2023年12月—2024年2月全球天气特征

本文对2023年12月至2024年2月全球天气概况以及主要灾害性天气特征进行分析,结果表明：受平流层增暖等事件影响,全球中高纬地区冷空气阶段性活跃且势力强。欧洲至俄罗斯、蒙古国、东亚,再到北美等地相继爆发了强寒潮天气,部分地区出现了暴风雪,其中,加拿大南部、美国西北部和中部、北欧等地出现持续低温天气且部分地区最低气温突破历史同期极值;大洋洲中部、巴西、南美洲中部等地出现了持续性高温天气;此外,全球共有13个热带气旋活动,其中6个登陆,并给当地带来强风雨天气,造成严重影响。     

2022年夏季四川持续高温干旱特征及初步分析

利用1961—2022年四川155个国家气象站逐日气温、降水资料和NCEP/NCAR再分析资料等,对2022年四川持续高温干旱事件特征及成因进行分析。结果表明：2022年夏季四川出现极端高温干旱天气,全省平均气温、最高气温、高温日数均突破历史同期极值,73%的站点出现重旱及以上旱情,为1961年以来最严重高温伏旱天气气候事件。南压高压北跳东进,异常偏强偏北,500 hPa青藏高压发展东移,或西太平洋副高加强西伸北抬,与南压高压叠加,形成稳定正压结构控制四川,是造成高温干旱主要原因。亚洲中纬度地区盛行纬向环流,伊朗高压、青藏高压和西太平洋副高打通形成高压带,盛行下沉辐散气流,阻挡中高纬冷空气南下和低纬暖湿气流北上,导致四川地区降水异常偏少是高温干旱间接原因。     

1961—2017 年华北地区温度相关高影响天气气候事件变化特征分析

利用华北地区85个气象站1961-2017年地面均一化日值资料,统计分析了华北地区年平均最高（低）气温、极端最低温、高温热浪以及寒潮、霜冻等高影响天气气候事件的时空分布特征。结果表明：（1）华北地区年平均最低气温升温速率（0.45℃/10年）高于最高气温升温速率（0.27℃/10年）,气温日较差以0.18℃/10年的速率减小。平均最高（低）气温在冬春季的上升趋势明显高于夏秋季。最高气温在内蒙古中部及北部部分地区和山西中南部地区的增加趋势相对更大,最低气温在内蒙古大部、山西东北部、河北中部和京津地区的增温更为明显。（2）年平均高温热浪日数呈明显增加的趋势（0.44天/10年）,尤其是在20世纪90年代之后明显增多。高温热浪日数的大值区集中在华北南部和西部;除河北南部部分地区趋势值为负外,华北大部分地区高温热浪日数呈增加的趋势。（3）平均年极端最低气温呈显著升高趋势（0.53℃/10年）,冷夜天数显著下降（-4.7天/10年）,暖夜天数显著上升（3.8天/10年）,冷日天数呈下降趋势（-2.4天/10年）。年平均寒潮频次显著减少（-0.5次/10年）,呈“北部多、南部少”的空间分布。平均霜冻日数以3.5天/10年的速率减少,20世纪80年代之后减少趋势尤为明显;除山西西北部和内蒙古东南部个别地区外,华北大部分地区霜冻日数呈减少趋势。（4）不同分区的对比结果显示,天津对气候暖化响应最敏感,其次是内蒙古西部;山西最不敏感（尤其是对低温相关要素指标）,其次是河北（尤其是对高温相关要素指标）。研究结果有助于进一步认识华北地区温度相关高影响天气气候事件的区域性特征。     

基于MF-DFA的西安昼夜复合高温事件变化特征及影响因素

采用随机重排去趋势波动分析(MF-DFA)和极点对称模态分解法(ESMD),对1955—2019年西安市昼夜复合高温事件变化特征进行分析.结果表明:(1)气象站点迁移,造成对西安市极端高温变化趋势低估.其中,最高温原始数据与订正序列阈值相同;订正后,最低温阈值相对偏低0.2～0.5℃.(2)MF-DFA、90.0％和9...     

中国南方设施番茄高温热害风险区划

以中国南方设施番茄为研究对象,利用1990—2019年3—9月359个气象站点的气象资料、温室小气候实测资料以及高温控制试验资料,通过BP神经网络模拟南方塑料大棚内日最高气温,结合高温控制试验资料,采用相关性分析和主成分分析方法,构建适用于中国南方设施番茄高温热害等级指标体系,开展设施番茄高温热害风险区划。结果表明：1990—2019年高温热害发生频率增加趋势不显著,轻度高温热害发生频率最高,其次是中度高温热害,各等级高温热害发生频率变化趋势均不显著,且年际变化较大。南方设施番茄高温热害高风险区主要分布在广东西部和东部、广西东部和西部以及云南北部、中部和南部;次高风险区分布在湖南南部、广西大部、广东中北部、江西南部以及福建;中度风险区分布在湖南中北部、江西北部、浙江、安徽、湖北、重庆;其他地区为低风险区。     

瓜伊马斯深海热液口古菌分布及多样性研究

深海热液口由于剧烈的温度(可达到400℃以上)、pH和化学梯度,成为地球生命起源和演化研究的焦点,海底热液口生命系统为人类提供了一个探索深部生命及生命起源和进化的窗口。本文主要开展了瓜伊马斯深海热液口高温环境下沉积物和烟囱样品中古菌多样性的研究。采用实时荧光定量PCR首先对样品中古菌进行了定量,发现沉积物和烟囱两个样品都含有高丰度的古菌,沉积物和烟囱中古菌分别达到1.47×109拷贝数/g和5.29×108拷贝数/g(湿重)。通过核糖体小亚基16S rRNA基因的PCR扩增,文库构建和系统发育分析,发现沉积物和烟囱样品中的古菌类群多数是嗜热和超嗜热微生物,但两个样品中的古菌群落组成差异很大: 沉积物以泉古菌门为主,优势菌群为Miscellaneous Crenarchaeota Group(MCG)和Hot Water Crenarchaeota Group Ⅰ(HWCG Ⅰ); 烟囱样品则主要是广古菌门类群,其中以Thermococcales,Marine Benthic Group D(MBGD)／Deep Hydrothermal Vent Euryarchaeota 1(DHVE 1)为主。在沉积物样品中发现了一个新的MCG类群,命名为MCG-H,可能是MCG的高温独特类群。研究揭示,在瓜伊马斯深海热液口烟囱和沉积物中都包含有丰富的古菌类群包括未被发现的新类群,对瓜伊马斯深海热液口古菌分布和多样性的研究将为进一步深入的古菌生理功能和演化的研究提供基础。     

高温地热流体中硼的地球化学研究进展

硼是高温地热流体中典型的特征元素之一，探讨其物质来源和富集规律，对认识地热系统的形成与演化以及地热资源的合理开发具有重要的指导意义.同时，硼也是一种典型的有害元素，伴随地热流体排放到地表后，会对地热区及周边环境造成严重的负面效应.近年来，在高温地热资源正在被大规模开发利用的背景下，高温地热流中硼的地球化学起源及其环境效应研究已引起国内外相关学者的广泛关注.本文综述了高温地热流体中硼的地球化学特征、物质来源以及环境地质效应，在此基础上总结了后期需要进一步加强的方向，以期为地热资源的合理开采、地热田周边地区的环境保护提供借鉴思路和指导作用.     

钻井液用高分子聚合物高温流变特性影响因素探究

聚合物对钻井液的高温流变特性具有重要影响。对比了聚合物种类、加量、剪切时间、盐、造浆黏土等对聚合物溶液高温流变性的影响，并对不同温度下的剪切速率-剪切应力关系进行了流变模型拟合。结果表明，温度升高、剪切时间及盐量增加均导致黏度降低，超过190℃后黏度下降速率加剧；含5%甲酸盐与5%卤盐的样品黏度在降温阶段的黏度恢复率分别为86.8%和2.7%；以宾汉模式对造浆黏土与聚合物混合液进行拟合，220℃时的动切力最高达到5.47 Pa。温度升高使得聚合物溶液由假塑性向牛顿性演变的趋势增强。高于130℃时，长时间剪切导致黏度下降的趋势明显，此时含甲酸盐的聚合物溶液黏度较含卤盐的高，且降温阶段的黏度恢复率也较高。黏土的存在增强了混合液的网间结构，有利于高温下携带岩屑。      

变异轴孔珊瑚(Acropora valida)对酸化高温胁迫的转录组水平反应及恢复潜力分析

采用RNAseq测序技术对比变异轴孔珊瑚(Acropora valida)在酸化高温胁迫及去胁迫条件下的mRNA转录组。构建了12个cDNA文库,共获得451789689个双端片段。通过拼接共得到1 056 727个转录本,其中86.5%匹配到珊瑚序列。转录本的差异表达分析显示,胁迫条件下共6 328个转录本发生了显著变化,主要涉及热休克蛋白、物质转运蛋白、凋亡调节和钙化四个方面。其中98.1%的差异表达转录本在胁迫去除后都能恢复到对照组水平;结果表明,尽管变异轴孔珊瑚在酸化高温胁迫时受到很大影响,但其转录本表达在胁迫去除后能恢复到原来的水平。首次探究酸化高温双胁迫去除后变异轴孔珊瑚转录本表达水平的恢复潜力,对研究珊瑚如何应对全球气候变化有一定指导意义。     

高温锻件尺寸摄影测量系统外部参数标定方法

设计了一个小型的碳纤维材质二维平面标定板,采用将小尺寸平面标定板移动多个位置,并据此来建立大尺寸虚拟三维控制点集的外部参数标定场的新方法,以此来解决大型高温锻件热态尺寸摄影测量系统在应用现场的外部参数标定问题。试验结果表明该方法较控制场法标定精度提高1倍。