冰与火之歌——我的冰岛征服史(上)

<正>火山、熔岩、暴雪、冰川,这些本该格格不入的词语却可以同时出现在一个国家之中——冰岛。它是由北美大陆和欧亚大陆板块不断挤压、板块张裂后引起火山喷发、岩浆涌出形成的神奇岛屿,岛上的裂谷至今仍沿西南至东北贯穿全岛,被称作"地球的伤痕"。而近北极圈的高纬度位置,也赋予了它与众不同的气候环境,勾勒出这个星球上最类似月球的地形。这个冬日,我终于踏上了这块魔幻的土地,誓要看尽它银装素裹下的万般风情。     

吉林百草沟金矿闪长玢岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

文章对延边地区百草沟金矿床与成矿有关的闪长玢岩脉进行了锆石LA_ICP_MS U_Pb年代学和地球化学研究。闪长玢岩中的锆石U_Pb定年结果显示,闪长玢岩形成时代为早白垩世((128±3)Ma,MSWD=0.29)。岩石元素地球化学研究表明岩石属于高钾钙碱性系列,明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、LREE和强不相容元素(如Th、U),相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti、P),Mg#值为42~54,其地球化学特征与活动大陆边缘背景下形成的火成岩相似。岩石中w(Cr)为20.0×10-6~33.4×10-6,Nb/Ta比值为9.7~16.5,La/Nb比值为2.54~3.67,Th/La比值为0.19~0.43,Rb/Sr值比为0.10~0.33,闪长玢岩岩浆是由地壳物质和地幔物质混合形成的。结合野外地质特征及年代学,认为与矿床近同时形成的闪长玢岩,其形成的构造背景应为古太平洋板块斜向亚洲大陆俯冲的活动大陆边缘。     

博格达山东段苏吉山辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地质地球化学特征及构造意义

苏吉山辉长岩体位于博格达碰撞造山带东段,卡拉麦里蛇绿混杂岩带西南侧,出露面积约1.8 km~2,岩性为石英角闪辉长岩。苏吉山辉长岩体富含普通角闪石(20%)和磁铁矿物,表明原生岩浆富水、高氧逸度特征,岩石化学组成属于拉斑玄武岩系列,岩石弱富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、Th、U,显著亏损Nb、Ta、Zr、Hf和弱亏损Ti,显示源区为受俯冲流体交代改造的岩石圈地幔,应是洋壳俯冲的产物。苏吉山辉长岩体锆石U-Pb年龄为308.1±3.3Ma,早于卡拉麦里混杂岩带内碱性花岗岩侵位,介于博格达裂谷活动期,是裂谷作用由全面伸展向局限伸展转换的标志。苏吉山辉长岩空间上位于古亚洲洋板块沿卡拉麦里蛇绿混杂岩带向准噶尔板块斜向俯冲的前进方向,时间上介于博格达裂谷活动期,地球化学上显示洋壳俯冲的特征,各种事实表明,古亚洲洋沿卡拉麦里碰撞带向准噶尔板块斜向俯冲作用形成撕裂型博格达裂谷,博格达裂谷由伸展机制向伸展-碰撞过渡机制的应力调整导致了苏吉山辉长岩体的侵位。     

中条山地区郭家沟基性-超基性岩体的岩石成因及地质意义

文章通过对中条山地区郭家沟基性-超基性岩体的岩石学、矿物学和岩石地球化学方面的分析研究,讨论了该岩体的形成时代、岩石成因、及其地质意义。郭家沟岩体侵入时代为元古代,可能与绛县群形成时代较为相近(2200Ma左右)。郭家沟岩体具有岩相分带现象,边缘相为辉长岩,向内渐变过渡为含长辉石岩、变余辉石岩(角闪石岩)等,在岩体的中心发育着磁铁透闪石岩;岩石中Mg O与其他主量元素线性相关,各类岩石地球化学特征较为相似,显示出岩石受分离结晶作用的影响,具有岩浆同源演化的趋势;岩石总体显示出低硅、低镁、高铁、高钛、高钙的特征,相对富集LREE和LILE,而亏损HREE和Nb、Ta、Zr、Y等高场强元素,轻重稀土分馏明显,具有较弱的Eu异常,V含量较高,具有阿拉斯加型侵入岩体和与火山弧相关的岩浆特征。从岩石组合及地球化学特征结合区域构造演化,认为岩体形成于大陆边缘弧的构造环境,从侧面也说明绛县群的形成环境应该是大陆边缘俯冲后的伸展环境,而非陆内裂谷。     

基于均一化资料的中国大陆极端温度的长期趋势

近百年来,全球气候变暖。这与暖日和暖夜增加,冷日和冷夜减少相关联。文章研究结果进一步证实了这一发现。本文基于1960-2012年中国大陆542个台站均一化气温资料,通过将中国大陆划分为8个次区域,利用百分位定义法计算了极端温度指数序列,同时,运用时间趋势分析法,对中国大陆各区域极端温度和极端温度指数的时空分布及变化趋势特征进行了分析。结果表明:在全球变暖的背景下,从地理分布而言,中国大陆在过去53年除西南地区外,大部分地区最低和最高温度有显著的升高趋势,其中,东北温度升高最为明显;从季节而言,冬季极端温度升高最为明显,夏季升高最少;最低温度明显升高,最高温度也有所升高,但是最低温度的升高幅度更大。冷夜和冷日出现频率呈减少趋势,暖夜和暖日出现频率呈增加趋势,其中以冷夜指数变化最为突出,均呈现一种区域差异的现象。本文利用更新的资料验证了前人的工作,也进一步分区分析,结果可为更多地区评估以及进一步的相关研究提供参考。     

西伯利亚高压的年际和年代际异常特征及其对中国冬季气温的影响北大核心CSCD

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国160个气象站的气温资料,采用谐波分析、相关分析和奇异值分解等方法,研究了冬季西伯利亚高压(Siberian High,SH)的年际和年代际异常特征及其对中国冬季气温的影响。结果表明:(1)年代际尺度上SH在20世纪60年代末后减弱、收缩、东界西撤、南界北退,21世纪以来SH面积扩张。年际尺度上SH面积的年际方差最大。(2)SH强度、面积和东界经度的年际变率在21世纪以来都增大,SH特征量的年代际变率均在1975年前后由大转小。(3)中国冬季偏冷年的SH较为强大且东扩南伸,同期500 hPa高度类似遥相关欧亚型(EU)正位相的异常分布和增强的欧亚脊对SH发展起主要作用,反之亦然。年际尺度上当SH加强扩张并东扩南伸时,强度的影响最大,中国大部为冷冬,尤其是南方。年代际尺度上面积的影响最强,SH加强扩张(减弱收缩)并东伸(西撤)时,黄河以北气温偏低(高)。(4)年际尺度上当SH强度和面积的变率偏大(小),东界和南界的变率偏小(大)时,中国大部冬季气温的年际波动剧烈(平缓)。年代际尺度上当SH特征量的变率均偏大(小)时,华北和东北冬季气温的年代际波动加大(减小),而南方冬季气温的年代际波动减弱(增大)。     

2015年秋季我国气候异常及暖湿成因分析

2015年秋季,全国平均气温较常年同期偏高,降水量偏多明显,为1951年以来同期第三高值,我国总体呈现“暖湿”的特征,但南北方降水特征有明显差异。受水汽条件不同的影响,华南地区为持续性降水,而华北表现为阵性降水。诊断分析表明,华南的持续性降水偏多与超强厄尔尼诺和赤道印度洋偏暖的共同作用有关。赤道东太平洋和赤道印度洋地区海温偏高,加强了西太平洋地区低层的反气旋环流异常,造成西太平洋副热带高压偏强偏西。受副热带高压西侧异常南风的引导,来自南海和西太平洋的异常水汽向华南输送,造成了秋季华南持续降水偏多。而受中高纬度环流经向度偏大的影响,冷空气在华北活跃,配合东路和南路水汽的阶段性输送,则造成了华北的降水偏多。     

长江中下游地区暖区暴雨特征分析

利用2007到2013年5-9月间常规和非常规资料以及6 h一次的NCEP 1°×1°再分析资料,将长江中下游地区暖区暴雨按天气形势划分为冷锋前暖区暴雨、暖切变暖区暴雨以及副热带高压边缘暖区暴雨三种类型。统计表明暖区暴雨一般发生在距离切变线(锋线)100~300 km的暖区内。主要结论包括:(1)冷锋型降水强度偏弱且分布均匀,集中在5、6月;暖切变型发生次数最多且强度大,主要发生在6、7月长江中下游地区的偏南部;副热带高压边缘型发生次数最少但强度较大,发生在7、8月。暖区暴雨的发生次数及强度在大别山、皖南山区较为集中。(2)暖区暴雨中短时强降水贡献大。(3)冷锋背景下的暖区暴雨一般产生在锋前低压槽中,暴雨落区与高低空急流耦合有紧密联系;暖切变型以低层暖切变线为主要天气背景,地面常有弱静止锋,暖区对流活动与中尺度急流结构、地形强迫等因素存在较高的相关性;副热带高压边缘暖区暴雨与局地的水汽积累和对流不稳定条件的发展有密切关系。据此建立三类暖区暴雨的概念模型。     

西藏夏季降水的季节内变化特征及其影响系统

利用西藏地区1980-2013年夏季降水量资料、NCEP再分析资料等,分析了西藏地区夏季降水主模态季节内变化特征,尤其是盛夏7和8月降水异常对应的大尺度环流特征和影响系统。结果表明:西藏夏季降水存在明显的季节内变化,6和7月降水主模态的时间系数变化具有较好的持续性,而7和8月降水主模态的时间系数的相关关系明显减弱。西藏地区7和8月降水偏多年,西藏地区上游低层纬向风场均呈西风异常,但是水汽来源有差异;同时欧亚中高纬地区对流层中高层环流存在显著差异。西藏7月降水与南亚高压强度存在显著负相关关系,南亚高压偏强/弱时,降水偏少/多。西藏8月降水与南亚高压的位置关系更密切,南亚高压偏南/北,降水偏多/少。     

西南地区夏季大气水汽含量及其与南亚高压关系

利用欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 提供的ERA-interim高分辨率资料,借助经验正交函数 (EOF) 分解、距平合成和相关分析等方法,讨论1979—2014年我国西南地区夏季大气水汽含量的时空变化特征及其与南亚高压的关系。研究结果表明:我国西南地区夏季大气水汽含量空间分布形态主要有全区一致型、南北振荡型和东西振荡型。全区一致型 (EOF1) 能够反映西南地区夏季水汽含量的主要特征,西南地区夏季大气水汽含量具有明显的年际变化特征;西南地区夏季大气水汽含量与南亚高压强度指数、面积指数及东伸指数均存在非常显著的正相关关系;南亚高压的异常偏强,有利于南海地区水汽向西南地区输送,且在西南地区气流由低层向高层的上升运动显著增强,引起西南地区大气水汽含量的异常偏多。