北冰洋夏季开阔洋面和浮冰近地层热量平衡参数的观测估算

利用中国北极科学考察队在北冰洋浮冰站和“雪龙号”考察船获得的大气边界层观测资料, 采用涡旋相关法和廓线法对1999年8月19~24日北冰洋浮冰和开阔水面近地层的热量平衡参数进行了估算. 结果表明, 冰面的净辐射仅为开阔海面的8%, 主要消耗于感热输送和融化, 冰面损失的热量超过了吸收的净辐射, 并由冰的深层热传导来补偿, 潜热通量对冰面热平衡的贡献较小. 开阔海面吸收的净辐射主要以潜热和感热向大气输送, 分别占52%和25%, 剩余部分向深层水体传导. 观测事实说明北冰洋夏季开阔海面/大气和冰面/大气之间的热量交换过程有显著差异, 开阔洋面有大量的水汽向大气输送, 这对研究北冰洋地区海/冰/气相互作用对气候过程的影响是十分重要的.     

南极中山站至Dome A考察断面湍流参数特征近地层湍流参数特征

利用南极中山站至Dome A考察断面上3个自动气象站2005～2007年的观测资料和2008年夏季在中山站附近冰盖获取的湍流观测资料,应用空气动力学方法和涡动相关法计算分析了中山站至Dome A断面上近地层各种湍流参数(感热通量,潜热通量,湍流温度、湿度和速度尺度,地表粗糙度,大气稳定度及动量输送系数)的季节变化、日变...     

2008年度极地大气科学考察

2008年是第4次国际极地年实施的第2年,中国气象科学研究院选派的张东启、逯昌贵、汤洁、丁明虎等10人参加了中国第24、25次南极考察队,分别在南极长城站、中山站和南极冰盖DOME—A地区考察;逯昌贵、汤洁、窦挺峰参加了中国第3次北极北冰洋考察;马永锋参加了中国黄河站北极考察。     

高砷地下水的反向地球化学模拟:以中国吉林砷中毒病区为例

饮水型砷中毒分布在中国台湾、新疆、内蒙、山西、吉林等地。笔者采用GIS的空间数据叠加技术、化验测试与环境模拟技术,进行了地下水砷的反向地球化学模拟研究。研究表明,受构造运动控制,低洼地带堆积了巨厚的粉砂淤泥质沉积物和富含有机质的湖积物,为砷的赋存提供了空间。地下水砷的富集受水中Fe、Mn、pH、Cl-、PO34-、HCO3-、SO24-、Se的影响,其中,重碳酸钙型水中砷含量最低,氯化物重碳酸钠型水砷含量最高。臭葱石(FeAsO4:2H2O)等含铁、含锰矿物在进入地下水的溶解过程中,形成铁(锰)氧化物和砷化合物(砷酸盐或亚砷酸盐)。随着Eh降低,氧化物被还原形成更为活泼的离子组分,吸附在氧化物表面的砷化合物随之解吸,还原环境有利于砷从沉积物中向水中溶解、迁移。研究结果为实施安全供水提供了重要依据。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

对内蒙古乌兰浩特地区出露的花岗岩侵入体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究,以探讨该区花岗岩形成时代、成因类型和区域构造演化。结果显示,其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值为(214.4±2.6) Ma,反映岩体的结晶年龄为晚三叠世。岩石主量元素具高硅、高碱、富钾,贫钙、贫镁及低钛的特征;稀土元素配分曲线呈“海鸥式”较弱的右倾分布特征,具有强烈的Eu负异常;微量元素Rb、Th、Zr、Y和Yb含量较高,Ba、Sr含量较低,岩石具有高的Rb/Sr 、Rb/Nb 值,显示为低 Sr、高 Yb 型花岗岩的特征。综合分析显示花岗岩形成的压力较低,应为减薄地壳物质熔融的产物。综合区域构造演化和K₂O-Na₂O、(Zr+Nb+Ce+Y)-(Na₂O+K₂O)/CaO、SiO₂-TFeO/MgO、(Y+Nb)-Rb、(Yb+Ta)-Rb、Nb-Y-Ce图解分析,认为该岩体形成于造山后伸展构造背景,研究区由中三叠世的碰撞造山构造体制向晚三叠世造山后伸展构造体制转变,同时西伯利亚板块和华北板块的碰撞时限持续到中三叠世。     

基于土地利用变化的镇赉县降水入渗量研究

针对镇赉县土地利用变化的特点,运用ArcGIS的非监督分类功能及目视解译对研究区TM影像进行了解译分析,该区土地利用变化呈现"二增、三减"的规律,耕地和盐碱地逐年增加,草地、湿地和水域面积减少.选择土地利用变化显著的地类进行降水入渗量的计算,将区域已有研究成果与研究区环境特征相结合,确定了主要地类的入渗系数,依据对研究区主要地类的入渗系数计算了土地利用变化下的区域降水入渗量变化值.     

近60年长江中游宜昌站水沙变化与驱动因素分析

根据长江中游宜昌站1952～2015年长时间序列径流泥沙资料,运用Mann-Kendall趋势检验法、小波分析法和均值差异T检验等方法,揭示宜昌站径流泥沙的演变规律及其驱动因素。结果表明:(1)径流量无显著下降趋势,而输沙量下降趋势明显;(2)径流量在2005年发生突变,输沙量在2002年发生突变;(3)通过小波分析发现年径流量和年输沙量存在以20～24a为主周期的变化规律;(4)年径流量可分为1952～1955,1961～1968,1979～2001年3个多水期和1956～1960,1969～1978,2002～2015年3个少水期,输沙量可分为1952～1993,1998～2002年2个多沙期和1994～1997,2003～2015年2个少沙期;(5)年输沙量显著减少主要为水库拦沙、河道采砂和水土保持工程等人类活动所致。     

南极长城站和中山站的近期气候变化及其对南极涛动的响应

利用长城和中山站的多种气象观测资料,揭示了南极气候在近15—30年全球气候变化关键时期的最新动态及其对南极涛动变化的响应。结果显示,近15年来,位于南极半岛地区的长城站增暖趋势减缓且有变冷迹象,并伴随气压下降和降水增多的趋势,表明全球增暖停滞期南极半岛经历了与过去几十年长期趋势有所不同的新变化,而位于南极大陆沿海的中山站气象要素变化趋势相对平缓,表明南极半岛和南极大陆气候变化特征存在显著的区域性差异。两站多个气象要素与南极涛动指数显著相关,两站温度与南极涛动相关关系相反等研究事实说明了两站气候与南极涛动及其对应的大气环流区域特征有着密切的联系。     

融池热力学模式以及它在2010年夏季北极中央区的应用研究

A one-dimensional thermodynamic model of melt pond is established in this paper.The observation data measured in the summer of 2010 by the Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE-2010) are used to partially parameterize equations and to validate results of the model.About 85% of the incident solar radiation passed through the melt pond surface,and some of it was released in the form of sensible and latent heat.However,the released energy was very little(about 15%),compared to the incident solar radiation.More than 58.6% of the incident energy was absorbed by melt pond water,which caused pond-covered ice melting and variation of pond water temperature.The simulated temperature of melt pond had a diurnal variation and its value ranged between 0.0°C and 0.3°C.The melting rate of upper pond-covered ice is estimated to be around two times faster than snow-covered ice.At same time,the change of melting rate was relatively quick for pond depth less than 0.4 m,while the melting rate kept relatively constant(about 1.0 cm/d) for pond depth greater than 0.4 m.