Interannual and Decadal Changes in Tropospheric Ozone in China and the Associated Chemistry–Climate Interactions: A Review

China has been experiencing widespread air pollution due to rapid industrialization and urbanization in recent decades.The two major concerns of ambient air quality in China are particulate matter(PM) and tropospheric ozone(O_3). With the implementation of air pollution prevention and control actions in the last five years, the PM pollution in China has been substantially reduced. In contrast, under the conditions of the urban air pollution complex, the elevated O_3 levels in city clusters of eastern China, especially in warm seasons, have drawn increasing attention. Emissions of air pollutants and their precursors not only contribute to regional air quality, but also alter climate. Climate change in turn can change chemical processes, long-range transport, and local meteorology that influence air pollution. Compared to PM, less is known about O_3 pollution and its climate effects over China. Here, we present a review of the main findings from the literature over the period 2011–18 with regard to the characteristics of O_3 concentrations in China and the mechanisms that drive its interannual to decadal variations, aiming to identify robust conclusions that may guide decision-making for emissions control and to highlight critical knowledge gaps. We also review regional and global modeling studies that have investigated the impacts of tropospheric O_3 on climate, as well as the projections of future tropospheric O_3 owing to climate and/or emission changes.     

高原季风特征及其与东亚夏季风关系的研究

利用ERA-Interim的位势高度场、温度场和风场再分析资料,计算了1988-2017年的传统高原季风指数(Trational Plateau Monsoon Index,TPMI)和动态高原季风指数(Dynamic Plateau Monsoon Index,DPMI),分析了高原季风的空间分布特征和时间演变规律,结合东亚夏季风指数(East Asian Summer Monsoon Index,EASMI),探讨了高原季风与东亚季风的关系。研究表明:(1)高原夏季风从4月开始形成,暖性低值系统在高原上生成;6月暖性低压系统中心形成并达到最强,此时高原夏季风强度也达到最大;10月暖性闭合低压系统向东北方向移动且强度也随之减弱并退出,高原夏季风结束。(2)DPMI和EASMI具有明显的年际变化特征,在关键年高原夏季风和东亚夏季风的强度表现一致。(3)中纬度受东亚季风所影响区域的位势高度场和青藏高原区域的位势高度场均处于同一正相关区域,而且超前两个月的DPMI同EASMI的相关系数最大,表明高原夏季风对东亚夏季风具有一定的指示意义。(4)东亚夏季风经圈环流受高原温度场变化的影响而移动,高原夏季风的低压系统与高原温度场关系密切。     

那曲高寒草地总体输送系数及地面热源特征

利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站那曲/BJ观测点的野外观测数据,估算了青藏高原那曲地区典型高寒草地下垫面的热量和水汽总体输送系数以及地表大气相对湿度因子,在此基础上利用中国气象局那曲气象站1980-2016年的常规业务观测数据,采用总体输送法计算并分析了那曲高寒草地地表通量特征。研究结果表明:(1)那曲/BJ观测点地表大气相对湿度因子γ的数值在33%~62%,9月最大,2月最小,热量和水汽输送系数CH和Cλ的季节变化范围分别在1.6×10^-3~2.7×10^-3和1.0×10^-3~2.0×10^-3,两者存在较大的差异。(2)1980-2016年那曲高寒草地感热通量总体呈现减弱趋势,而潜热通量呈现增强趋势,导致地面热源变化趋势不明显;分阶段来看,感热通量的变化在2004年前后发生转折,转折点前后的趋势为先减弱后增加,潜热通量在1994-2005年下降趋势明显,这也导致地面热源在1995-2005年有一个明显的减少。(3)年内季节变化上潜热通量相较于感热通量更明显,地面热源的季节变化更依赖于潜热通量的季节变化。     

北大西洋地区气候准20年周期的观测和模拟分析

北大西洋地区除了存在约70 a周期的AMO（Atlantic Multidecadal Oscillation,北大西洋年代际振荡）之外,历史长期气候记录中英格兰温度（Central England Temperature,CET）与格陵兰冰芯净雪累计率还存在显著的20 a周期波动。本研究利用CCSM4（Community Climate System Model version 4）耦合模式工业革命前控制试验（piControl）结果中的海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）,通过10～50 a带通滤波与扩展经验正交函数（Extended Empirical Orthogonal Function,EEOF）分解,得到在北大西洋副极地海区存在准20 a振荡的逆时针旋转模态。此周期与其临近地区的CET、格陵兰冰芯净雪累计率的准20 a振荡周期相吻合,说明这种北大西洋副极地海区准20 a振荡的海洋模态与其临近地区的大气准20 a振荡之间可能存在相应的联系。进一步利用CAM4（the Community Atmosphere Model version4）大气模式,以北大西洋副极地海区准20 a振荡SST旋转模态为强迫场进行敏感性试验,进一步验证了这种联系。     

印尼8.7、8.5级远震对云南地区小震的激发和地下流体异常响应初探

2004年12月26日和2005年3月29日,印度尼西亚苏门答腊西北海域相继发生8.7和8.5级地震。通过对这两次地震与云南地震活动关系和地下流体记录异常变化的分析,认为:印尼两次8级地震的发生可能会使云南提前进入新一轮强震活跃期;远震对云南地区小震的激发和导致地下流体记录出现异常变化的因素虽然都与大地震面波的强弱、地质构造环境等有关,但机理不同。     

黄腊石滑坡基岩弯曲松弛带工程地质特性、形成机制及失稳预测

黄腊石滑坡是发育在三叠系中统巴东组砂泥岩夹灰岩构成的逆倾坡上的滑坡群,总方量约1 800×104 m3.滑坡滑带下面存在着大致连续分布的基岩弯曲松弛带.对于该松弛带工程地质特性的认识,将影响防治工程方案的设计及实施.本文通过野外工作、以往工作资料和研究成果的收集整理及再认识,对该滑坡下伏松弛带工程地质特性、形成机制及失稳预测作了一定深度的探讨,认为基岩弯曲松弛带是发生在特定的岩层中,由构造、重力、侵蚀、岩溶、风化、降雨及上部滑坡等因素共同作用的产物,工程地质环境质量较差,受重力及其上滑体滑动等因素影响,后期改造明显.在斜坡长期受重力累积变形、三峡水库运行期江水位变化及库岸再造作用下,将形成牵引式滑动.防治工程应在削方、排水等基础上,重点考虑防止库岸再造和斜坡坡脚部位变形.     

基于MapX和Oracle Spatial建立矿区土地复垦信息系统探讨

煤炭资源的开采破坏了大量的土地,加剧了人地矛盾,土地复垦是矿区可持续发展的重要内容之一.矿区土地复垦是一个边缘交叉学科,所需处理的数据涉及采矿、地质、地理、土壤、农林、生物、社会经济等众多领域,具有数据信息量大、相互关系复杂等特点.传统的数据处理方法已难以适应土地复垦发展的要求.主要研究了矿区土地复垦信息系统的主要功能,并分析了基于MapX和Oracle Spatial进行系统开发的关键技术.     

中国海洋生态效率时空格局演变及影响要素分析

随着海洋环境问题的日益凸显,海洋经济与海洋生态保护如何协调发展已成为学术界的研究热点。本文使用C2NLS方法对2003-2016年中国沿海11个省区市海洋生态效率进行测度,使用SDE方法对海洋生态效率的时空演进特征进行分析,最后对影响海洋生态效率的因素进行实证探索。结果表明：(1)海洋生态效率整体呈上升趋势,但地区差距并未显著缩小,海洋生态效率的地区分布出现极化趋势。(2)海洋生态效率重心表现出西南向移动特征,东北-西南向的空间格局更加明显。(3)环境规制、海洋科技和对外开放可以有效提高海洋生态效率水平;产业结构效应不显著,可能是由于高污染行业同时具有高产出与高排放的特征导致;区位因素效应不显著,海洋生态效率与地区发展水平之间没有明显的二次型关系,与中国海洋经济整体发展仍处于“倒U”型曲线的上升通道情况相符,部分印证了“环境的库兹涅茨”曲线理论。     

1996-2020年黄河口清水沟流路海岸线动态演变及其与水沙量的关系研究

海岸线演变及其动态监测对沿海地区生态保护和可持续发展至关重要。受自然过程和人类活动的影响,黄河三角洲海岸线始终处于动态变化之中。本文基于1996-2020年黄河口Landsat系列卫星影像,利用数字岸线分析系统(DSAS),探讨了近25年来黄河口海岸线动态演变规律及其对黄河输沙量变化的响应关系。研究发现：现行河口地区海岸线平均向海淤进速率为260 m/a,老河口岸线平均变化速率为-167 m/a。调水调沙前,河口岸线整体处于蚀退阶段;调水调沙后,现行河口岸线初期快速淤进,后速率逐渐减缓,老河口始终处于蚀退状态。年内尺度上,现行河口岸线在调水调沙年份汛期前后淤进明显,非调水调沙年份汛期前后淤进缓慢,老河口岸线变化基本与年际变化一致。调水调沙前后,黄河入海泥沙量对岸线演变的影响程度加大,在年内尺度上对汛期前后现行河口岸线变化作用显著(R²=0.93)。     

四川巴塘夏塞花岗岩和银多金属矿床年龄及硫、铅同位素组成

为了解四川西部夏塞银多金属矿区黑云母二长花岗岩形成和矿化发生的时代及成矿物质来源,测定了该矿区绒依措和若洛隆花岗岩的Rb-Sr年龄和钾长石、黑云母及主要银矿化阶段石英的40Ar/39Ar年龄及矿石的硫、铅同位素组成.花岗岩的结晶年龄约为93 Ma,银矿化年龄约为75 Ma.矿石硫可能源于花岗岩,但不能排除源于弱沉积围岩的可能性;矿石、花岗岩和弱变质沉积围岩的铅同位素组成相似,铅主要源于上地壳,少量源于下地壳.