全球粮食安全格局的时空演化

Food security is the primary prerequisite for achieving other Millennium Development Goals(MDGs).Given that the MDG of“halving the proportion of hungers by 2015”was not realized as scheduled,it will be more pressing and challenging to reach the goal of zero hunger by 2030.So there is high urgency to find the pattern and mechanism of global food security from the perspective of spatio-temporal evolution.In this paper,based on the analysis of database by using a multi-index evaluation method and radar map area model,the global food security level for 172 countries from 2000 to 2014 were assessed;and then spatial autocorrelation analysis was conducted to depict the spatial patterns and changing characteristics of global food security;then,multi-nonlinear regression methods were employed to identify the factors affecting the food security patterns.The results show:1)The global food security pattern can be summarized as“high-high aggregation,low-low aggregation”.The most secure countries are mainly distributed in Western Europe,North America,Oceania and parts of East Asia.The least secure countries are mainly distributed in sub-Saharan Africa,South Asia and West Asia,and parts of Southeast Asia.2)Europe and sub-Saharan Africa are hot and cold spots of the global food security pattern respectively,while in non-aggregation areas,Haiti,North Korea,Tajikistan and Afghanistan have long-historical food insecurity problems.3)The pattern of global food security is generally stable,but the internal fluctuations in the extremely insecure groups were significant.The countries with the highest food insecurity are also the countries with the most fluctuated levels of food security.4)The annual average temperature,per capita GDP,proportion of people accessible to clean water,political stability and non-violence levels are the main factors influencing the global food security pattern.Research shows that the status of global food security has improved since the year 2000,yet there are still many challenges such as unstable global food security and acute regional food security issues.It will be difficult to understand these differences from a single factor,especially the annual average temperature and annual precipitation.The abnormal performance of the above factors indicates that appropriate natural conditions alone do not absolutely guarantee food security,while the levels of agricultural development,the purchasing power of residents,regional accessibility,as well as political and economic stability have more direct influence.     

暴雨和中尺度气象学问题

利用中国大陆2 400多站日降水资料（08-08时）和常规天气图资料,以1981-2010年30 a平均降水量为气候态,统计2018年4-10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的重要影响系统、出现时段、范围及累积降水量。结果表明：2018年4-10月我国共出现178个暴雨日、31次主要暴雨过程。2018年总共有10个台风登陆我国,较常年平均偏多2.8个。台风总体强度偏弱,登陆位置总体偏北,三个台风在上海登陆。本年度最大日降水量达351.3 mm,8月18日出现在河南商丘,系1818号台风     

可见光下Li+/CNTS-TiO2光催化剂降解海洋柴油污染的研究

通过溶胶-凝胶法,以CNTS-TiO₂为前驱物制备了Li⁺掺杂CNTS-TiO₂的纳米复合光催化剂(以下均称为Li⁺/CNTS-TiO₂),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对光催化剂进行表征,结果表明制得的催化剂为纳米材料且在TiO₂的基础上增大了比表面积。利用掺杂量为3%的Li⁺掺杂CNTS-TiO₂复合光催化剂(以下均称为3%Li⁺/CNTS-TiO₂)光催化降解海洋柴油污染,在可见光条件下考察了Li⁺掺杂量、煅烧温度、光催化剂投加量、柴油初始质量浓度、光催化反应时间、H₂O₂质量浓度等条件对光催化实验的影响。进行正交实验,确定最优化工艺条件为:Li⁺掺杂量为3%,光催化剂的煅烧温度为600 ℃,3%Li⁺/CNTS-TiO₂的投加量为0.1 g/L,降解柴油初始质量浓度为0.4 g/L,光催化反应时间为3 h,H₂O₂质量浓度为0.6 g/L,降解率可以达到95%以上。同时对此光催化剂进行应用试验,试验结果表明光催化剂去除效果优异,去除率可达91.87%。     

中阿尔金南缘志留纪高压泥质片麻岩的发现及其构造地质意义

在中阿尔金南缘西段尤努斯萨依北部原划长城系巴什库尔干岩群中首次发现一套高压泥质片麻岩。根据岩相学观察和矿物化学成分可识别出其四期矿物共生组合:早期为石榴子石+多硅白云母+单斜辉石(?)+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;第二期为石榴子石+蓝晶石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;第三期为石榴子石+夕线石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;晚期为石榴子石+夕线石+斜长石+黑云母+石英+钛铁矿。依据矿物内部一致性热力学数据,基于THERMOCALC 3. 40程序平台,计算出P-T视剖面图,并结合矿物等值线、矿物对温压计等计算,依次确定四期变质温压条件为15. 8～18. 3kbar/646～729℃、10. 30～12. 30kbar/781～821℃、8. 50～9. 60kbar/812～838℃和4. 65～5. 70kbar/698～725℃。上述四期变质阶段共同构成一个早期降压升温后降压降温的顺时针型演化的P-T轨迹,指示出与陆壳俯冲-折返相关的变质地质事件。利用LA-ICP-MS进行的锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析结果表明,该岩石记录了432. 0±2. 7Ma、401. 4±2. 5Ma和381. 1±2. 4Ma三期变质年龄,可能分别代表了该岩石早期高压、中期高压麻粒岩相-麻粒岩相和后期角闪岩相变质阶段的时代。该高压岩石出露于中阿尔金地块西段南缘长城系巴什库尔干岩群之中,与南侧以断裂带分隔的赋存于阿尔金岩群之中的南阿尔金高压-超高压岩石出露的构造位置明显不同,其峰期变质时代(～432Ma)亦明显不同于南阿尔金高压-超高压岩石的峰期变质时代(～500Ma)。因此,该高压岩石与南阿尔金高压-超高压岩石显然不能构成同一条变质岩带。结合区域地质背景和前人关于柴北缘陆壳属性高压-超高压岩石峰期变质时代(～430Ma)的研究成果综合分析,本文初步认为该高压岩石可能是柴北缘高压-超高压变质岩带的西延或是被中新生代以来阿尔金复杂多期次走滑断裂系迁移而就位于中阿尔金南缘的部分柴北缘高压-超高压变质岩片/岩块。     

基于时空统计降尺度的淮河流域夏季分月降水概率预测

针对淮河流域水资源短缺、洪涝、干旱并存的问题,基于国家气候中心第二代季节气候模式的集合回报数据集(1991—2014年),建立时空相结合的统计降尺度模型,提前1—3个月预测该流域夏季分月降水,应用ROC(relative operating characteristics)评分评估比较了不同集合预测方案的预测技巧。交叉检验结果表明,样本数取18、20、22、28时,集合预测方案对3、4、5月三个起报时次预测的夏季各月降水技巧预测均高于模式预测技巧。2015—2017年的独立样本检验进一步表明该统计降尺度模型能够明显降低3月、5月起报的6月和8月的降水预测偏差。认为可尝试将该降尺度方法应用于淮河流域夏季降水预测及进一步的流域水文预测。     

基于多源数据约束的成矿动力学模拟——以宁芜盆地钟姑矿田典型矿床为例

数据驱动是大数据分析的特点之一。成矿过程的数值模拟即采用数据驱动方式,在基本的物理化学方程及地质模型基础上,通过定量的手段,模拟不同阶段、不同条件下成矿系统的演化过程,从而能够更深入、直观的讨论各种地质要素对成矿系统的影响,验证已有的成矿理论,获得新的认识。姑山铁矿床和杨庄铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田内的典型矿床。前人研究显示,杨庄铁矿床为典型的充填-接触交代型热液矿床,而姑山铁矿床目前在成因上仍存在争议,存在岩浆成因和热液成因等多种观点。为了更好的对比和了解姑山铁矿床和杨庄铁矿床的成因及成矿过程,本文基于多源数据的综合解译剖面,采用力-热耦合数值模拟方法对与热液矿床密切相关的扩容空间的形成机制和特点开展研究。模拟结果显示,姑山铁矿床和杨庄铁矿床可能分属不同的成因类型;随着岩体的逐渐冷却,杨庄铁矿床内岩体和地层接触带会出现明显的扩容空间,可为成矿流体的汇聚及矿质的沉淀提供良好的条件,有利于热液矿床的形成;而姑山铁矿床内岩体和地层接触带只有局部区域出现扩容空间,同时体应变数值较小且形态变化大,并不利于大规模的流体汇聚及矿质的沉淀,姑山铁矿床可能主要为岩浆成因,并受少量热液的叠加改造。     

三维成矿预测多源地学空间数据库建设——以宁芜盆地钟姑矿田为例

大数据是海量、高增长率和多样化的信息资产,是未来找矿靶区预测的不可或缺的技术。大数据-三维成矿预测研究面临机遇与挑战,其涉及的地学大数据除了数据来源众多、比例尺不同、数据量大、非结构化管理、时效性强、空间数据与非空间数据协同管理等复杂特点外,还必须具有适应进行三维建模及空间分析的数据结构。本文分析了地学空间大数据的特点,对多源地学综合信息的管理需求进行研究,参考国家及行业标准,建立了可满足三维成矿预测需求的多源地学空间数据库模型,并依据实际划分为勘查控制钻孔地质数据库、空间属性数据库和地球物理数据库,各数据库可在多源地学空间索引库的支持下协同工作。本文以大数据应用的典型实例--钟姑矿田作为研究对象,系统收集了矿田内勘查成果资料,建立了钟姑矿田多源地学空间数据库,并在此基础上进行了控矿要素的有效提取,可进一步支持三维成矿预测。研究结果表明,本文提出的多源地学空间数据库可有效管理地学空间大数据,是大数据-三维成矿预测的重要解决方案,是进行三维成矿预测的重要数据支持。     

地球系统模式FIO-ESM对2016—2017年La Niña事件及其对中国近海地区影响的预测

最近的观测表明赤道太平洋中部及东部的水温略低于拉尼娜事件的阈值,但大气与海洋的状态还不足以完全支持转为弱拉尼娜现象。本研究基于地球系统模式FIO-ESM和集合调整卡尔曼滤波同化方案建立的短期气候同化和预测系统,进行了1992-01-01—2016-10-31的模式同化,结果表明同化系统能够为预测提供较好的初始场。随后对2016—2017年拉尼娜事件的状态以及中国近海地区气温和降水异常进行了未来6个月的预测,结果表明赤道太平洋会在2016年年底继续降温,Nio3.4区海温异常将持续略低于拉尼娜事件的阈值-0.5℃,说明2016—2017年为弱拉尼娜事件,2017年春季东太平洋继续降温,表明此次拉尼娜事件可能会持续较长时间。预测结果同时也表明2016年冬季至2017年春季中国近海地区存在着北高南低的气温异常分布,中国南部地区降水存在负异常。拉尼娜带来的极端天气与气候异常会对中国沿岸地区带来巨大影响,但总体来说2016—2017年拉尼娜事件对中国的影响相对较弱。     

海草床鱼类群落结构的时空变化及其在热带海草床中的育幼

本文以印尼北苏拉威西东部的潟湖为对象,研究了热带海草床鱼类群落的种类组成和时空变化。研究发现当地鱼类的香农-威纳指数在1.57-3.69之间多样性相对较高。在科水平,天竺鲷科的丰度（8.27 ind./（100 m²））和生物量（28.49 g/（100 m²））最高。在物种水平,侧带天竺鲷（Apogon lateralis）的丰度最高,环纹圆天竺鲷（Sphaeramia orbicularis）的生物量最大。对于物种的空间变化,潟湖湖顶、湖中和湖口首先聚类在一起,这可能是由于基质类型引起的。干季和湿季的鱼类种类、丰度和生物量均比转换季高,这可能是由较强的季风造成的,强季风为鱼类提供了更适宜的环境和食物。93.1%的鱼类的最大体长小于它们的性成熟体长,暗示了海草床是很多鱼类的育幼场。因此,保护海草床对渔业和资源的可持续利用至关重要。     

北阿尔金白尖山地区花岗闪长岩锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

白尖山花岗闪长岩位于北阿尔金红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带东段,呈大套岩株状产出于拉配泉岩群之中。该花岗闪长岩具有较低的SiO_2含量(62.58%～65.05%),富CaO(4.02%～4.98%),铝饱和指数A/CNK1.0(0.89～0.98),富集K、Rb、Ba,亏损Nb、Ta、Zr、Ti,属于准铝质钙碱性岩石系列,具I型花岗岩的特征;其稀土元素∑REE=90.2～137.8μg/g,具有轻重稀土元素分馏明显,轻稀土元素相对富集的特点,具弱的Eu负异常(δEu_N=0.84～0.92)。该岩石变化范围较大的锆石Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=-2.96～7.99)可能与源区物质不充分的岩浆混染有关,结合地球化学特征及其与实验岩石学资料的对比,其形成应为洋壳俯冲时板片脱水诱发下地壳基性岩石部分熔融产生的初始岩浆结晶作用的产物,同时在岩浆侵位过程中还受到上地壳物质(杂砂岩等)的混染。锆石U-Pb年龄为475.2±2.0Ma,结合锆石CL图像具有岩浆环带特征和Th/U值(0.30～0.75),推断该年龄为花岗闪长岩的形成年龄。综合区域地质背景,本次研究的白尖山花岗闪长岩应为红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带东部地区早古生代洋壳俯冲岛弧岩浆活动的组成部分,与西部红柳沟地区(恰什坎萨依及巴什考供盆地北缘)的花岗闪长岩和石英闪长岩共同构成北阿尔金早古生代洋壳俯冲产生的岛弧岩浆岩带。此外,由西到东红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带的南北两侧均发育早古生代与洋壳俯冲有关的花岗质岩石,表明整个北阿尔金洋俯冲时期可能具有双向性。