Interannual Thermocline Signals and El Nio-La Nia Turnabout in the Tropical Pacific Ocean

One of the fundamental questions concerning the nature and prediction of the oceanic states in the equatorial eastern Pacific is how the turnabout from a cold water state (La Nina) to a warm water state (El Nino) takes place, and vice versa. Recent studies show that this turnabout is directly linked to the interannual thermocline variations in the tropical Pacific Ocean basin. An index, as an indicator and precursor to describe interannual thermocline variations and the turnabout of oceanic states in our previous paper (Qian and Hu, 2005), is also used in this study. The index, which shows the maximum subsurface temperature anomaly (MSTA), is derived from the monthly 21-year (1980-2000) expendable XBT dataset in the present study. Results show that the MSTA can be used as a precursor for the occurrences of El Nino (or La Nina) events. The subsequent analyses of the MSTA propagations in the tropical Pacific suggest a one-year potential predictability for El Nino and La Nina events by identifying ocean temperature anomalies in the thermocline of the western Pacific Ocean. It also suggests that a closed route cycle with the strongest signal propagation is identified only in the tropical North Pacific Ocean. A positive (or negative) MSTA signal may travel from the western equatorial Pacific to the eastern equatorial Pacific with the strongest signal along the equator. This signal turns northward along the tropical eastern boundary of the basin and then moves westward along the north side of off-equator around 16°N. Finally, the signal returns toward the equator along the western boundary of the basin. The turnabout time from an El Nino event to a La Nina event in the eastern equatorial Pacific depends critically on the speed of the signal traveling along the closed route, and it usually needs about 4 years. This finding may help to predict the occurrence of the El Nino or La Nina event at least one year in advance.     

Significance of long chain iso and anteiso monomethyl alkanes in the Lamiaceae (mint family)

The potential significance of the contributions of long chain iso and anteiso monomethyl alkanes (LC MMAs) from plants of the Lamiaceae, a family that includes many culinary and aromatic herbs of cultural value, to sediments and soil has been evaluated by analyzing 21 specimens from 16 species of Lamiaceae from different environmental settings in Hubei Province, central China, and comparing the results with those from tobacco plants, which are established to be rich in these compounds. Odd numbered iso-alkanes (i-C₂₅ to i-C₃₆) and even numbered anteiso-alkanes (a-C₂₅ to a-C₃₆) are abundant in the Lamiaceae (1.9-23.2% and 0.9-23.8% of total alkanes, respectively). The proportions of LC MMAs are relatively high and comparable to those in the tobacco plant. However, chain lengths in the Lamiaceae are longer than those in tobacco plants and compound-specific δ¹³C values are more negative than in the tobacco plants, potentially allowing distinction of their different origins. The results imply that Lamiaceae, in addition to some other land plants, can be important sources of LC iso- and anteiso-alkanes in sediments and soils.     

对地质灾害隐患早期识别相关问题的认识与思考

泥石流物源识别与计算是科学评估泥石流规模、危害程度以及综合治理的基础,而传统的地面调查和光学遥感手段难以有效识别山区植被茂密覆盖下的泥石流物源。机载激光雷达（light detection and ranging,LiDAR）技术能有效去除植被获取真实的地表形态,为泥石流物源的识别提供了新的解决方案。以九寨沟震区的日则沟泥石流为例,基于高分辨率机载LiDAR数据结合震前卫星影像,开展泥石流物源识别研究,根据物源所处位置和在山体阴影图像上的色彩及纹理差异,将物源分为崩滑物源、坡面物源和沟道物源,并建立各类型物源的机载LiDAR识别标志与遥感解译方法。共解译出日则沟泥石流物源155处,总面积达1.06 km²,占流域总面积的31.56%,在此基础上分析了各类型物源的发育分布规律。为泥石流物源的精确计算提供理论参考和数据支撑,进一步服务于九寨沟震区泥石流的防治与风险评价。

     

腾格里沙漠南缘哈思山树轮记录的NDVI变化

利用采自腾格里沙漠南缘哈思山的油松树轮样品建立树轮宽度年表,结合GIMMS归一化植被指数（NDVI）数据资料重建了本区1804~2009年6~9月NDVI变化序列。本研究分析了NDVI序列变化特征,在此基础上,探讨了本区植被变化与沙尘暴天气及其与干旱气候的关系,结果表明：近206年来腾格里沙漠南缘NDVI虽未发现显著增加趋势,但期间经历了多次波动;植被生长较好的阶段出现在1826~1829年、1849~1852年、1885~1895年、1934~1963年和1969~1978年,植被生长较差的阶段为1815~1823年、1831~1847年、1897~1909年、1924~1932年、1988~1993年和2001~2006年。发现NDVI极低值年份与周边地区沙尘暴多发期有良好的对应关系,说明腾格里沙漠南缘NDVI变化与当地沙尘天气有一定潜在联系,但地表植被变化对沙尘暴的发生起到的作用是有限的。腾格里沙漠南缘NDVI变化与旱涝等级及PDSI有显著的相关性,指示了水分条件对本区地表植被生长有明显的制约作用。

     

和尚桥露天铁矿地下水疏干方法研究

和尚桥铁矿是一个大型露天磁铁矿,由于矿区的特殊位置,建设生态矿山、最大限度地减少矿山生产对环境的扰动势在必行。矿山工业布局、独特的水文地质环境和安全生产需要,均给矿山地下水疏干提出新要求。根据该铁矿露天采矿场不同地段的地质、水文地质和工程地质条件,提出了地表和地下联合疏干的方法。利用所建立的地下水疏干预测模型,模拟该方案疏干矿坑地下水的可能,为矿山安全生产、地下水综合利用提供决策依据。     

地幔中的水与熔融

自二十世纪九十年代起,通过对天然样品的观察、矿物中水的溶解度的实验研究、以及地球物理的观测,人们逐步认识到地球内部以矿物晶格缺陷形式蕴含着至少与现今海洋水量相当的水。地球内部的水除了显著影响矿物的热导率、电导率、流变学、扩散等性质之外,还对不同构造背景下的地幔熔融产生了重要影响。水作为强不相容元素,在地幔发生熔融时会更倾向于进入到熔体相中,从而改变熔体的结构,影响与残留固相之间的平衡。总体上讲,在等温等压条件下,地幔中水的存在可以显著降低其固相线并增大熔融程度;而在绝热减压过程中,水的存在则可以加深初始熔融的深度,增大地幔整体熔融的区间,从而降低平均熔融程度。近年来,越来越多的证据表明,水对于从岩石圈-软流圈边界的低程度熔融到地幔超大规模熔融产物（大火成岩省）的形成都具有重要作用。本文综述了不同构造背景下（大洋中脊、岛弧、地幔过渡带、大火成岩省、大陆板内、洋岛等）水对地幔熔融影响的新进展,并提出现有研究的不足和未来的挑战。

     

内蒙古额济纳旗珠斯楞海尔罕北矿段锌铅金银铜矿矿床地质特征及其找矿潜力分析

内蒙古额济纳旗珠斯楞海尔罕矿区锌、铅、金、银、铜矿赋存于二叠纪花岗闪长岩、花岗斑岩与围岩的内接触带之中,属于中-低温热液矿床。二叠纪花岗闪长岩为矿体的形成提供了热源和物源,北西向的断裂构造则为花岗斑岩的侵入和成矿热液提供了通道。在珠斯楞海尔罕矿区及其邻区,发现类似的二叠纪岩浆活动以及断裂构造。因此,该地区可能发育类似成因的锌、铅、金、银、铜矿,具有良好的成矿潜力。     

强对流天气分析与预报中的若干基本问题

使用探空观测资料、NCEP再分析资料及多普勒天气雷达产品等多种气象资料,对2015年4月3日湖南出现的一次大范围不同类型强对流天气过程进行了分析,结果表明：强对流天气过程发生前大气环流出现明显调整;低空西南急流的发展加强、中层干冷空气的卷入为大范围强对流天气提供了有利的环境条件;高层辐散、低层辐合的抽吸作用及气旋性切变、湿斜压强迫作用,是湘东北发生混合对流和极端强降水的主要原因。汉寿在逆温层之上暖湿气流抬升和强垂直风切变作用下产生的冰雹,具有高架雷暴特征。新晃具有较高热力不稳定,在冷暖空气交汇时产生冰雹。雷达产品分析表明,冰雹、雷雨大风发生时分别具有典型的三体散射与中高层较强辐散特征,而短时强降水发生时具有低质心和高效降水效率及列车效应特征。

     

河床透-阻型岩溶塌陷形成机理

由岩溶引发的地面塌陷具有灾害性大,隐蔽性高等特点,为了对其进行有效预报及治理,以某岩溶塌陷强烈发育地区为研究对象,提出采用等值反磁通瞬变电磁法（Opposing Coils Transient Electromagnetics Method,OCTEM）与工程地质钻探相结合的方法,对地层界面进行地球物理方法探测,由覆盖层埋深、电阻率大小、等值线变化等因素确定地层产状,并通过物探反演图及钻孔信息进行验证。结果表明,在岩溶塌陷强烈发育地段,等值反磁通瞬变电磁法可以有效查明地下溶蚀发育情况,在周围环境因素干扰强等常规物探方法无法开展的情况下,可以达到较好的应用效果。等值反磁通瞬变电磁法在岩溶、地面塌陷等地质灾害发育地区提供了有效的预测,为相似情况下的研究分析工作提供理论及实践基础。