An Aerosol Model of the Marine and Coastal Atmospheric Surface Layer

We present a microphysical model for the surface layer marine and coastal atmospheric aerosols that is based on long-term observations of size distributions for 0.01–100 µm particles. The fundamental feature of the model is a parameterization of amplitudes and widths for aerosol modes of the aerosol size distribution function (ASDF) as functions of fetch and wind speed. The shape of ASDF and its dependence on meteorological parameters, height above sea level (H), fetch (X), wind speed (U) and relative humidity (RH), are investigated. At present, the model covers the ranges H = 0–25 m, U?=?3–18 km s^?1, X?≤?120 km and RH?=?40–98%.

The latest version of the Marine Aerosol Extinction Profiles model (MaexPro) is described and applied to the computation and analysis of the spectral profiles of aerosol extinction coefficients α(λ) in the wavelength band λ?=?0.2–12 µm. MaexPro is based on the aforementioned aerosol model assuming spherically shaped aerosol particles and the well-known Mie theory.

The spectral profiles of α(λ) calculated by MaexPro are in good agreement with observational data and the numerical results obtained from the Navy Aerosol Model (NAM) and the Advanced Navy Aerosol Model (ANAM). Moreover, MaexPro was found to be an accurate and reliable tool for investigating the optical properties of atmospheric aerosols.     

中印度洋脊Edmond热液区黄铁矿的标型特征及其对海底成矿作用环境的指示

对中印度洋脊Edmond热液区的丘顶和丘坡进行电视抓斗取样,获得了大量的金属硫化物等热液作用产物样品。在进行细致的矿相学分析基础上,对硫化物中黄铁矿的标型特征及其演化进行了详细研究。结果表明,Edmond热液区的黄铁矿可分3种类型,其形态标型和成分标型分别具有以下特征:Ⅰ型:呈自形立方体状,S/Fe原子数比接近于2.00,微量元素具有高Cu,低Zn、As、Pb、Ni和Ag的特点,Cu/Zn值高,平均可达4.26;Ⅱ型:呈半自形立方体状,S/Fe原子数比平均2.03,具有高Zn、Co、低Cu的特点,Cu/Zn值(平均0.04)低;Ⅲ型:主要呈胶状、莓球状,S/Fe原子数比平均2.04,具有Ag、Pb、Zn、As元素富集的特点,Cu/Zn值介于前两者之间(平均1.09)。根据硫化物中矿物共生组合关系,认为这3类黄铁矿分别对应高温、中高温和低温成矿作用,黄铁矿的形态和成分能很好地指示热液区的成矿环境和成矿条件的演变。     

有机碳同位素示踪古环境变化研究

对有机碳同位素示踪环境变化的原理、研究对象、取得的进展和存在的问题等进行了详细研究，认识到C～H键比C-O键有利于富集^12C，从而导致生物或有机碳δ^13C为极低的负值，使有机碳与无机碳之间存在显著的碳同位素差异。光合作用类型的不同使植物分为C3，C4和CAM3种类群，并导致不同类群的植物具有不同的碳同位素组成，C3植物δ^13C=-20‰～-32‰，平均-28‰，而C4植物δ^13C=-9‰～-17‰，平均-14‰。气候环境的差异影响了光合作用的类型和强度，使不同环境的植物类群特征不同，不仅造成植物组合的碳同位素组成不同，而且导致不同食性的动物牙齿等化石的碳同位素组成的差异，甚至相应的无机碳同位素的变化，因此生物链及其衍生物的碳同位素研究也就成为反演某一地区或某一时期气候环境的有效手段。被作为研究对象的地质记录可分为有机和无机两类，有机类主要包括树轮等植物化石、牙齿等动物化石、煤等陆相沉积有机质、海相沉积有机质、土壤(前者的衍生物)，这些研究对象分别适合于目的不同的环境研究，并获得了较好的效果。进而发现有机碳同位素在研究重大生物灭绝事件、C4植物起源、地球早期生命起源、地外生命存在与否、矿产资源形成时的有机质作用等问题上将有重要作为。     

Geology and Lead–Sulphur Isotope Compositions of the Tongyu Volcanic-Hosted Massive Sulphide Copper Deposit in the Western Part of the North Qinling Orogen, China

The Tongyu copper deposit, located in the western part of the North Qinling Orogen, China, is one of several volcanic-hosted massive sulphide(VHMS) deposits with industrial value and is also a typical example of mineralization related to the subduction and metallogenesis during the Caledonian orogeny. We conducted systematic lead-sulphur isotope geochemical analyses of the Tongyu deposit to understand the possible ore-forming material sources and tectonic settings. Twenty-six sulphide samples yielded clustered δ~(34)S_(CDT) values of 1.13‰-3.36‰, average 2.22‰, and show a tower-type distribution,implying that the sulphur of the Tongyu copper deposit mainly originated from a mantle source. The Pb isotope compositions of sulphides(~(206)Pb/~(204)Pb = 17.59225-18.56354, average 18.32020; ~(207)Pb/~(204)Pb =15.51770-15.69381, average 15.66217; ~(208)Pb/~(204)Pb= 37.99969-39.06953, average 38.52722) are close to the values of the volcanic host rocks(~(206)Pb/~(204)Pb= 18.10678-18.26293, average 18.21158; ~(207)Pb/~(204)Pb =15.63196-15.68188, average 15.65345; ~(208)Pb/~(204)Pb= 38.43676-38.56360, average 38.49171), thus consistent with the Pb in ores and volcanic host rocks having been derived from a common source that was island-arc Pb related to oceanic crust subduction. The northward subduction of the Palaeo-Qinling oceanic crust triggered dehydration of the slab, which generated a large amount of high-oxygen-fugacity aqueous hydrothermal fluid. The fluid rose into the mantle wedge, activated and extracted metallogenic material and promoted partial melting of the mantle wedge. The magma and ore-forming fluid welled up and precipitated, finally forming the Tongyu VHMS copper deposit.     

柴达木盆地东部烃源岩的生源与沉积环境

用色谱-质谱、稳定同位素质谱等分析测试技术，对柴达木盆地东部地区寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系和侏罗系岩样进行地球化学特征分析。从饱和烃生物标志化合物特征、正构烷烃单体碳同位素分布特征等方面入手，对该区的烃源岩的生源与沉积环境作了详细研究。结果表明，柴达木盆地东部地区古生界有机质多为菌、藻类生源，少数有陆源有机质混入（主要是石炭系）。有机质多为强还原环境的海相沉积，少数为海陆过渡相沉积。侏罗系在一些地区和层段并非典型的成煤环境，而是属于滨浅湖相，少数为半深湖-深湖环境，因此具有一定的生烃能力。     

藏北沉鱼湖-向阳湖一带石坪顶组火山岩特征、形成时代及环境

沉鱼湖—向阳湖一带的石坪顶组火山岩大地构造位置属巴颜喀拉-可可西里地块和南部的若拉岗日裂谷带,岩石结构类型比较简单,以粗面安山岩为主,粗面岩、玄武粗安岩、粗面英安岩次之,以钾质太平洋型钙碱性系列为主.火山岩轻、重稀土分馏程度均较高,重稀土分馏程度比轻稀土稍低一些,具轻稀土富集,重稀土亏损的特点,时代属中新世.K2O/Na2O>1,说明成矿物质为深部幔源物质混合了壳源物质,属大陆板内造山晚期演化的火山岩类型.     

北京市矿山地质环境评价

通过对1443处（1661个）矿山的实地调查,采用地质环境指数法进行评估,利用ArcGIS软件,使用＂natural breaks＂（自然断点法）分级法,圈定出矿山地质环境影响严重区、较严重区和轻微区,提出了治理对策建议。     

我国湖泊环境演变及其成因机制研究现状

湖泊沉积忠实地记录了湖泊环境变化的各类信息.不同时问尺度的湖泊环境变化分别受到构造、气候与人类活动三个方面的驱动机制的影响.影响中同湖泊环境变化的最主要的构造运动是青藏高原的隆升;气候变化的影响主要是东亚季风系统带来的一系列作用;而人类活动的影响则比较复杂,不仅有流域植被、土壤性质的改变导致输入湖泊物质的变化,也有人类活动直接改造湖泊,如围垦、封堵等.准确地分析湖泊环境变化的各种过程与规律,特别是定量刻画人与自然相互作用下的湖泊环境响应过程与驱动机理,是当今科学界的热点.     

绥中一次暴雪伴雷电天气过程的成因分析

为了探讨绥中一次暴雪伴雷电天气过程的成因,利用常规观测资料、NCEP每6h间隔的1°×1°的再分析资料和营口多普勒雷达的资料,分析此过程的天气形势特点、高低空急流的作用、雷达回波的特征及反映动力、热力和水汽条件的相关物理量场的特征。结果发现:雷电发生在对流层中层的西南风急流和底层偏东风均处在最强的时刻,当对流云团发展到-20℃温度层时,温差起电产生雷电;雷电发生在低层850hPa附近存在的逆温层消失之后,同时配合低层水汽的辐合,产生了暴雪天气;雷电和强降雪发生在大气底层南风和北风转换的过程中,强降雪的时间与冷空气扩散加强的时间比较一致,当冷空气扩散到整个大气底层时强降雪结束;引起雷电和强降雪的对流不稳定层结主要处在对流层中层,并为上升运动的发生提供了动力和热力条件,促使雷电发生和强降雪的维持。     

风应力的旋转和辐散分量在ENSO循环中作用的数值试验研究

将 1 960～ 1 991年的月平均 FSU风应力资料分解为旋转部分和辐散辐合部分 ,分别用以强迫模式海洋。所用的模式为一个 2层热带太平洋区域海洋模式。结果表明 ,就季节变化而言 ,不论是用旋转分量还是散合分量强迫海洋 ,都不能产生合理的冷舌 ,哪怕将旋转或散合分量放大一倍或缩小二分之一 ,也不能使冷舌的强度和分布得到合理的改善。若采用气候平均的含有季节变化的风应力 (未对旋转和辐散分量进行分离 ) ,则可产生与实际相符的海表温度分布。在此基础上 ,分别叠加旋转和辐散分量的年际异常部分 ,通过对海洋的强迫 ,可产生海表温度异常。在年际异常旋转分量的强迫下 ,可产生较强的 SSTA振荡且具有明显的 ENSO周期 ;而在辐散辐合年际异常风应力的强迫下 ,则产生较弱的 SSTA,且振荡频率较高 ,ENSO周期不很明显。这些结果说明 ,风应力的涡旋和辐散辐合分量在海温季节变化和年际变化的形成中具有不同的作用 ,即合理的冷舌分布需要风应力旋转分量和散合分量同时作用于海洋方可产生 ,而仅有异常风应力的旋转强迫就可产生合理的 EL Nino/ La Nina现象。同时 ,风应力的辐散辐合分量在海洋平均状态的形成过程中是重要的 ,但在 EN-SO过程中就对海洋的作用而言则不如旋转分量重要。