数字环境考古中的史前聚落研究综述

数字环境考古是为了响应信息时代对环境考古的新要求而提出的新概念,是指基于空间信息技术的古环境与古文化研究。史前聚落具有文化与环境双重属性,成为包括数字环境考古在内的环境考古重要的研究对象。通过对国内外数字环境考古中的史前聚落研究进展进行综述,并结合多年的研究工作,对数字环境考古中的史前聚落研究内容进行总结,提出了具体的数字环境考古中的史前聚落研究方法与技术路线。数字环境考古中的史前聚落研究总体上仍处于起步阶段,但其具有广阔的发展前景,必将在聚落考古研究中发挥越来越重要的作用。     

南海南部最近几十年珊瑚钙化趋势与大气CO2浓度升高和全球变暖的联系

本研究11个现代滨珊瑚年龄在16～ 49年之间,包括两个种属Porites lutea和P.labata,于2008年7～9月采自南海南部南沙群岛海域水深3～4m处.用数字图像技术和实测方法沿珊瑚骨骼主生长轴测量生长率、密度和钙化率.结果表明,自1993 ～ 2008年,11个珊瑚平均生长率为0.96±0.05cm/a,16年增加了10.77％,变化率0.67％/a;密度为1.17±0.03g/cm3,16年减小了6.92％,变化率为-0.43％/a;钙化率为1.13±0.05g/cm2·a,16年增加了2.69％,变化率为0.17％/a.标准差分析显示,密度是3个生长参数中最不易变化的参数,因此,钙化率变化主要取决于生长率.珊瑚3个生长参数的趋势变化为:多数珊瑚生长率和钙化率都增加而其密度减小,少数珊瑚3个生长参数都增加或都减小.线性相关分析显示,多数珊瑚生长率和钙化率与大气CO2浓度和温度正相关而其密度与之负相关,然而,少数珊瑚与之反相关或相关关系不明显.这些相关关系进一步揭示,过去50年,人类活动产生的温室气体增加引起南海表层温度升高使珊瑚呼吸作用增强,从而导致其生长率和钙化率增加而密度减小.而且,少数珊瑚对大气CO2浓度升高和全球增温显示的差异响应可能与珊瑚样品个体生长的差异和局地环境的影响有关.     

中国土壤热通量的时空分布特征研究

利用中国生态系统研究网络(CERN)的17个野外台站2004～2007年的实测土壤表层热通量资料,分析了土壤表层热通量的季节和空间变化规律。土壤热通量从2月份开始由负值转变为正值,9月份左右开始由正值转变为负值,在3～8月份土壤热通量的值都为正值,12月至次年1月土壤热通量都为负值。空间分布上,东北地区和西北地区季节变化明显,年变幅比较大,长江流域地区夏季增加幅度小,年变化幅度也比较小,青藏高原地区四季都相对为低值地区,年变幅比较小,总的空间变化趋势是春夏季北高南低,秋冬季节南高北低。土壤热通量年合计值在东北黑土地地区、西北荒漠地区、黄土高原陕北地区和四川盆地地区是高值区,长江流域下游和黄河流域中下游冲积而成的区域为负值区。研究结果为进一步研究土壤的生态环境形成和变化提供了参考依据。     

长江流域水分收支以及再分析资料可用性分析

首先利用实测资料定量计算了长江流域水分收支的各分量,包括降水、径流、蒸发、水汽辐合等,分析其季节循环、年际变化以及线性趋势变化。结果表明,多年平均该流域是水汽汇区,主要来自平均流输送造成的水汽辐合,而与天气过程密切相关的瞬变波则主要造成流域的水汽辐散。蒸发所占比例接近于径流,对流域水分循环十分重要。大部分要素的季节变化和年际变化都很大,只有蒸发和大气含水量的年际变化较小。降水和平均流输送造成的水汽辐合一般在6月达到年内最大,12月达到年内最小,而径流和大气含水量则一般滞后1个月于7月达到年内最大,1月降为年内最小。1958—1983年,夏半年降水略微增加,冬半年略微减少,各月实测径流为弱的增长趋势,但均不显著,年平均蒸发亦无显著的趋势变化。然后将实测资料同ECMWF及NCEP/NCAR再分析资料作进一步对比分析,以检验两套再分析资料对长江流域水分循环的描述能力。在量值上,NCEP/NCAR再分析资料中的降水、蒸发、径流均比实测偏大很多,大气含水量及由平均流输送所造成的水汽辐合则偏小很多;ECMWF再分析资料中的降水量、径流量基本上与实测接近,蒸发量偏大,大气含水量及由平均流输送所造成的水汽辐合偏小,但比NCEP/NCAR再分析资料要接近实测。另外,该两套再分析资料均可以较好地描述长江流域水分收支的季节循环和年际变化,而且同样是ECMWF再分析资料与实测资料的一致性更好。但是两套再分析资料在1958—1983年均存在十分夸张的线性趋势变化,尤其是ECMWF再分析资料。     

几种格点化温度滚动订正预报方案对比研究

为了快速获得更为精准的格点温度预报产品,使用国家信息中心高分辨率、高频次的温度格点多元融合产品和欧洲中期天气预报中心全球模式2 m温度预报场资料,采用8种误差订正方案进行滚动订正预报试验。选择2017年1月1日至2月28日和6月1日至7月31日两个时间段进行两次回报模拟试验,并对订正前后的预报结果进行格点和站点检验分析,结果表明:8种方案对模式直接输出的预报场有正技巧订作用,全格点滑动误差回归模型订正和全格点滑动双因子回归模型订正效果最优,两种方案都能使订正场的格点平均绝对误差在2℃以下,3、6和9 h的格点准确率均在0.9以上。全格点滑动误差回归模型的检验评分略微好于全格点滑动双因子回归模型,表明作为预报模型因子的起报时刻误差场比数值模式因子在短期订正中扮演着更为重要的角色。     

Conversion and degradation of crude oil by Bacillus SP3

The objective of this study is to demonstrate the basic characteristics of Bacillus SP3 and evaluate its effect on different crude oils. Strain SP3 is a motile, gram-positive, spore-producing rod that was isolated from a reservoir of the Shengli oil field in East China. The cells of strain SP3 grew at high temperatures up to 58℃ at the pH range of 5.5–8.5. Strain SP3 grew facultatively and could use different organic substrates, and produce some metabolites such as 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, methyl-2-nitrogen benzene and 1, 2-benzenedicarboxylic acid bis ester. Laboratory studies have demonstrated that the strain converted and degraded different components and changed the physical and chemical properties of crude oils. Strain SP3 degraded crude oil and the growth of bacteria on crude oil resulted in loss of aromatic hydrocarbons, resins and asphaltenes. The bioconversion of crude oils would lead to an enrichment in lighter hydrocarbons and an overall redistribution of saturate hydrocarbons. The interactions of microorganisms with crude oils are variable, depending on the microbial species and the chemical compositions of crude oils.     

辽宁王家崴子金矿床地球化学研究

王家崴子金矿床赋存于辽南古元古代浅变质岩系中。矿床的微量元素、稀土元素及稳定同位素地球化学天空表明,成矿元素和成矿热液具有多来源,盖县组地层和岩浆水分别是主要的矿源层和成矿流体;中生代的构造岩浆活动导致金的多次富集;成矿主要集中于燕山期。王家崴子金矿床是具有多来源的岩浆热液型矿床。     

环嵩山地区9000 aB.P.-3000 aB.P.聚落规模等级

选取遗址面积、文化层厚度、重要遗物、重要遗迹4 个变量, 利用SOFM网络对环嵩山地区9000 aB.P.-3000 aB.P.聚落按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商4 个阶段分别进行聚类分析, 以此对区域不同时期早期聚落的规模等级进行划分, 其中裴李岗时期聚落划分为2 个级别, 仰韶、龙山时期聚落均划分为3 个级别, 夏商时期聚落划分为4 个级别。结果表明, 裴李岗时期区域聚落等级规模之间的差异不明显, 大致在距今5000 年左右的仰韶文化中晚期, 区域聚落规模等级出现分异, 这种分异在龙山时期得以延续, 并于夏商时期最终形成。此外, 规模等级划分结果还对于特定时期文化面貌的区域差异有所反映, 具体表现在裴李岗时期3 个区域所属的不同文化系统与夏、商文化不同的空间分布特征。通过环嵩山地区9000 aB.P.-3000 aB.P.聚落规模等级研究发现, SOFM网络具有的邻近单元相互竞争、相互学习特征可以降低遗址面积不准确性对于分类结果的影响, 非常适合于早期聚落规模等级的划分。     

Changes in aridity in response to the global warming hiatus

The global warming slowdown or warming hiatus, began around the year 2000 and has persisted for nearly 15 years. Most studies have focused on the interpretation of the hiatus in temperature. In this study, changes in a global aridity index (AI) were analyzed by using a newly developed dynamical adjustment method that can successfully identify and separate dynamically induced and radiatively forced aridity changes in the raw data. The AI and Palmer Drought Severity Index produced a wetting zone over the mid-to-high latitudes of the Northern Hemisphere in recent decades. The dynamical adjustment analysis suggested that this wetting zone occurred in response to the global warming hiatus. The dynamically induced AI (DAI) played a major role in the AI changes during the hiatus period, and its relationships with the North Atlantic Oscillation (NAO), Pacific Decadal Oscillation (PDO), and Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO) also indicated that different phases of the NAO, PDO, and AMO contributed to different performances of the DAI over the Northern Hemisphere. Although the aridity wetting over the mid-to-high latitudes may relieve long-term drying in certain regions, the hiatus is temporary, and so is the relief. Accelerated global warming will return when the NAO, PDO, and AMO revert to their opposite phases in the future, and the wetting zone is likely to disappear.     

FY-4A白天对流风暴和闪电产品在华北强雷暴天气分析中的应用

我国第二代静止气象卫星FY-4A观测能力较之前有明显提升,在天气特别是对流性天气监测和预测中具有较强的应用潜力。利用FY-4A气象卫星多通道扫描辐射成像仪(Advanced Geosynchronous Radiation Imager,AGRI)和闪电成像仪(Lightning Mapping Imager,LMI)数据开展研究,分析了反演产品在强雷暴天气中的应用。研究表明,扫描辐射成像仪多通道组合白天对流风暴红-绿-蓝（red-green-blue,RGB）合成产品可以突出具有强上升气流的对流性雷暴云,较单通道及多通道可见光合成产品具有监测优势;闪电成像仪产品较地面闪电探测闪电产品能够探测到更多的闪电,对新生对流和较弱对流产生的闪电监测具有优势;在华北和黄淮一次强雷暴天气过程中,白天对流风暴RGB合成产品能够监测云系发展的过程,卫星监测闪电活动频数和冰雹活动一致性较好。