测技术与规范研究（英文）

生态质量是指一定时空范围内生态系统要素、结构和功能的综合特征,具体表现为生态系统的状况、生产能力、结构和功能的稳定性、抗干扰和恢复能力。生态系统的质量是我国生态文明建设和生态环境监测的重要内容,多时空尺度观测技术的发展为生态系统质量监测与评价提供了新机遇,但同时也对国家尺度生态要素、生物多样性和生态功能的观测标准与技术规范提出了新的要求。本国家重点研发项目自2017年7月立项以来,围绕国家尺度生态质量监测技术与规范,开展了生态系统网络观测技术规范、台站生态要素监测、区域生物多样性和区域生态功能监测技术与规范的研究,在典型农林草湿地生态系统开展应用示范。项目在生态质量综合监测指标体系构建、生态系统研究网络观测技术、区域生物多样性和区域生态功能监测、基于无人机和机器学习的荒漠植被监测等方面取得了重要进展,促进了生态质量监测技术的发展。我们组织本专辑从不同视野集中系统介绍本项目已取得的生态质量监测技术和评价方法,以期促进生态学及其观测技术的发展。     

基于遥感指数的中国南亚热带常绿林光合作用季节动态变化研究（英文）

准确监测中国南亚热带常绿林生态系统光合作用动态变化对全球陆地生态系统碳吸收估计及其对气候变化的响应至关重要。涡动协方差技术一直被认为是评估生态系统碳通量最直接的方法,虽然具有较高的时间分辨率,但在空间上有其自身的局限性。近10年,光谱观测和卫星遥感技术在植被生产力监测方面的应用大大提高了对碳通量的时空评估能力。本研究基于长时间序列光谱观测数据,提取叶绿素荧光指数(FRI)和光化学植被指数(PRI),进而评价两个生理遥感指数跟踪亚热带常绿林光合作用季节动态变化的能力。结果表明,传统NDVI指数受光照条件影响较大(R^2=0.88,p<0.001),并呈现出饱和现象,而FRI和PRI指数则能较好地跟踪植物光和功能季节性变化,且在季节尺度上两者受光照条件的影响相对较弱(FRI指数R^2=0.13;PRI指数R^2=0.51);相比PRI指数与光能利用效率(LUE)在午间具有较强的相关性,FRI指数与GPP的相关性则在早上优于午间时段;而这两种相关关系均在植被衰退季优于植被生长季。另外,通过考虑光合有效辐射因子,基于FRI指数监测GPP的能力得到显著提高,R 2从0.22提高到0.69,呈显著正相关关系(p<0.001);同时,在植被衰退季也呈现出更强的相关性(R^2=0.79,p<0.001)。研究成果表明,FRI和PRI两个生理遥感指数能够准确地监测亚热带常绿林光合作用季节动态变化,建议把其引入碳循环模型中以改进区域碳收支估计。     

Residents&rsquo|perspectives and responses to environmental degradation in the upper Dadu River, eastern Tibetan Plateau?

1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China; 2. College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400716, China; 3. Institute of Tibetan Plateau Research, CAS, Beijing 100085, China)     

地理科学与资源研究所80年回顾及展望

2020年中国科学院地理科学与资源研究所建所80周年。回眸80年,从1940年重庆北碚成立的中国地理研究所,到1953年重新组建的中国科学院地理研究所和1956年成立的中国科学院自然资源综合考察委员会,再到1999年地理研究所和自然资源综合考察委员会整合形成现在的地理科学与资源研究所,几经变迁,历经三代人努力,研究所始终如一,求真务实,开拓进取,推动着地理科学与资源科学的创新发展,为国家建设发展和生态文明进步做出了重要贡献。适逢建所80周年,本文回顾地理资源所发展历程,总结取得的重要科研成果,并展望未来发展。     

黄秉维及其对自然地理综合研究的贡献

本文从中国自然区划,黄河中游土壤侵蚀与保持、热量水分平衡、农业自然生产潜力,华北水利与农业发展、提高坡地持续生产力、全球环境变化等几个方面介绍了黄秉维先生对自然地理综合研究的贡献。