极地大气科学与全球变化研究进展

南极和北极是地球上的气候敏感地区, 也是多个国际科学计划研究全球气候变化的关键地区。极地大气科学考察与研究是极地科学研究的重要组成部分。中国气象科学研究院的极地大气科学考察与研究始于20世纪80年代, 25年来有较大进展。中国气象科学研究院参加了我国组织的23次南极考察、2次北冰洋考察和3次北极考察; 承担了南极长城站和中山站、北极黄河站气象业务建设和维持, 以及中-澳合作南极冰盖3个无人自动气象站工作; 进行了常规地面气象、Brewer大气臭氧、近地面物理、冰雪和大气化学等观测, 获得了较为系统的极地大气环境资料。开展了有关极地大气科学与全球变化的研究, 在极地天气气候特征及气候变化时空多样性、极地海冰变化和南极海冰涛动、极地近地面物理特征和海-冰-气相互作用、中山站臭氧变化特征及南极臭氧洞和大气化学、气候代用资料获取和古气候环境以及极地大气环境变化对东亚环流和中国天气气候影响等方面的研究取得了新进展。中国极地大气科学正积极通过多学科交叉、走国际合作道路, 努力提高对极地在全球变化中作用的认识水平, 并积极探索极地变化对我国气候、环境的影响。     

苏南地区土地利用结构变化分析

利用航片、城市平面图及城市用地调查等资料，分析了苏锡常地区城镇用地扩展和结构变化特点，发现苏南地区城镇用地扩展及土地利用结构变化呈现为以下特征：大城市用地扩展速度由80年代前的缓慢发展转变为80年代后的快速发展，其主导因素是新区开发建设；其用地结构变化以居住及公建性用地扩展占用地扩展的第一位，工业用地扩展由80年代前第一位退居第二位。县城镇的用地发展基本与大城市相同，但其发展速度快，工业用地扩展居次的时间也比大城市迟。小城镇的大量兴起和小城镇用地的大规模扩展造成苏南乡村景观巨变，其主因是乡镇企业的异军突起；目前用地扩展居主导地位的仍是工业用地的扩展。交通用地的扩大及耕地面积的减少是苏南区域用地景观80年代以来的变化主流。     

从地幔上升的热柱

由英国剑桥大学R.S.White和D.P.Mackenzie写的两篇新论文“裂谷带的岩浆作用”和“裂谷带的火山活动”(分别见J.GeO.Phy.Res.94,7685—7730,1989和Scient.American,261,62—67,1989,)是目前最令人满意的论文之一,其中将最近几年开展的综合地质研究进行了全面总结。 至少在过去250Ma的时期内,每30Ma左右大陆区就遭受一次剧烈的火山作用,形成所谓大陆溢流玄武岩区,这些地区包括北大西洋区、埃塞俄比亚、印度德干高原、南非干燥荒原(Karoo)和南美洲的巴拉那     

IPCC《全球1.5℃增暖特别报告》冰冻圈变化及其影响解读

在气候系统五大圈层中,冰冻圈对气候变化高度敏感,近几十年来气候变暖已引起全球冰川、冻土、积雪和海冰等冰冻圈要素加速退缩,进而对区域水资源、生态环境、社会经济发展和人类福祉产生了深远影响。2018年10月,IPCC在韩国仁川公布了《全球1.5℃增暖特别报告》（SR1.5）。报告较系统地呈现了关于全球1.5℃温升目标的基本科学认知,并探讨了可持续发展及消除贫困目标下加强全球响应的路径。在冰冻圈相关内容方面,报告呈现了有关全球1.5℃和2℃温升下冰冻圈（主要是海冰和多年冻土）变化及其对大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类圈影响的一些亮点结论,还关注了全球1.5℃和2℃温升下冰冻圈相关的气候变化热点（区）和地球系统临界因素。报告指出,随着温度不断升高,冰冻圈及其相关要素和热点（区）面临的风险将不断增加,但将全球温升控制在1.5℃而不是2℃或更高时的风险将大大降低。     

The concentration variation features of sea salt ions and non sea salt ions in a firn core recovered from Princess Elizabeth Land, East Antarctica

A 51.85 m firn core drilled in Princess Elizabeth Land, Antarctica, during the 1996-1997 Chinese First Antarctic Inland Expedition, has been measured for δ 18 O and major ions. Based on the high quality data of the seasonal variations of major ions, the firn core was dated with errors within ±3 years. The 51.85 m firn core record extends for 251 years (A. D. 1745-1996). The results of the glaciochemistry data of the firn core show that the mean concentrations of Cl -, Na + and Mg 2+ are similar to those reported from other coastal areas in East Antarctica. However, mean concentrations of Ca 2+ are much higher than those reported from other regions, this anomaly phenomenon may be related to the strong local terrestrial sources. It is found that the variations of three kinds of sea salt ions (Cl -, Na + and Mg 2+ ) in the past 150 years show very similarly rising trends, which may be the results the Southern Hemisphere warming in the past century.     

基于双树复小波包变换的地震信号分析方法

尝试性地将一种双树复小波包变换方法应用于地震信号分析中. 复小波包变换综合了实小波包变换与连续复小波变换各自的优点，不但能提取信号的相位信息，而且选取与被分析信号相频特性相匹配的复小波包，可以对信号产生更好的聚焦作用. 本文描述了一种双树复小波包变换算法，并给出了模拟信号及实际地震记录的分析实例. 研究结果表明，双树复小波包变换是分析具有非线性相位地震信号的一种较为有效的方法.      

MT3D-通用的三维地下水污染物运移数值模型

定量研究污染物在地下水中的运移过程通常采用数值模拟方法。MT3D是一套基于有限差分方法的污染物运移模拟软件，近年来在国外水文地质和水环境模拟等领域的研究中已经得到较为广泛的认可。MT3D比较全面地考虑了污染物在地下水中的对流、弥散和化学反应等过程，可以灵活处理各种复杂的源汇项和边界条件，能够准确模拟承压、无压和越流含水层中的污染物运移过程。MT3D具有模块化的程序结构、灵活的求解方法以及全面的模拟功能，非常适合实际问题的研究，值得在国内推广使用。     

南亚热带森林土壤CO2排放的季节动态及其对环境变化的响应

应用静态箱／气象色谱法对南亚热带3种森林土壤地表CO₂排放通量的季节动态及其对环境变化的响应规律进行了2年的连续观测,结果表明:季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松针叶林(S+L)CO₂年排放总量分别为3942．2,3422．36和2163．02 gCO₂．m^-2·a^-1,并且3种林分具有相同的季节性变化特征,排放高峰均出现在6～8月,这期间的土壤CO₂排放量占全年排放总量的35．9％,38．1％和40．2％:不同森林土壤CO₂排放过程对环境变化的响应有明显差异,具体体现在针叶林(PF)对温度变化的响应较阔叶林(BF)和混交林(MF)敏感,Q10值较大,而且CO₂排放通量的季节变化幅度较大,表明结构单一的森林生态系统抗干扰能力较差;3种森林土壤CO₂排放通量与土壤温度(Ts)、土壤含水量(Ms)和空气压力(Pa)均呈显著相关;但多元回归分析表明,空气压力对森林土壤CO₂排放通量的影响并不显著;基于经验模型,以土壤5 cm处温度和土壤含水量两个指标可以分别说明阔叶林、混交林和针叶林土壤CO₂排放通量变异的75．7％,77．8％和86．5％,该模型可以较好地描述受水分胁迫的土壤或干旱或半干旱土壤CO₂的排放过程．