1960—2009年中国冬季区域性极端低温事件的时空特征

采用区域性极端低温事件客观识别技术对1960—2009年的区域性极端低温事件进行检测,并分析其空间分布和时间演变特征。结果表明：区域性极端低温事件指标中最低温度和几何中心纬度的频次分布为双峰特征,发生频次较高的纬度主要位于30°N和42°N附近,且1980年代中期以前南北两个带并存,之后则以30°N附近为主;1960—2009年事件的发生频次、强度和最大覆盖面积等呈总体减弱趋势,在1980年代后期存在显著的转折,1990年代后期变化逐渐趋于平缓,并且这种变化主要是由占总数10%的持续时间长和空间范围广的事件作用的结果。此外,对体现事件多方面影响的综合指标进行等级划分并分析其变化特征。     

2009年中国东北夏季低温及其与前期海气系统变化的联系

依据中国东北地区拥有百年地面观测记录的长春和哈尔滨测站气温资料、NCEP/NCAR再分析资料和英国哈得来中心海表温度资料,揭示2009年东北地区发生的迄今已有15年没有出现的夏季低温事件成因.结果表明:发生东北夏季低温时的水平和垂直环流结构均为低值系统,东北冷涡异常活动是其最直接的影响因子;有利的年代际变化背景是,哈尔滨和长春6-8月平均气温年代际尺度(≥9 a)的振荡值1999-2008年约-O.8℃/10 a,显著低于全球变暖东北区域响应的线性增暖值0.2℃/10 a(1961-2000年),与长春和哈尔滨夏季气温呈正相关的前一年冬季太平洋极涡面积指数年代际振荡亦呈显著下降趋势.与1994-2008年东北夏季高温的500 hPa平均环流距平场显著不同,北极涛动呈强的负位相分布,东北亚、阿留申和北大西洋上空为显著负距平区;2009年前一年冬季与明显低温的1972年的前一年冬季北太平洋涛动均呈显著的负位相,春季仍持续,且2009年前一年冬季赤道中东太平洋SSTA为拉尼娜位相,2009年春季明显减弱;2009年6-7月夏季东北冷涡活动异常强与4-5月500 hPa北太平洋地区超长波扰动转为定常波扰动槽有关;SVD和谐波分析表明,北太平洋涛动的异常位相不仅是东北夏季气温变化的重要前期信号,还是大气中除了天气尺度的混沌分量外可提取的一种行星尺度稳定分量.     

基于随机重排去趋势波动分析的极端高温事件研究及其综合指标的建立

基于中国气象局公布的1961-2006年中国165个国际交换站无缺测的逐日平均气温资料,利用随机重排去趋势波动分析(S-DFA)方法,计算并分析了中国极端高温事件阈值的空间分布特征,并对S-DFA方法在实际资料中的应用进行了检验。从可预报性的角度给出了极端高温事件强度综合指标的定义。该综合指标将极端高温事件的发生频次和强度综合起来,兼顾不同地区各自特有的区域气候背景,进一步说明综合指标定义的合理性。基于极端高温事件综合指标的空间分布规律,将1961-2006年间中国极端高温事件分为4个不同等级的地区。极端高温事件综合指标在20世纪90年代初期之前一直保持平稳的波动变化,之后则一直处于上升之中,尤其是在90年代中后期开始迅速上升。     

2018年全球重大天气气候事件及其成因

2018年全球主要温室气体浓度继续攀升,地表温度相比工业化前水平偏高0.99℃,为有观测记录以来的历史第四高值。全球冰川总量连续31年减少,南北极海冰范围全年处于历史低位。全球海洋表面温度较常年显著偏高,海平面继续加速上升,海洋热含量创历史新高,海洋酸化的影响日益加剧。年内,世界各地发生了许多重大天气气候事件,包括北半球异常活跃的热带气旋季、欧洲夏季持续性高温干燥天气、印度西南部的特大洪灾、澳洲东部严重旱情、欧美多地的低温暴雪以及全球多地的森林大火和强对流天气,造成了严重的人口伤亡和社会经济损失。本文系统性总结了2018年全球重大天气气候事件及其影响,并重点分析了印度近百年来最严重洪灾和美国东海岸爆发性低温雨雪冰冻两个典型气候事件的形成原因。分析表明,夏季南亚季风强度偏强、控制时间偏长,8月在南亚季风槽西部位置偏北、索马里越赤道急流偏强的共同作用下,南印度洋及阿拉伯海上空的水汽大量向印度地区输送,持续性的强降水天气引发了该地区近百年以来最严重的洪灾;1月上旬,在耦合的急流结构、强烈的海洋温度梯度以及气旋外围气温偏高的共同作用下,冬季风暴格雷森在短时间内爆发性加强,造成美国东海岸出现气温骤降、强风暴雪等剧烈天气现象。     

河南省内乡——淅川地区边缘成矿体系与成矿预测

河南内乡——淅川地区具有一完整的边缘成矿体系。应用边缘成矿理论，通过野外对该区控矿要素的实际调研和室内对比分析，提出了豫西南内乡——淅川地区边缘成矿体系的新认识。一级成矿边缘为华北板块与扬子板块边缘对接处（山阳——西峡断裂带两侧），控制了两个跨省大型成矿带的形成；二级成矿边缘为区域深大断裂边缘，控制区域成矿带形成；三级成矿带边缘为岩体边缘、次级断裂带边缘和地层交界面等，控制矿田、矿床的形成；四级成矿边缘为岩体边缘不同岩相分界面、不同岩性层间面和构造形态、产状变化处。不同边缘交叉、叠合地段是成矿最有利地段。研究表明，边缘成矿体系的形成与地质异常事件密切相关，板块活动、区域构造、火山、岩浆侵入、沉积环境演化是边缘成矿体系形成的主导因素。根据边缘成矿规律进行了成矿预测，指出主要找矿方向和有利找矿区段（靶区）。     

新元古代末期高家山生物群的生态多样性

新元古代末期是生命演化的关键转折期,也是以微生物占主导的生态系统向显生宙以后生动物占主导的生态系统的转变期,埃迪卡拉纪大型软躯体生物以固着、底栖、食悬浮为特色,普遍缺乏运动能力。作为这一时期特殊代表的高家山生物群,是目前新元古代唯一一个以黄铁矿化三维保存的管状和锥管状化石为主导,兼有骨骼生物、原生动物、钙化蓝细菌类及遗迹化石的多门类生物组合,是研究埃迪卡拉纪末期生命演化和生态系统演变十分重要的载体。本文通过对高家山生物群古生态学的初步研究,揭示出在前寒武纪—寒武纪之交,生态系统已显示一定的多样性。为适应平底面上(level-bottom)微生物席的发育,高家山生物群的许多生物采取了适应性的生存策略,通过黏附或插入微生物席中,营底栖固着食悬浮(如Cloudina、Conotubus)或化学共生(可能的Shaanxilithes)或平躺(如Gaojiashania和Sinotubulites)食碎屑生活。底内遗迹化石表明存在可能的表栖和半内栖、可自由运动、食碎屑的造迹生物。Conotubus中常见的“回春”或“复苏”现象,Gaojiashania和Sinotubulites的身体扭转或生活姿态调整则是对频繁风暴事件的被动适应。     

新生代深海冷水碳酸盐泥丘成因及IODP 307航次初步研究结果

记述了新生代深海冷水碳酸盐泥丘近期的9个重要研究事件;总结了冷水泥丘具有全球海洋(大陆斜坡为主)分布、形态各异、冷水枝状珊瑚构筑泥丘的特点;介绍了冷水泥丘形成的(地质流体渗流和微生物作用)内因及(海底牵引底流作用)外因两种主要观点.对2005年IODP 307航次实施的北大西洋Porcupine Seabight冷水泥丘大洋钻探工作初步成果进行了编译,公布了中国科学家在碳氧同位素方面的初步实验结果.实验结果显示上新世中期以来的2 Ma里冷水碳酸盐泥丘启动和发育过程中存在2次碳氧同位素偏移事件(Ⅰ和Ⅱ),碳氧同位素偏移事件Ⅰ与泥丘的启动相呼应,暗示北大西洋古海洋气候发生巨大变化,可能与北极冰盖极盛有关.     

春季一次暴雪过程的多普勒雷达动力学诊断

利用太原C波段多普勒天气雷达基数据资料和自动雨量站资料,对2006年4月11日发生在山西省的一次区域性暴雪过程进行了分析。应用改进的EVAD技术,定量计算垂直高度层的平均散度和平均垂直速度,并分析平均散度和平均垂直速度随时间和高度的变化以及与降雪的对应关系。结果表明：2．5km以下始终维持一个较强的上升气流,是强降雪维持的基本动力条件;整层出现辐合上升运动,且强上升速度中心的高度随时间的演变逐渐下降,同时中高层出现强辐散下沉气流与之配合时,未来2小时将出现强降雪;降雪的强度与雷达探测范围内各高度层的辐舍、辐散有着密切的关系,且辐合、辐散的增强与减弱时间早于降雪强度的增大和减小时间,这对预报降雪的生消、雪强的增大与减小提供了一定的理论依据。     

Effects of rainfall intensity fluctuations on infiltration and runoff: rainfall simulation on dryland soils,Fowlers Gap,Australia

Small plots and a dripper rainfall simulator were used to explore the significance of the intensity fluctuations (‘event profile’) within simulated rainfall events on infiltration and runoff from bare, crusted dryland soils. Rainfall was applied at mean rain rates of 10 mm/h. Fourteen simulated rainfall events each involved more than 5000 changes of intensity and included multipeak events with a 25‐mm/h peak of intensity early in the event or late in the event and an event that included a temporary cessation of rain. These are all event profiles commonly seen in natural rain but rarely addressed in rainfall simulation. A rectangular event profile of constant intensity, as commonly used in rainfall simulation experiments, was also adopted for comparative purposes. Results demonstrate that event profile exerts an important effect on infiltration and runoff for these soils and rainfall event profiles. ‘Uniform’ events of unvarying intensity yielded the lowest total runoff, the lowest peak runoff rate and the lowest runoff ratio (0.13). These parameters increased for ‘early peak’ profiles (runoff ratio 0.24) and reached maxima for ‘late peak’ profiles (runoff ratio 0.50). Differences in runoff ratio and peak runoff rate between the ‘uniform’ event profile and those of varying intensity were all statistically significant at p ≤ 0.01. Compared with ‘uniform’ runs, the varying intensity runs yielded larger runoff ratios and peak runoff rates, exceeding those of the ‘uniform’ events by 85%–570%. These results suggest that for small‐plot studies of infiltration and erosion, the continued use of constant rainfall intensity simulations may be sacrificing important information and misrepresenting the mechanisms involved in runoff generation. The implications of these findings for the ecohydrology of the research site, an area of contour‐aligned banded vegetation in which runoff and runon are of critical importance, are highlighted. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

神农架三宝洞倒数第二次冰期高分辨率石笋δ13C记录

基于神农架三宝洞两支石笋24个230Th年龄以及637个δ13C测试数据,建立了倒数第二次冰期191±1.8～133±0.6kaB.P.时段洞穴石笋高分辨率δ13C的时间序列.在冰期/间冰期尺度上,δ13C值振幅达4.5％,整体变化趋势与全球冰量曲线类似.在倒数第二次冰期,石笋δ13C记录揭示出一系列较大振荡幅度的千年...