中国东北地区过去300年耕地开垦导致的碳收支

准确估算土地利用/覆盖变化导致的碳收支,有助于准确理解人类活动的环境影响,评估土地利用/覆盖变化对碳循环和区域气候变化的影响,为辨识历史碳排放责任提供科学参考.采用基于历史文献建立的较高空间分辨率的历史土地覆盖数据,利用簿记模型对东北地区过去300年来耕地开垦导致的碳排放量进行了估算.主要结论如下:(1)东北地区经历了大规模的移民和土地开发,全境约26%的土地被开垦为耕地,其中38%的草地被开垦,20%的森林和灌丛被开垦.(2)1683~1980年开垦导致的碳排放量高值和低值分别为2.55和1.06 Pg C,适中的估计值为1.45 Pg C,其中土壤碳库是较大的排放源,植被碳库排放量占总碳排放量的份额不到1/3.(3)黑龙江、吉林和辽宁3省耕地开垦的碳排放量差异显著,黑龙江省碳排放量最大,其次是吉林省,辽宁省碳排放量最小.(4)森林开垦的碳排放量相对较高,其次是草地,沼泽和灌丛的碳排放量相对较小.数据精度分析表明,采用较高空间分辨率的耕地数据,可以进行碳收支分县估算,提高数据精度.与前人研究结果相比,本研究碳排放估算结果较低,主要原因是土地利用数据精度的提高和生态系统分类的细化.     

2013年元月我国中东部地区强霾污染成因分析

2013年元月,罕见强霾污染席卷我国中东部地区,引起社会各界高度关注．中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组,利用其建立的“中国气溶胶观测研究网”（CARE．China）对整个强霾污染过程进行了全程追踪观测,并对其成因进行了分析研究．本次强霾污染涉及我国整个中东部地区,污染最严重的京津冀地区共计发生5次强霾污染过程,其中两次超强过程发生在9—15日和25—31日,北京PM2．5小时浓度最高值分别达到680和530嵋m-。,石家庄和天津等重要城市强霾污染状况与北京相似．天气系统弱、强冷空气活动少和极其不利于污染物扩散的局地气象条件及地理位置,是造成本次强霾污染形成的外部条件;一次排放的气态污染物向颗粒态的快速转化,是本次强霾污染“爆发性”和“持续性”的内部促发因子,特别是大气中燃油排放为主的大量NOx促发了燃煤排放气态SO2向颗粒态硫酸盐的快速转化．通过NOx/SO2协同转化途径分析,发现气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气颗粒物的粒径及化学组分,促使颗粒物中的二次无机盐（如硫酸盐和硝酸盐等）的比例逐渐增大,导致颗粒物吸湿性显著增强,从而对强霾污染形成起到了促进作用．     

深圳大气PM_(2.5)来源解析与二次有机气溶胶估算

PM2.5是我国大气复合污染的关键污染物,随着新的国家空气质量标准的实施,PM2.5成为未来我国大气污染防控的重点对象.准确细致地掌握PM2.5的来源结构是有效防控PM2.5的前提条件,但全面系统的我国PM2.5源解析研究结果在国内外文献中却鲜有报道.研究基于2009年全年在深圳开展的PM2.5样品采集与分析,应用正向矩阵因子解析(PMF)模型对其主要来源及时空变化规律进行了解析,结果表明,深圳市区(大学城点)大气PM2.5年均浓度为42.2μg m-3,其中二次硫酸盐生成、机动车排放、生物质燃烧和二次硝酸盐生成是最主要来源,对PM2.5总质量分别贡献了30.0%,26.9%,9.8%和9.3%;高氯源、重油燃烧、海盐、扬尘和冶金工业分别贡献了PM2.5总质量的2%~4%.不同源贡献的时空变化规律显示,机动车排放主要为本地源,二次硫酸盐和生物质燃烧主要为区域源,而本地排放和区域传输对二次硝酸盐生成都有重要贡献.二次有机气溶胶(SOA)的识别一直是颗粒物源解析的难点,在本研究中结合了PMF模型与OC/EC比值法对PM2.5中SOA进行了估算,结果表明,深圳市区(大学城点)PM2.5中SOA年均浓度为7.5μg m-3,占有机物质量的57%,机动车排放是SOA前体物的最主要来源.研究可为国内今后更广泛深入地开展PM2.5污染与源解析研究提供相关案例借鉴.     

过去300年中国土地利用、土地覆被变化与碳循环研究

历史时期的土地利用与土地覆被变化是影响陆地生态系统碳循环的重要因素。过去300年间,我国土地利用与覆被发生了较大变化,林地面积迅速减小,垦殖扩张明显,均对陆地生态系统的碳循环产生了重要的影响。采用通过第一手历史文献资料重建的历史土地数据,分析了过去300年我国土地利用变化的主要特征,研究表明：在研究时段,耕地面积持续增加,从清前期1661年的60.78×10^6hm^2增加到20世纪末的96.09×10^6hm^2;森林面积从1700年的248.13×10^6hm^2降至1949年的109.01×10^6hm^2。受土地利用与覆被变化影响,全国陆地生态系统的碳储量也随之变化。其中,地上植被破坏弓I起的碳排放大约为3.70Pg C;土壤有机碳排放介于0.80-5.84Pg C之间,最适估计为2.48Pg C;植被和土壤变化引发的碳排放总计达4.50-9.54Pg C,最适估算为6.18Pg C。这远小于国外学者估算所得的17.1-33.4Pg C的排放量。碳排放的空间分异明显,由于东北地区和西南地区的植被破坏相对较大,过去300年间这两个地区受土地利用与覆被变化影响的碳排放也较大,其余排放量从大到小依次为内蒙古地区、华南西部地区、新疆和青藏高原区;而作为历史上传统农区的华北地区和华东地区,土地利用与覆被变化对陆地生态系统碳储量影响相对较小。但是近年有关研究显示,目前全国自然植被活动增强,土地利用活动,特别是农林活动正对陆地生态系统碳储量产生比较明显的积极作用。     

用近震尾波估算昆明及其周围地区的Q值和地震矩

本文应用推广了的Aki尾波理论模式,忽略震源频谱含量的影响,考虑到仪器系统和地球Q-滤波器对尾波频散的影响,计算了f_p-t^*和k-t^*独立的两套尾波响应理论量板。在假定Q与频率有Q（f）=Q₀（f/f₀）ⁿ关系的基础上,用云南区域台网短周期地震仪器记录的小震尾波资料,估算了昆明周围地区频率约1.0Hz的短周期波的地壳Q₀值。结果表明,该区的Q₀值在150-220之间,平均为191;频率相关值η不是常数,多数为0.2-0.3。这些结果与用尾波估算川滇交界地区的结果接近,表明云南地区的地壳Q₀值与美国西部地区类似,是属于低Q₀值地区。 此外,用尾波与地震矩建立的关系,提出用尾波估算地震矩的一种可能方法,讨论了该区震级与地震矩的经验关系。     

藏南沉错钻孔沉积物金属元素分布特征及其与粒度的关系

从沉积物磷的化学形态特征、沉积物-水界面的环境条件和水库的水文参数等角度探讨了山仔水库沉积物磷对上覆水体的磷浓度贡献,并从沉积物间隙水与水体垂向溶解性磷的浓度梯度估算对水体磷浓度的贡献大小．结果表明：山仔水库沉积物具有大的释放磷的潜力,沉积物间隙水和水体之间存在着明显的溶解性磷的浓度梯度,沉积物的溶解性磷释放通量在0．0420—0．167μg／（cm^2·d））之间,沉积物磷对水体营养贡献大小在0．7％-6％之间,其中秋冬季节沉积物磷对水体的贡献大于春夏季节,当外源减少时,沉积物磷负荷在一定时间内将成为水库营养状态的重要贡献因子。     

武汉市东湖沉积物重金属与城市污染环境的关系

应用主成份分析原理,按照主成份提取的信息超过原始信息84％的原则,对武汉市东湖的主体湖区(郭郑湖和塘林湖)的0 cm-7 cm的沉积物30个代表性样品12种元素进行分析,确定其沉积物的重金属的污染源的主要类型．结果表明,郭郑湖第一污染源(占56％)为湖区周围的工业燃煤尘埃,其次(占16％)为交通尾气、生活污水和雨水片流,再次 (占12％)为电镀、印刷等行业的工业污水．塘林湖第一污染源(占65％)为湖区周围的生产性煤燃烧的粉尘,其次(17％) 为生活污水、医院污水和周围土壤的淋溶作用,再次(占9％)为废旧电池、报章杂志和农用物资等．采用均方根综合污染指数法评价分析东湖主体湖区的沉积物的污染程度为轻度污染,其中郭郑湖的污染程度高于塘林湖．     

“八国集团”2009意大利峰会减排目标下的全球碳排放情景分析

＂八国集团＂（G8）于2009年7月在意大利举行的峰会上,提出2050年全球温室气体排放削减50%,其中发达国家削减80%的目标（简称＂G8目标＂）.本研究设置4种碳排放情景,对＂G8目标＂的内涵以及科学性、公正性和可行性进行了分析.结果表明：（1）将2050年的大气CO2浓度控制在450ppmv以内的唯一情景是：全球发达国家和发展中国家都于2005年开始均匀减排至2050年,且满足＂G8＂全球减排目标.在现实条件下,这种情景是不可能发生的.（2）发展中国家即便遵从极为苛刻的排放路径,＂G8目标＂仍不能满足其排放需求：在＂G8目标＂约束下,未来45年发展中国家将短缺1/3以上的排放需求量.（3）按＂G8目标＂,在2006~2050年期间,发达国家和发展中国家的人均累计排放量分别为81吨碳和40~47吨碳,前者约为后者的2倍;而历史上,发达国家的人均累计排放量已是发展中国家的12倍.基于上述结果,得出如下结论：（1）＂G8目标＂企图把发展中国家纳入减排框架,这不仅会阻滞发展中国家的工业化进程,也将导致发展中国家阵营内部因分解减排责任而产生矛盾,甚至发生分化;（2）＂G8目标＂限制了发展中国家的碳排放,不仅延续了发达国家与发展中国家历史时期的排放不平等,而且进一步加剧了未来排放的不平等,是对发展中国家的严重不公平;（3）作为＂G8目标＂理论依据的450ppmv大气CO2浓度的控制阈值不现实,缺乏可行性.总之,＂G8目标＂背离了＂共同但有区别的责任＂原则,是发展中国家所不能接受的.     

长江上游大中型水库碳排放量估算与分析：以IPCC国家温室气体清单指南为基础

双碳”背景下,我国能源结构面临持续转型发展。作为清洁可再生能源,水电开发是近年来长江上游水资源开发利用的重点工作。然而,筑坝蓄水将在一定程度上改变区域碳排放情况。评估水库碳排放量是客观、科学认识水电清洁能源属性的基础,是国家温室气体清单的一个重要组成部分。基于IPCC国家温室气体清单指南层级1(Tier 1)的方法,以长江上游24个中、大型水库为案例,探讨长江上游典型水库生命周期内的碳排放量,并通过蒙特卡洛模拟对估算结果进行不确定性分析及模型参数的敏感性分析。结果显示,24个水库的生命周期碳排放量分布在0.0342～140.59 Tg CO_2eq的区间内,总排放量达到264.05 Tg CO_2eq(其中,CO₂排放量占9.12%,CH₄排放量占90.88%),单位发电量的碳排放均值为3.30 g CO_2eq/(kW·h)(0.01～17.64 g CO_2eq/(kW·h)),最小、最大值分别出现在锦屏二级水库和彭水水库。此外,敏感性分析发现,在模型涉及的参...     

蜂恋花

飞舞的黑蜂在花间采蜜,为捕捉瞬间,摄影师用佳能450D相机设置连拍方式,采用1／3200秒以上的快门速度,F5．6光圈,300焦距（镜头：腾龙70-300mm／F4．0-5．6）,800、1600感光度,     

1644年以来西太平洋暖池海温重建

利用西太平洋地区8个珊瑚代用资料序列重建了1644年以来3～7月平均西太平洋暖池区平均海表温度（SST）．统计分析表明高通滤波后的高频重建和原始值重建结果都有较高的可靠性．近360年来暖池SST存在明显长期趋势变化：1644～1825 AD有显著上升趋势（＋0．04℃／100a）,1826-1885AD呈显著下降（-0．24℃／100a）,1886～2006 AD有强烈上升趋势（＋0．28℃／100a）,其中20世纪50年代以来的增温达N＋0．67℃／100a,是过去360多年中最强的．暖池SST突出的周期包括年际尺度的～2．1,～2．3,～2．9,～3．6,～3．8a周期以及80．7a的低频周期．暖池SST与我国黄淮流域夏季降水变化有显著的相关性,重建时段（1880～1949 AD）SST与区域平均夏季降水量相关系数达到-0．44,与观测时段（1950～2005 AD）二者的相关（-0．46）接近．这种关系在近360年来的旱涝等级中也是显著的,1644～1949 AD区域平均旱涝等级与重建SST相关系数为-0．20,在年代际尺度上二者关系更为明显,低通滤波后的相关系数为-0．42．这说明近360多年来当暖池SST偏高（低）时,黄淮流域降水易偏少（多）．长时间序列的暖池SST重建结果,对分析历史时期我国东部旱涝气候变化机制提供了有用的信息．     

太阳、气候、饥荒与民族大迁移

古气候研究表明 ,近 40 0 0a以来有 4个全球气候变冷时期 ,即在公元前2 0 0 0年、公元前 80 0年、公元 40 0年及公元 1 6 0 0年左右的几个世纪———这种准周期性与太阳活动的周期性变化有关 .全球温度变化影响了地区降水形式 :在气候变冷期 ,欧洲北部变得更潮湿 ,而中低纬度地区变得更干旱 .这两种变化形式都不利于农业生产 .历史记载表明 ,历史上民族大迁移是由于庄稼歉收和大面积饥荒 ,而不是逃离战争 ,公元 2和 3世纪的日尔曼部落的大迁移就是一个例子 .化石燃料的燃烧引起二氧化碳的加速排放 ,这终将会导致全球变暖 ,不过历史记载表明 ,总体来说 ,全球变暖对人类是一个福音 .反之 ,全球变冷会导致农业减产、饥荒和民族大迁移 .也许当前最重要的任务不是用计算机来模拟温室效应对全球气候的影响 ,而是进行水利和农业研究以确保不断增长的人口的食物供应 .     

江苏省水库底栖动物调查及其综合评价

于1998年5月-1999年5月对江苏省48座大中型水库底栖动物进行了调查．鉴定的底栖动物计75属种,优势种类为尾鳃蚓属（Branichiura）、水丝蚓属(Limnodrilus）、管水蚓属（Aulodrilus)、长足摇蚊属（Pelopia)、隐摇蚊（Cryptochironomus）等5属．底栖动物密度为288．4ind．／m^2,变动范围43．2-928．2ind．／m^2;生物量为8．753g／m^2,变动范围0．235—61．884g／m^2．北部、中部、南部水库各类底栖动物的季节变化呈现较大的差异．用Goodnight ＆ Whitley生物指数和Wright寡毛类密度法评价水库水质,除少数水库有轻度污染外,水质状况总体良好．用能量估算法估算水库底栖动物的平均渔产潜力为5．8kg/hm^2。     

2008年7～8月全球M≥5．0地震动态

据中国地震局地球物理研究所中国数字地震台网数据管理中心（CDSNDMC）Ak美国地震学联合研究会数据管理中心（IRISDMC）得到的最新地震资料统计,2008年7月全球范围内共发生M≥5．0地震107次。M5～5．9中强震95次,其中M5～5．5地震79次,M5．6～5．9地震16次;M6．0～7．9强震12次,其中M6．0～7．0地震11次,M7．1～7．9地震1次;无8级以上巨大地震。     

华北地区烈度衰减模型建立及其用于震中区域和震级的定量估算.

利用地震烈度资料定量估算历史地震震中区域和震级的方法是由Bakun和Wentworth于1997年首先提出的．该方法定量程度高,对烈度数据较少或发生在近海的历史地震的定位和震级估算尤为有效．按照Baku和Wentworth给出的思路,笔者尝试了对我国华北地区的历史和近代地震的震中和震级进行初步分析．首先,选取20世纪以来发生在该地区的10次有仪器记录的地震（5.3le;MSle;7.8）,对该地区的烈度-震级-震中距衰减关系进行标定并给出了烈度衰减模型,表明华北地区烈度随震中距增大而衰减的速率明显小于美国加州地区（约50%）．在此衰减模型的基础上,提出了确定震级和震中区域的网格搜索试算方法（GSTSL）,并给出了适用于华北地区的圈定震中区域和烈度震级的等值线置信值．最后,讨论了计算震中区域等值线时所引进的权因子Wi及其中参数b对震中区域等值线圈闭性的影响．利用该方法,对发生在1668年莒县——郯城地震,1679年三河——平谷地震,以及1966年隆尧地震和1969年渤海地震进行了分析．需要指出的是,该方法也可推广应用于我国其它历史地震资料丰富的地区．      

第11代国际地磁参考场

2009年12月,国际地磁学与高空物理学协会（IAGA）发布了第11代国际地磁参考场（IGRF-11）。第11代IGRF包括1900．0-2010．0年代（间隔为5年）共23个地磁模型与2010．0---2015．0年代地磁长期变化的预测模型,其中1900．0-1995．0年代模型的阶次为N=M=10,相应球谐系数的精度为lnT;2000．0—2010．0年代模型的阶次为N=M=13,其球谐系数的精度为0．1nT;而2010．0—2015．0年代地磁长期变化预测模型的阶次为N=M=8,其球谐系数的精度为0．1nT。本文概述了第11代国际地磁参考场及其2010．0年代地磁模型与2010．0--2015．0年代地磁长期变化的预测模型。     

冲绳岛东南斜压涡的观察

2001年5～7月,在冲绳岛以东海区,我们通过CTD（conductivity temperature and depth）、锚系海流剖面、PIES（pressure—recording inverted echo sounders）、卫星海面高度计和沿岸潮位仪的组合观测到一个气旋涡和一个反气旋涡．CTD断面数据显示,气旋涡和反气旋涡中心位于380／500dbar水深,对应的温度（T）和盐度（S）距平分别为-3．0,＋2．5℃和-0．20／＋0．15．从PIES数据,我们估算了气旋涡和反气旋涡经过时,相对于2000dbar深基准的动力高度（D）的时间变化为-20～30cm,500dbar深的T和S距平的变化范围约±2℃和±0．2．同时,由卫星海面高度计和潮位仪观测得到的海面高度距平变化范围约为-20至30cm,与PIES观测到的D的变化基本一致．由于两个涡经过时,PIES的压力传感器没有显示出相应的变化,反映出这两个涡具有较强的斜压特性．从卫星海面高度距平时间序列图追溯确认,这两个涡起源于北太平洋副热带逆流区附近,即20°～30°N,150°～160°E海区．它们以6cm．s^-1的平均速度向西传播了约3000km,历时约18个月,然后抵达冲绳岛以东海区．     

2008年5～6月全球M≥5．0地震动态

据中国地震局地球物理研究所中国数字地震台网数据管理中心（CDSNDMC）美国地震学联合研究会数据管理中心（IRISDMC）得到的最新地震资料统计,2008年5月全球范围内共发生M≥5．0地震151次。M5～5．9中强震139次,其中M5～5．5地震116次,M5．6～5．9地震23次;M6．0～7．9强震12次,其中M6．0～7．0地震11次,M7．1～7．9地震1次。最大的一次地震发生在中国四川,发震时间2008年5月12日06：28：01．5700,MW-7．9。全球发生的151次j坦≥5．0地震中有119次发生在东半球,32次发生在西半     

2008年3～4月全球M≥5.0地震动态

据中国地震局地球物理研究所中国数字地震台网数据管理中心（CDSNDMC）从美国地震学联合研究会数据管理中心（IRISDMC）得到的最新地震资料统计,2008年3月全球范围内共发生M≥5．0地震134次。M5～5．9中强震121次,其中M5～5．5地震110次,M5．6～5．9地震11次;M6．0～7．9强震13次,     

热带气旋年潜在影响力指数

研究了热带气旋年潜在影响力指数（YTCPI）与我国热带气旋活动、灾害损失以及主要背景场的关系,结果表明,1971～2010年,登陆我国以及在24h警戒线内活动的热带气旋频数与YTCPI的相关系数分别为0．58和0．56（显著性水平达到99．9％以上）,一年中热带气旋活动点次和平均风速的乘积以及参考目前常用的热带气旋综合指数定义的平方和指数、立方和指数与YTCPI的相关系数分别为0．75,0．82和0．78,1994—2009年修正的直接经济损失与YTCPI的相关系数为0．57（显著性水平达到95％以上）,这表明YTCPI可以反映热带气旋影响我国的活动情况以及潜在影响程度．1971～2010年前期冬季平均的海表温度场、850和500hPa高度场的EOF第一模态空间分布型的中心与相应的YTCPI高相关区分布较为一致,且第一模态的时间序列与YTCPI指数的相关系数分别为0．46,0．44和0．4,显著性水平达到99％以上,表明主要环境场的信息能够较好地反映在与YTCPI的相关关系之中．总的来说,YTCPI作为一个综合指数,比登陆或影响频数作为预测对象更具优势,应用价值较高．