基于CMIP5模式的中国气候变化敏感性预估与分析

以CMIP5提供的26个全球气候系统模式的温度和降水数据为基础,采用区域气候变化指数(Regional Climate Change Index,RCCI)分析中国的不同区域对21世纪气候变化响应的敏感性。结果表明,三种排放情景(RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5)下,21世纪全期,气候变化最敏感的区域分布在西藏地区,其次为我国西北地区以及东北地区,气候变化敏感性最低的区域分布在我国内蒙古中东部、华北地区以及长江中下游一带,且高排放情景对应更高的气候变化敏感性。对RCCI指数贡献因子分析结果表明,对中国气候变化敏感性贡献的大小依次为Δσ_TΔσ_pΔRRWAF。冬夏两季温度变化的大值区与RCCI指数的大致区分布一致,RCCI大小的分布很大程度上由温度变化的敏感性决定。而夏季降水变化的大值区主要出现在西藏地区、华南地区和东北地区,冬季降水变化的大值区则主要出现在黄河以南长江以北的中原地区以及东北地区。     

Environmental anomalies in the northeastern East China Sea during the last 3 000 years: implications for El Niño activity in the Holocene

To reconstruct the productivity changes for the last 10 500 a in the northeastern East China Sea (ECS), biogenic compounds (such as carbonate, organic carbon and opal), marine micropaleontological fossils (planktonic foraminifera, benthic foraminifera, radiolarian and silicoflagellate) and the compositional characters of benthic foraminifera fauna analyses were carried out on a sediment core DOC082 obtained from the western slope of Okinawa Trough (29°13.93′N, 128°08.53′E; 1 128 m water depth). The long-term changes of biogenic and micropaleontological proxies display some similarities through the last 10 500 a, which show three different phases: lower values are recorded during the early and middle Holocene (before about 4 000 a BP), followed by an abrupt and remarkable increase at about 4 000 a BP, the late Holocene (after about 3 000 a BP) is characterized by continuously high values. The multi-proxy data of paleoproductivity and percents of benthic foraminifera genera (Uvigerina and Bulimina) show that during the early and middle Holocene (10 500–4 000 a BP) productivity was relatively low with a sudden and distinct increase at about 4 000 a BP, and the late Holocene (3 400–0 a BP) is marked by significantly higher productivity. Also, the radiolarian-based sea surface temperature (SST) records reveal a distinct decline in SST in the late Holocene after 3 200 a BP, very different from the early and middle Holocene. For the last 3 000 a, the enhanced biological productivity and distinctly lower SST indicate a major change of oceanographic conditions in the northeastern ECS. These marine environmental anomalies are consistent with other paleoclimatic records for the late Holocene in the Chinese continent and its surrounding regions. After analyzing the mechanisms of modern productivity and SST changes in the northeastern ECS, and based on the climatic anomalies in the Chinese continent and variations in the Kuroshio Current during modern El Niño periods, we suggest that the anomalous environmental conditions in the northeastern ECS may imply intensified El Niño activity during the late Holocene.     

顾及空间尺度效应的城市土地利用变化精细化模拟

城市土地利用变化模拟是优化土地资源配置的科学依据,提高其精细化程度和可靠性有助于准确把握城市用地发展趋势,对城市土地资源精准调控具有重要意义。基于宏观遥感分类的土地利用变化模拟,难以在街区尺度上揭示城市用地社会功能变化及精细化模拟中空间尺度效应来源和作用机理。本文联合遥感影像和POI数据识别出城市土地利用精细化特征,运用响应面法率定土地利用精细化模拟的最优空间尺度组合,在此基础上,利用CA-Markov模型开展了未来土地利用变化的精细化模拟。以武汉市中心城区为应用案例,研究结果表明：基于POI 的城市土地利用精细化识别方法,可以深度解析城市建设用地的社会功能,极大改善了传统基于遥感的土地覆被宏观解译效果;研究区土地利用变化元胞自动机精细化模拟的最优空间尺度组合是30 m元胞、7×7邻域以及冯诺依曼邻域类型,采用最优空间尺度组合能够提高土地利用变化精细化模拟的可靠性。响应面试验设计结果可有效识别精细化模拟过程中空间尺度效应的主要来源,并区分其对模拟精度的影响程度与正负效应;预计到2025年,研究区建设用地范围将继续向周边扩张,各类型用地之间互为交织,土地利用空间格局将呈更加破碎化趋势。     

Distribution and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sediments from Zhanjiang Bay and Leizhou Bay, South China

The concentrations and spatial distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons have been investigated in two adjacent bays of Zhanjiang and Leizhou, China. The total concentrations of the 16 USEPA priority PAHs were ranged from 41.96 to 933.90ng/g dry weight with an average concentration of 315.98ng/g and ranged from 21.72 to 319.61ng/g with an average concentration of 103.91ng/g in Zhanjiang and Leizhou Bays, respectively. The spatial distribution of PAHs was site-specific and appeared to be somewhat positively correlated with TOC and negatively correlated with sediment grain size in the two bays. The values of Phe/Ant, BaA/228 and InP/276 were higher than 10, less than 0.2, and from 0.2 to 0.5, respectively, indicating that the sources of PAHs in the two bays were mainly from petroleum and its combustion, which predominantly originated from those ships and boats coming and going in the two bays.     

夏季贝加尔湖南侧环流异常的前兆信号

利用1978—2012年NCEP/NCAR逐月再分析资料,对夏季贝加尔湖南侧环流异常的前兆信号进行分析。结果表明:前期冬季印度尼西亚到西太平洋地区对流与夏季贝加尔湖南侧反气旋式环流异常存在一致的变化,为预测夏季贝加尔湖南侧环流异常的前兆信号之一。即当前期冬季印度尼西亚到西太平洋地区对流活动偏强时,夏季对流区北抬至青藏高原西侧,进而有利于贝加尔湖南侧反气旋式环流异常的发生和维持。但是,进一步研究表明,夏季西印度洋对流活动异常将干扰青藏高原及其西侧的对流上升运动对贝加尔湖环流的影响。当夏季西印度洋对流偏强时,前期冬季印度尼西亚到西太平洋对流和夏季青藏高原西侧对流变化表现出不一致。偏强的西印度洋对流将干扰青藏高原及其西侧的对流上升运动对贝加尔湖环流的影响,进而不利于贝加尔湖南侧反气旋式环流异常的形成。当夏季西印度洋对流异常弱时,前期冬季印度尼西亚到西太平洋地区的对流可能引起夏季贝加尔湖南侧环流异常,两者呈现一致的变化;但当夏季西印度洋对流强盛时,将可能改变上述两者的变化关系。     

新疆阿尔泰阿勒泰组沉积时代及其形成环境

阿勒泰组变质碎屑岩局部夹变质火山岩广泛分布于南阿尔泰的冲乎尔、克兰和麦兹盆地,其沉积时代和构造环境对于研究阿尔泰造山带的演化过程有重要意义。阿勒泰组碎屑锆石的年代学研究表明,碎唐锆石年龄主要集中在417-383 Ma和507-445 Ma,并出现少量元古宙和太古宙碎屑锆石。少数锆石年龄为380-354 Ma,与阿勒泰组凝灰岩和流纹岩年龄一致(376~354 Ma)。综合研究认为阿勒泰组时代为中-晚泥盆世(382-354 Ma)。阿勒泰组长石石英砂岩分选性和磨圆度较差,为近源沉积,物源岩石主要来自泥盆纪火山岩,其次是晚寒武一早奥陶世火山岩和奥陶纪花岗岩。长石石英砂岩样品具有高的La/Sc(3.9-6.3),La/Y(1.0~1.6),较低的Sc/Cr(0.2~0.4)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物,结合Th-Co-Zr/10和Th-Sc-Zr/10以及La-Th-Sc判别图,认为阿勒泰组形成于与岛弧相关的构造环境(弧后盆地),为研究阿尔泰造山带泥盆纪构造演化提供了重要证据。     

中国地区云对地气系统太阳短波吸收辐射强迫的气候研究

本文利用地球辐射平衡试验（ＥＲＢＥ）和国际卫星云气候计划（ＩＳＣＣＰ）提供的总云量、行星反射率资料,计算并分析了我国年、月平均云对地气系统太阳短波吸收辐射的强迫及其敏感性系数,揭示了它们之间的关系,最后绘制了地气系统短波辐射云强迫的全国分布图。结果表明：我国地气系统短波辐射云强迫及其敏感性系数都与总云量有较好的非线性相关,呈幂指数形式,且季节变化明显。短波辐射云强迫的地理分布与总量配合较好。     

西安地震台极远震震相记录特征

以西安地震台记录的2001-2018年13次6级以上极远震为研究对象,依据AK135走时表进行震相分析,总结归纳典型极远震震相记录特征,以期提高震相分析水平和测震分析工作质量,为其他地震台站极远震分析工作提供借鉴。     

川东北地区普光2井飞仙关组储层沥青地球化学特征及成因分析

根据储层中沥青的产状及类型、族组成、饱和烃色谱、生物标志化合物以及储层沥青反射率等,对普光2井飞仙关组储层固体沥青的地球化学特征及成因进行了详尽的剖析。研究结果表明,普光2井飞仙关组储层沥青为古油藏原油经裂解成气之后的残留物,属热演化的焦沥青。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C14~C30范围,没有受到明显的生物降解作用。Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18比值都小于1.0;OEP值1.25～1.43,CPI值0.98～1.19,无奇偶优势或偶奇优势;规则甾烷系列中C27化合物含量占优势,C27-C29规则甾烷呈不对称的“V”字型分布,甾烷异构化程度较低,明显低于异构化平衡值,认为是由于高、过成熟阶段S构型比R构型裂解速率更快的结果。飞一段、飞二段孕甾烷、升孕甾烷含量明显较飞三段高,可能是有机质生源或沉积环境性质上的不同所致。萜类化合物以五环萜烷为主,三环萜烷较为发育,其以C23三环萜烷为基峰,伽马蜡烷的含量较高。这些特征表明普光2井储层沥青主要来源于低等水生生物,有机质的热演化程度较高,主要处于高-过成熟阶段,有机母质形成于沉积水体咸度较高的海相沉积环境中。储层沥青中高含量25 降藿烷并非生物降解作用所致,而主要与源岩的热演化程度较高有关。     

煤层气开采对环境的影响

煤层气是一种廉价、洁净、高效的新型能源,其开发利用可以弥补常规天然气和燃油的不足,750m^3煤层气可顶替1t标准煤。煤层气开发对环境的影响主要是减少了煤矿甲烷气体的排放,降低温室效应。其负面影响是在钻探、压裂、回注水和提纯过程中会造成煤层和煤层气中杂质气体和有毒有害物质富集,对大气和地下水造成污染。