气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

近50年石家庄地-气温差变化特征

利用石家庄17个国家气象站1972—2021年逐日地面气温、0 cm地温资料,分析了石家庄地-气温差的变化特征,结果表明：(1)石家庄地-气温差从1月开始逐渐增加,5月达到最大值5.0℃,然后开始减小,12月达到最小值-0.8℃;地-气温差在11月到次年1月为负值;春、夏、秋季均为正值,夏季最大,春季大于秋季,冬季以负值为主;(2)石家庄多年平均地-气温差在1.6～2.6℃之间,平均为2.1℃;整体上东部大于西部。(3)近50年石家庄年平均地-气温差呈显著的减小趋势,变化速率为-0.14℃/10a;夏、秋、冬三季的减小趋势均非常显著,夏季的减小趋势最强;石家庄市区和近郊站点年和四季地-气温差的减少趋势更显著。本文结论对科学认识石家庄城市生态环境的变化具有参考意义。     

中央地方两级地勘基金达130亿元

9月10日上午10时零8分,中国石油山西煤层气处理中心开启了山西煤层气外输线通向西气东输主干线的最后一道阀门,煤层气经由沁水压气站压缩机顺利注入西气东输主干线。煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH。（甲烷）,是与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,热值与天然气相当。     

深圳湾海域表层和柱样沉积物中的重金属分布特征

分析深圳湾表层沉积物中锌、铬、镉、镍、铅、铜等6种重金属元素的含量发现它们的浓度均值已全部超过广东省海岸带沉积物背景值。根据潜在生态危害法,在6种重金属中镉造成的污染最严重,从潜在的生态危害指数评价看镉的含量已达到很高的污染水平。从面状分布看,重金属污染危害指数值在深圳河口区最低,在蛇口段居中等水平,在深圳湾内侧的近岸水域最大。柱样沉积物的浓度变化以1950年为界划分为两部分:1950年以来的现代沉积物中有较强的人类活动干扰痕迹,表现为重金属元素的浓度增长幅度大,且浓度很高,其均值全部大于广东省海岸带的背景值;1950年以前的近代沉积物中有稍弱的人类活动干扰痕迹。研究认为沉积物粒度特征、沉积速率、人类活动与重金属在沉积物中的浓度高低有直接相关关系,并直接影响到重金属在沉积物中的污染水平。     

苏北新洋港潮滩柱状沉积物粒度分布特征

通过对江苏省新洋港柱状样的粒度参数及典型粒度频率曲线分析,结合柱样剖面颜色变化情况,对柱状样进行不同演化阶段粒度信息的提取,运用粒径-标准偏差进行环境敏感性分析,以了解影响潮滩沉积物分布的动力特征.结果显示,光滩柱样呈现了由光滩-大米草滩-光滩逐渐演化的粒度变化信息,而互花米草滩、盐蒿滩和盐蒿互花米草混合滩柱样分别记录了大米草滩-互花米草滩、盐蒿滩-大米草滩-盐蒿滩,以及盐蒿滩-大米草滩-盐蒿互花米草混合滩演化的粒度信息,水动力条件的差异与变化导致沉积物水平方向上自光滩-互花米草滩-盐蒿滩逐渐变细,芦苇滩成为独立的系统,基本不受到潮水动力作用的影响,沉积结构十分稳定,植被的引种加剧了潮滩沉积物水平分布的变化,光滩、互花米草滩、盐蒿互花米草混合滩、盐蒿滩的沉积速率分别为2.34、≥3.09、2.45和2.09 cm/a.     

南黄海西部地区浅层气的浅部埋藏地质背景

根据南黄海西部地区6000km多的浅地层剖面解释成果,对浅层气埋藏的载气地质体和地层时代两方面进行了分析。结果表明,南黄海西部地区浅层气主要存在于埋藏三角洲相、古湖泊相、古河道相、古潮沟相地质体中,在中更新世晚期以来的两期海相地层（全新世和晚更新世）和两期陆相地层（玉木冰期、里斯冰期）中都存在浅层气的地震反射。     

加蓬G4-188区块钻井技术实践认识

加蓬G4-188区块是一个新的海外勘探区块,在钻井过程中遇到了井壁垮塌、气侵、井斜控制困难等诸多难题,影响了钻井施工的速度。针对这些难题,实施了解决G4-188区块钻井施工难点的各项技术措施,为G4-188区块后续钻井施工提供了有益的技术支持。     

浅成磷钙土中的铀

磷钙土被广泛用于生产肥料的原料或直接用作肥料。对它的研究非常深入,包括分析微量元素组分。发现沉积岩中微量元素的一般分面规律和从磷钙土的实际农业化学应用观点出发是很重要的,因为在其组分中的部分微量元素是微量肥料,而部分（例如铀）则在生态上是危险的。磷钙土是获得铀的重要矿石,美国大部分铀正是从磷钙土中获取的。     

南海北部陆坡神狐海域晚中新世以来沉积物中生物组分变化及意义

对南海北部陆坡神狐海域4口钻孔(BY1、BY2、BY3、BY4)岩心沉积物中微体古生物的研究表明晚中新世以来该区沉积物中硅质和钙质生物组分丰度具有较大时间和空间变化。从时间上看,硅质生物在晚中新世—上新世几乎缺失,中更新世以来约40万年(0～24m)才较多出现,18万年以后繁盛,大于0.15mm粗粒级有孔虫在晚中新世期间丰度很低,而在更新世—上新世丰度很高;空间上的差异表现在不同的钻井岩心中生物丰度变化范围较大。根据硅质生物丰度变化可推测晚中新世—上新世—早更新世时海水表层古生产力极低,而中更新世以来古生产力相对较高。南海北部钙质生物丰度的变化主要受控于陆源物质的输入量,在钻探区可识别2个可能具有不同物质来源的小区块,如BY1、BY2孔晚中新世—上新世陆源物质的输入量高于更新世,BY3和BY4孔更新世陆源物质的输入量高于上新世。2007年本区钻探结果揭示的一个令人惊奇和十分独特的现象,水合物以高达20%～49%饱和度状态分散在细粒沉积物(黏土粉砂)孔隙中,本研究发现这些矿层富含钙质生物组分(钙质超微化石和有孔虫),而硅质组分贫乏。由此初步推测,大量钙质生物组分的存在可能增加了黏土粉砂沉积物的孔隙空间,从而为大...     

利用jason-1资料验证区域海气耦合模式模拟台风浪的有效性

本文基于中尺度大气模式MM5、区域海洋模式POM及第三代海浪模式WW3建立了综合考虑海气间动力、热力相互作用的区域海气耦合模式系统.利用耦合模式模拟中国南海的两次典型的台风过程,并利用iasotl-1卫星高度计资料验证耦合模式模拟台风浪的有效性.结果表明:耦合模式能够较好地模拟南海台风的移动和强度,但模拟台风系统略偏弱,耦合模式对正常路径台风的模拟效果优干转向型台风;耦合模式能够模拟出南海台风过程中海浪场的演变特征,模拟结果与iason实测值相关性较好,相对误差在可接受范围;区域海气耦合模式为台风等强天气过程中海洋、气象要素演变特征及海-气界面相互作用过程的研究开辟了一条有效途径.