Global distributions of storm-time ionospheric currents as seen in geomagnetic field variations

To investigate temporal and spatial evolution of global geomagnetic field variations from high-latitude to the equator during geomagnetic storms, we analyzed ground geomagnetic field disturbances from high latitudes to the magnetic equator. The daytime ionospheric equivalent current during the storm main phase showed that twin-vortex ionospheric currents driven by the Region 1 field-aligned currents （R1 FACs） are intensified significantly and expand to the low-latitude region of-30~ magnetic latitude. Centers of the currents were located around 70~ and 65~ in the morning and afternoon, respectively. Corresponding to intensification of the R1 FACs, an enhancement of the eastward/westward equatorial electrojet occurred at the daytime/nighttime dip equator. This signature suggests that the enhanced convection electric field penetrates to both the daytime and nighttime equa- tor. During the recovery phase, the daytime equivalent current showed that two new pairs of twin vortices, which are different from two-cell ionospheric currents driven by the R1 FACs, appear in the polar cap and mid latitude. The former led to enhanced north- ward Bz （NBZ） FACs driven by lobe reconnection tailward of the cusps, owing to the northward interplanetary magnetic field （IMF）. The latter was generated by enhanced Region 2 field-aligned currents （R2 FACs）. Associated with these magnetic field variations in the mid-latitudes and polar cap, the equatorial magnetic field variation showed a strongly negative signature, produced by the westward equatorial electrojet current caused by the dusk-to-dawn electric field.     

Analysis of recent climate change over the Arctic using ERA-Interim reanalysis data

This study investigates recent climate change over the Arctic and its link to the mid-latitudes using the ERA-Interim global atmospheric reanalysis data from the European Center for Medium-Range Weather Forecast （ECMWF）. Since 1979, sub- stantial surface warming, associated with the increase in anthropogenic greenhouse gases, has occurred over the Arctic. The great- est warming in winter has taken place offshore in the Kara-Barents Sea, and is associated with the increase in turbulent heat fluxes from the marginal ice zone. In contrast to the marked warming over the Arctic Ocean in winter, substantial cooling appears over Siberia and eastern Asia, linked to the reduction of Arctic sea ice during the freezing season （September-March）. However, in summer, very little change is observed in surface air temperature over the Arctic because increased radiative heat melts the sea ice and the amount of turbulent heat gain from the ocean is relatively small. The heat stored in the upper ocean mixed layer in summer with the opening of the Arctic Ocean is released back to the atmosphere as turbulent heat fluxes during the autumn and through to the following spring. This warming of the Arctic and the reduced sea ice amplifies surface cooling over Siberia and eastern Asia in winter.     

根据VLF的相位变化确定D层宇宙线强度变化的可能性

银河宇宙线是电离层D层的重要电离源之一,它的急剧变化会使D层电子密度发生改变,从而影响VLF波的夜间传播。本文根据在西安接收英国GBR台的VLF波（16kc/s）的相位变化,讨论了在有宇宙线暴（Forbush下降）和强磁暴时,中纬D层电子浓度的变化和相应的VLF波的相位漂移;并根据VLF的相位变化,估计了相应的宇宙线强度变化。由于D层中的宇宙线强度变化通常难于观测,通过VLF波的相位漂移来估计它,这是很有意义的。所以,VLF波的传播效应可能成为间接探测宇宙线强度变化的有用工具。     

唐朝末年以来广西柳州干湿变化及人类活动演变

中世纪暖期和小冰期是近2 000年气候变化中重要的气候事件,厘清其在低纬度地区干湿变化特征及其对古代农业发展及人口增长的影响,具有重要的意义。通过对广西柳州岩溶洞穴中一60 cm岩芯进行孢粉、炭屑分析发现,研究区的气候、稻作农业从唐末以来先后经历了6个阶段演化：1）875―940 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：研究区气候整体偏干,水稻种植减少;2）940―1 050 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：夏季风增强,水稻种植稍增长,人口增加;3）1 050―1 140 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：夏季风减弱,稻作农业及人口较前期有所增长;4）1 140―1370 a A.D.,C/P值及莎草科花粉含量指示：研究区当时气候处于“中世纪暖期”温暖湿润期,稻作农业面积扩大,人口增加;5）1 370―1 900 a A.D.,C/P值及莎草科花粉含量指示：“小冰期”气候变干,水稻种植及人口逐渐减少;6）1 900―2 009 a A.D.气候变暖湿,水稻种植扩大,人口迅速增长。进一步对研究区气候事件与稻作农业及人口关系研究发现：历史时期气候事件与水稻种植、人口具有耦合关系,即中世纪暖期,气候暖湿,水稻种植扩大,人口增殖;小冰期,气候冷干,水稻种植萎缩,人口锐减。在非原地沉积时,莎草科和C/P 对水分反映敏感,可以用来指示气候干湿变化。     

断裂带土中氡浓度影响因素分析及特征曲线应用

土壤中的氡气（Rn）是研究断裂的一个有效手段,通过氡浓度变化曲线可以大致确定断裂带的位置、范围和产状等。一般而言,断裂带上方呈现Rn峰值异常,远离断裂带逐渐衰减至正常水平。土壤中氡浓度变化取决于断裂的规模、倾角、岩性、破碎带宽度、充填物透气性、覆盖层、地下水、稀释效应和放射性平衡等因素。     

不可接近之极与中国

冰穹A——不可接近之极。在这里可望取得地球几十万年以来最完整的全球规模的气候与环境变化的记录,获取南极冰芯学最难、最重要、最后的全球变化研究的“金钉子”。     

珠海年降雨量的多时间尺度变化

利用Morlet小波分析方法,对珠海市40年（1961—2000年）的年降雨量和气温资料进行计算和分析,得出：珠海的年降雨量存在比较完整的明显准22年的周期振荡,它有两个降雨偏少中心（1960—1970年和1980—1990年）和两个降雨偏多中心（1970—1980年和1990—2000年）,历经40年的全过程,因而具有长期预测意义。还有其它22年以下的较短周期振荡,但多不具全局性变化特征。从对28、12和4年周期的小波方差随时间变化来看,28年周期存在两个突变点（1974年和1987年）,而且降水和气温的变化趋势是一致的。从12年和4年周期看,降雨和气温的变化趋势是相反的。     

全球温度变化的热力学平衡和最新发现

本文提出了一种新的研究全球气候温度变化的思路。为发现全球气候变化的宏观规律,把生物圈系统作为一个整体的物质进行研究,从而把纷繁复杂的全球气候温度变化问题归纳成经典物理学的热量与温度变化问题。给出了广义生物圈的热平衡测量Q值和温度变化的热力学公式,并在实际数据的基础上通过计算发现人类使用矿物燃料和核能所排放的热量理论上可使全球海平面每年升高35 mm或者可使大气对流层温度每年升高011 ℃。该发现表明:能源热量因素已成为影响全球温度变化的重要因素。     

近54年柴达木盆地风速特征研究

利用柴达木盆地地区10个气象站近54年的气象资料分析得出,1961—2015年柴达木盆地年平均风速呈明显减小趋势,其中1989年全省气候变暖以来风速减小尤为明显,同时大风和沙尘暴日数也显著减小。平均风速及大风、沙尘暴灾害性天气减少趋势既有气候变暖的影响,同时也是生态保护工作的加强以及城市化的发展有关,说明前期的生态保护工作取得成效,这对柴达木盆地生态环境的恢复非常有利。同时风速的降低对风能资源的开发利用不利,但风速在减少的大背景下仍有阶段性的波动上升时段,应抓住有利时段,加强风能资源的开发及利用。