1960年以来东亚季风区云-降水微物理的直接观测研究

云-降水的直接观测结果是云微物理参数化的重要依据。自1960年以来,处于东亚季风影响下的中国实施了大量对云-降水微物理参数的观测和研究,旨在加深对云-降水微物理过程的认识,从而改进数值模式中云微物理参数化方案和指导人工影响天气作业。云-降水微物理参数包括气溶胶、冰核、云滴、雨滴、冰晶、雪晶、冰雹等粒子浓度和谱分布,以及云滴、雨滴含水量等。中国已有云-降水微物理参数的成果可归纳为:(1)通常云-降水微物理粒子浓度变化较大,但总体变化有一定的范围;(2)采用Γ函数拟合云滴谱更接近实际谱,但不同拟合谱参数差异较大;(3)可用指数函数和Γ函数来拟合层状云降水雨滴谱,Γ函数拟合积云和层积混合云降水雨滴谱精度更高;(4)中国冰核浓度较高,冰核浓度随温度的降低近似成指数变化;(5)冰晶谱、雪晶谱、冰雹谱通常采用指数函数来描述;(6)通常使用荣格(Junge)和Γ函数来分段描述气溶胶粒子谱拟合误差更小。由于云-降水过程及其反馈作用描述不准确是数值模式预报结果不确定性的最大因素,中国正在不断地推进云降水的微物理观测研究,以期进一步加深对东亚季风区云-降水微物理特征的认识,从而为模式中微物理参数化方案的改进提供观测依据和科学指导。基于数值预报模式中云微物理过程参数化发展的需要,总结了中国1960年以来云-降水微物理直接观测的研究成果,可为东亚地区云-降水微物理研究及其模式参数化方案的改进提供观测依据。此外,针对云微物理参化发展的需求,结合过去已有的大量观测提出了几点建议,为今后云-降水物理综合性观测方案的设计提供参考。     

渤海湾潮间带(大沽口)柱状沉积物中的重金属来源判别

采用因子分析法对2003年11月采自渤海湾潮间带(大沽口)柱状沉积物中的重金属含量数据进行了分析,提取出的三个主要因子占据重金属含量样本信息量的83.69%,以此定量判别出重金属的来源方式和富集原因。并有效采用Li和Sc作为污染重金属的参照元素,以这两种元素含量比值的自然对数和目标元素与Sc的比值的自然对数做比率散点图的方法验证了因子分析所得的结论。结果表明,Cd,Zn和As以人类活动输入为主,Pb,Cr,Hg受到一定人为输入影响,但仍以环境背景贡献为主,Cu,Al,Fe,Ni以自然来源为主。     

共享社会经济路径在土地利用、能源与碳排放研究的应用

情景是气候变化研究的重要工具。为了科学支撑气候变化科学评估和研究,2010年政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出了共享社会经济路径(Shared Socioeconomic Pathways, SSPs)。作为从社会经济变化视角构建的气候情景,SSPs促进了气候变化科学基础、影响、脆弱性、风险、适应和减缓等学科的综合研究。本文介绍了SSPs情景研发与应用过程;阐述了全球和中国的人口经济、土地利用、能源和碳排放的模拟和预估主要成果;探讨了全球和中国碳排放路径及其与“双碳”目标的关系;并展望了SSPs应用前景。     

中国北方春季沙尘暴频数与北半球500hPa高度场的SVD分析

选取1957-2000年中国北方地区春季沙尘暴发生次数资料和北半球500hPa秋、冬、春季的平均高度场资料,对沙尘暴和高度场作SVD分析。结果表明,我国北方春季沙尘暴次数各地具有比较一致的变化趋势,表明可能与大尺度气候背景的变化有联系。变化的最敏感区域为内蒙古中西部地区、新疆西部、青海西部和东北地区。我国北方春季沙尘暴发生次数与同期及前期500hPa高度场有较好的相关关系,前期环流形势对春季沙尘暴频数有一定的指示和预测意义,冬季环流场尤其具有预报指示意义,因为前一年冬季北大西洋涛动对我国春季北方沙尘暴发生次数有影响。     

卫星高度计绝对定标中海面高梯度的计算

给出了通过平均海面高模型计算海面高梯度的具体方法,选择DTU13、CNES_CLS15、WHU2013 3种模型计算了不同海域近岸比较点海面高梯度值,随机选择的30个近岸比较点处的计算结果表明:使用3种模型计算得到的海面高梯度值之间的标准差均值为0.19cm/km。在卫星高度计定标的具体应用中,由海面高梯度得到的海面高差改正量的误差应不超过0.3cm。     

甘肃舟曲江顶崖滑坡成因分析与综合治理措施

大型土石混合体滑坡是一类受工程地质条件、降水或地震等多种因素影响的滑坡类型,研究其滑坡成因及治理方法对防灾减灾、保障人民生命财产安全具有重要意义。本文以舟曲县江顶崖滑坡为例,通过历史资料调研和现场地质勘察、数值模拟等手段,对该滑坡的成因和稳定性进行详细分析,并提出相应的综合治理措施。结果表明:该滑坡的地形地貌、松散的岩土体是引发滑坡的内在因素,而连续降雨以及江水对滑坡前缘冲刷是滑坡失稳的外在因素。在对滑坡成因分析的基础上,通过改进抗滑桩护壁结构、率先应用装配式框架支护,结合坡面裂缝整治工程等综合治理措施有效地控制住了该滑坡的变形。该滑坡的综合治理措施可为类似的高大边坡工程以及大型土石混合体滑坡治理提供参考。     

气袋采样法对还原硫化物测定的影响因素分析及机理研究

还原硫化物是一Z类典型的恶臭物质,其特点是活性高、不易储存,因此适宜的储存条件对还原硫化物的准确测定具有重要意义。本文使用气相色谱-质谱联用技术,从气袋材质、还原硫化物初始浓度、还原硫化物性质和储存时间四个因素探究袋采样法储存还原硫化物过程的损失情况。以Tedlar~? PVF和Teflon~? FEP为目标采样袋,使用5个初始浓度(0. 001、0. 010、0. 100、1. 000和10. 000μg/m L)的混合还原硫化物,选择0、2、6、12、24、48以及72h的储存时间,以响应因子和相对回收率作为评价因子,并使用配对t检验法和吸附动力学,研究影响储存效果的主要因素、物质损失机理以及两种采样袋的储存能力。结果表明,储存时间越长、物质初始浓度越高,物质活性越强,损失情况越严重;在环境温度达到60℃时,Tedlar~? PVF的基质背景较Teflon~? FEP更复杂;相同条件下,还原硫化物在Teflon~? FEP储存过程中损失更严重。依据研究结果建议:(1)样品采集后避光保存;(2)低浓度含硫样品的测定在采样后8h内完成,高浓度含硫样品的测定在2h内完成;(3)若待测样品气体温度较高,优先选择Teflon~? FEP采样袋,气体温度较低条件下选择Tedlar~? PVF采样袋,可最大限度保持样品的原始状态。本研究成果有利于确保还原硫化物样品的储存稳定性,最大限度还原恶臭污染现场情况,为恶臭污染的分析测试以及后续的恶臭污染控制与治理提供技术支持。     

Petrogenesis of Two Types of Archean TTGs in the North China Craton: A Case Study of Intercalated TTGs in Lushan and Non-intercalated TTGs in Hengshan

TTG(Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite) gneisses,a major component of Precambrian continental crust,play a significant role in understanding the process and mechanism of the crustal evolution in the early periods of the Earth. In terms of field occurrence,there are two kinds of Archean TTGs in the NCC(North China Craton): intercalated and non-intercalated TTGs. In this contribution,we make a comprehensive comparison of these two types of TTGs from the typical areas(Lushan and Hengshan) in the NCC with an aim to constrain their petrogenesis. The results suggest that they have similar mineral assemblages of Pl + Qtz + Bt ± Amp ± Kfs but different field appearances and geochemical compositions,thus probably reflecting different source materials and tectonic settings. Differences in the contents of characteristic elements,such as Sr,REE and HFSE,suggest that the nonintercalated TTGs in Hengshan were generated at deeper levels than those of intercalated TTGs in Lushan. Constraints from element contents and geochemical modeling results are consistent with derivation from dual sources involving both garnet amphibolite and rutile-bearing eclogite residues for the non-intercalated TTGs in Hengshan,whereas the compositions of intercalated TTGs in Lushan indicate that they were formed by partial melting with amphibolite to garnet-amphibolite residues. Moreover,accumulation of plagioclase is also required in the petrogenesis of intercalated TTGs in Lushan,at least for part of them. In addition,the non-intercalated TTGs in Hengshan display distinctly higher Mg O,Mg#,Cr and Ni values and lower SiO_2 average contents compared to the intercalated TTGs in Lushan. These features suggest that the former magma,at least a part,might have interacted with the mantle wedge during ascent. Considering all the above factors and in combination with the whole-rock Nd and zircon Hf isotopic data,it is suggested that the non-intercalated TTGs in Hengshan were produced by partial melting of subducted slab contaminated by the overlying mantle wedge at deeper levels and high pressures,whereas the intercalated TTGs in Lushan were generated by melting of the thickened lower crust at lower pressures and shallower depths. The tectonic settings of the two types of TTGs shed new light on the growth of the NCC.     

麻粒岩的形成及其对大陆地壳演化的贡献

麻粒岩是地球中最重要的岩石类型之一，它的形成主要受地热条件的控制。麻粒岩的形成可以与大陆碰撞、大陆拉张以及大陆弧模式相联系。麻粒岩在某种程度上，还是下地壳的同义词。通过麻粒岩地体地及火山岩中麻粒岩捕虏体的研究，使人们对地球深部的物质组成和结构有了直接的了解。麻粒岩在陆壳的形成和演化中具有举足轻重的地位。陆核说、陆壳垂直增生或横向增生说，都以麻粒岩作为重要的岩石学依据。     

成矿过程中流体的作用及其主要研究方法

流体在成矿过程中扮演着十分重要的角色,它是成矿物质得以活化、迁移、富集的主要介质,同时流体的运移还能扩展有利的成矿空间,同位素地化学方法仍然是成矿流体研究的主要手段,实验地球化学、元素地球化学以及现代岩石学和矿物学研究方法在探讨流体的起源、演化等方面已发挥越来越重要的作用。每种方法均有其局限性,在实际工作中强调多种研究方法的结合十分必要。