地幔过渡带Al2O3-SiO2-H2O体系的新含水相

俯冲板片是地表水进入深部地幔的潜在载体,而含水矿物是其中的关键所在.因此,新含水相的发现对认识整个地球内部的水循环过程及效应具有重要意义.研究使用2500吨Sakura型多面顶大压机在Al₂O₃-SiO₂-H₂O体系合成了两个新的含水相,Al₂SiO₆H₂和Al_5.5Si₄O₁₈H_3.5(以下分别记为Psi相和Phi相),合成条件是15.5GPa、1400℃和17.5GPa、1600℃.Cr³⁺的荧光光谱显示Psi相在687、693和705nm有特征峰,而Phi相在691、696和708nm有特征峰.单晶X射线衍射(SCXRD)结构精修表明两相属于单斜晶系(空间群P2₁),其理想化学式分别为Al₂SiO₆H₂和Al_5.5     

Specific patterns of XCO2 observed by GOSAT during 2009–2016 and assessed with model simulations over China

Spatiotemporal patterns of column-averaged dry air mole fraction of CO2(XCO2)have not been well characterized on a regional scale due to limitations in data availability and precision.This paper addresses these issues by examining such patterns in China using the long-term mapping XCO2 dataset(2009-2016)derived from the Greenhouse gases Observing SATellite(GOSAT).XCO2 simulations are also constructed using the high-resolution nested-grid GEOS-Chem model.The following results are found:Firstly,the correlation coefficient between the anthropogenic emissions and XCO2 spatial distribution is nearly zero in summer but up to 0.32 in autumn.Secondly,on average,XCO2 increases by 2.08 ppm every year from2010 to 2015,with a sharp increase of 2.6 ppm in 2013.Lastly,in the analysis of three typical regions,the GOSAT XCO2 time series is inbetter agreement with the GEOS-Chem simulation of XCO2 in the Taklimakan Desert region(the least difference with bias 0.65±0.78 ppm),compared with the northern urban agglomerationregion(-1.3±1.2 ppm)and the northeastern forest region(-1.4±1.4 ppm).The results are likely attributable to uncertainty in both the satellite-retrieved XCO2 data and the model simulation data.     

江苏宿迁断层气站网建设及数据质量分析

通过对断层气Rn、CO₂、H₂逸出浓度详细勘测,沿断裂破碎带选取合适场址建设了10个固定观测站,形成覆盖郯庐断裂带江苏段的断层气连续观测站网,为监视郯庐断裂带江苏段活动情况、获取区域内构造地球化学场变化、捕捉地震前兆信息提供了重要的监测平台。根据数据变化特征和环境影响分析,在仪器运维和数据处理过程中排除外界干扰因素,提高监测数据质量。     

JD-2F型井下地震计

JD-2F型井下地震计是在JD-2型深井地震仪的基础上，经过进一步的技术改进并引入电子反馈技术而研制成功的。它是为井下地震台的数字化改造而研制的，是JD-2型地震仪的替代产品。本文通过对比，重点介绍了它的主要技术指标及结构特点。     

21世纪中国陆地生态系统与大气碳交换的预测研究

利用大气-植被相互作用模型（AVIM2）模拟研究了中国陆地生态系统碳贮量的变化和与大气的碳交换,即生态系统的净初级生产力（NPP）、植被和土壤碳贮量、土壤呼吸和净生态系统生产力（NEP）对SRES B2气候变化情景和大气CO2浓度变化情景的响应。研究表明,未来100a大气CO2浓度不变而只考虑气候变化情景时,中国陆地生态系统NPP总量随时间变化逐渐下降;与此同时,植被和土壤碳总量以及NEP总量也下降。至2020年,中国陆地生态系统由21世纪初的碳汇变成碳源。在同时考虑未来气候变化和大气二氧化碳浓度增加的情景下,未来100a中国陆地生态系统NPP总量持续增长,由20世纪末的2.94Gt C·a^-1增加到21世纪末的3.99Gt C·a^-1,同时土壤和植被碳贮量也持续增加,到21世纪末总量增大到110.3Gt C.NEP总量在21世纪初期和中期保持上升趋势,大约在2050年达到最大值,之后逐渐下降,到21世纪末接近于零。     

岩溶湿地表层水体CO2分压时空分布特征及其扩散通量

为揭示岩溶湿地表层水体二氧化碳分压(pCO₂)的时空分布规律及其扩散通量,以我国最大的岩溶湿地贵州威宁草海为研究对象,分别于2019年7月(丰水期)和12月(枯水期)通过网格布点法,系统采集草海表层湿地水体,测定水样理化指标和离子组成,利用PHREEQCI软件计算水体pCO₂,并基于Cole提出的气体扩散模型估算水-气界面二氧化碳(CO₂)的扩散通量.结果表明:草海湿地表层水体丰水期pCO₂的变化范围为0.44~645.65μatm,平均值为(55.94±124.73)μatm;枯水期变化范围为35.48~707.95μatm,平均值为(310.46±173.54)μatm;丰水期水体整体pCO₂低于枯水期,空间上两期水体均呈现东部区域及河流入湖口处pCO₂较高,而中西部区域pCO₂欠饱和的特征.水-气界面CO₂的扩散通量在丰水期变化范围为-43.27~27.16 mmol/(m²·d),平均值(-34.49±12.93)mmol/(m²·d),枯水期变化范围为-33.36~28.15 mmol/(m²·d),平均值(-8.02±15.85)mmol/(m²·d),与其他岩溶湖库相比,水生植物丰富的草海在两个极端水文期CO₂扩散通量相对较低,总体表现为大气CO₂的汇.     

武汉和阿德莱德大气太阴N2潮及M2潮的对比分析

利用阿德莱德（35°S,138°E）和武汉（30.6°N,114.5°E）的流星雷达观测数据首次给出了80~100 km高度上周期为12.66太阳时的大气太阴半日潮汐（N₂潮）的季节、高度、年度变化及其与周期为12.42太阳时的大气太阴半日潮汐（M₂潮）的对比分析.分析结果表明：武汉和阿德莱德的N₂潮和M₂潮均有明显的季节、高度和年度变化.N₂潮与M₂潮的幅度比值大于其引力势之比0.191,在某些年份的不同季节和高度上,N₂潮的幅度甚至大于M₂潮的幅度.大多幅度之比接近或超过N₂潮和M₂潮引力势之比的2倍.中低热层的大气太阴N₂潮汐值得关注.     

一种浅水湖耦合模式系统的发展与应用

Growing developments in lake basins in China, have adversely affected, the water quality of lake, in particular, the water bodies of many famous shallow lake are seriously polluted in recent years. Some projects have been built up to improve the water quality, for example, the sewage interception project (i.e. Xiyuan tunnel project) and four sewage treatment plants etc. have been built up in Dianchi Lake. In order to predict and evaluate the effects of projects on the water quality, it is necessary to develop a coupled model system, which should mainly include wind, circulation and water quality parameters. This paper describes the development and application of a coupled modeling system in a shallow lake, which include a 3D micro-meteorology model (3DMM), a 2D hydrodynamic model (2DHM) and a 2D water quality model(2DWM).The coupled modeling system has been applied to predict the ejfects of environmental protection projects on water quality in Dianchi Lake.     

川滇地区电离层多参量异常监测系统的设计与实现

介绍了川滇地区电离层多参量异常监测系统的设计思路与功能实现,并将该系统应用于2019年6月17日四川长宁M_S6.0地震的监测试验。结果表明:该系统实现了全球和中国区域垂直总电子含量VTEC、站点VTEC和F₂层临界频率f_oF₂异常变化的实时监测,有助于开展示范性地震电离层异常监测工作,其图形及数据结果可为地震-电离层异常扰动判识提供佐证,为川滇地区地震监测预报提供电离层前兆信息支持。