IPCC SROCC的主要结论和启示

2019年9月,IPCC正式发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）,这是IPCC首次以高山地区与极区冰冻圈和海洋为主题的评估报告。报告全面评估气候变化背景下海洋和冰冻圈变化及其广泛影响与风险,其核心结论包括：气候系统变暖背景下高山地区和极区的冰冻圈普遍退缩,未来冰冻圈将继续消融,高山地区和极区将面临更高的灾害风险;20世纪70年代以来全球海洋持续增暖,未来海洋将继续变暖、加速酸化,影响海洋生物多样性并危及海洋生态系统服务功能和人类社会;近几十年全球平均海平面加速上升,未来数百年海平面仍将持续上升,极端海面事件频发将加剧沿海地区社会-生态系统的灾害风险。报告强调,采取及时、积极、协调和持久的适应与减缓行动,是有效应对海洋和冰冻圈变化,实现气候恢复力发展路径和可持续发展目标的关键所在。本研究认为,需要高度重视海洋和冰冻圈在气候系统变化中的长期和不可逆影响,强化应对气候变化紧迫性认识;高度重视我国冰冻圈和沿海地区面临的气候风险,强化适应能力建设;推动我国牵头的国际大科学计划,强化跨学科、跨领域协同创新,持续提升我国在相关领域的国际影响力和科技支撑能力。     

20世纪60年代中期亚非夏季风减弱的全球气候背景异常分析

利用美国NASA格点月降水总量资料、美国CO2信息分析中心地表面温度异常月平均网格点资料、美国NCEP/NCAR再分析全球网格点资料和兰州高原大气物理研究所的台站地温观测资料分析了1960年代中期亚非夏季风环流圈年代际时间尺度的减弱及其与之有关的全球气候场异常现象。结果发现, 1960年代中期全球对流层大气温度和海洋温度场发生异常变化, 对流层大气有明显降温, 海洋主要以印度洋升温、 北太平洋和北大西洋降温为主要特征, 同时, 我国大陆土壤温度和青藏高原温度在1960年代中期有明显的下降, 导致亚洲大陆与印度洋之间的热力对比明显减弱, 东风急流减弱, 最终导致亚非夏季风明显减弱。     

地史中成矿演化的趋势和阶段性

大量的地质矿产资料表明，随着地球的形成和发展，尤其是水圈、大气圈和生物圈的演化，成矿作用也呈前进的、不可逆的发展趋势，表现在成矿物质（矿种）由少到多；矿床类型由简到繁；成矿频率由低到高；聚矿能力由弱到强。受地球上重大地质事件的制约，这一成矿演化过程又表现出阶段性，可划分出７个成矿大阶段，即太古宙、古元古代、中元古代、新元古代、早古生代、晚古生代—早中生代、晚中生代—新生代等成矿期。每一期中都有特定的成矿构造环境和矿床成因类型。制约地史上成矿演化的主要因素有：①成矿物质的地球化学性质；②水圈、大气圈和生物圈的演化；③地球构造运动的演变。矿床形成后的保存条件对矿床的时空分布特征也有重要影响。     

冰川融水对山地冰冻圈冰湖水文效应的影响

冰川融水通过热量、水、物质传输对山地冰冻圈冰湖水文效应产生影响,引起广泛关注.本文从山地冰冻圈冰湖的水量、物理化学性质、生物等方面系统总结冰川融水对冰湖水文效应的影响.冰川融水被冰湖滞留能在一定程度上延缓区域冰川水资源的亏损,但也直接导致了潜在危险性冰湖数量和危险程度增大.冰川融水对冰湖物理性质的影响主要表现在降低湖水温度、影响透明度/浊度、改变湖水密度、造成湖水热力分层现象等方面,对冰湖化学性质的影响主要表现在增加湖水中的氮素、溶解有机物、持久性有机污染物、各类离子和重金属等,进而影响冰湖生物的分布、组成、结构和功能.深入系统地开展冰川融水及其变化对冰湖水文效应研究,对冰川水文与水资源、山地冰冻圈生态环境研究具有重要意义.     

基于量纲分析的巷道围岩松动圈预测模型

为更合理地确定巷道围岩松动圈厚度,引入量纲分析理论,提出新的巷道围岩松动圈预测方法。选取岩石单轴抗压强度Rc、围岩节理系数F、围岩重度?、巷道埋深H、最大水平主应力?Hmax、巷道跨度B等物理量,应用量纲分析法构建巷道围岩松动圈厚度L与上述物理量间的无量纲关系式,其中L/H表征松动圈厚度L与巷道埋深H成正比,F表征巷道围岩的结构特征,?H/Rc、?Hmax/Rc 表征巷道围岩的力学特征,B/H表征巷道的几何特征。结合实测数据,推导了各无量纲量间的定量函数表达式,残差平方和为0.003 1,相关系数为0.937 9。选取3个矿山巷道围岩松动圈测试实例对所建立的松动圈预测模型进行验证,结果表明该方法计算结果与实测结果较吻合,平均相对误差为7.38%,能满足工程需要。     

干旱区内陆河流域不同特征居民对气候变化及冰冻圈变化的感知差异分析——以乌鲁木齐河流域为例

选择冰川典型发育的乌鲁木齐河流域,基于面向普通民众的657份调查问卷,将气候变化与冰冻圈变化有机的结合起来,尝试分析不同特征民众对二者变化的感知差异状况,为因地制宜制定适应性措施以及普通民众有计划、有目的地调整生产和生活策略,适应未来环境变化等提供公众参与的社会依据.调查结果显示,乌鲁木齐河流域不同特征居民之间有着复杂...     

祁南矿东风井冻结温度场时空演化规律分析

以安徽祁南矿东风井冻结法凿井为工程背景,以多圈管冻结的不同土性表土层为研究对象,基于冻结孔实际成孔位置,应用有限元软件COMSOL Multiphysics分别建立埋深218 m钙质黏土层位、埋深225 m细砂层位和埋深259 m砂质黏土层位3个不同土性、不同埋深的冻结温度场数值计算模型,并结合现场实测数据,分层计算分析了其冻结壁温度场时空演化规律,结果表明：在相同冻结条件下,埋深225 m细砂层位冻结壁有效平均温度比埋深259 m砂质黏土层位和埋深218 m钙质黏土层位分别低0.09～0.72℃和0.44～1.95℃,埋深225 m细砂层位平均有效厚度比埋深259 m砂质黏土层位和埋深218 m钙质黏土层位分别厚0.17～0.38 m和0.29～0.47 m;现场实测与数值计算均表明,各个层位冻结壁开挖时,其平均温度均低于–15℃,有效厚度均大于6.2 m,200 m以下深部表土层井帮温度低于–4℃,满足施工要求,冻结壁强度和稳定性均处于安全状态;冻结孔沿径向将冻结温度场划分为3个区域(A区、B区、C区),B区在冻结孔冷量叠加的影响下降温速度最快,A区降温速度适中,C区距离冻结管较远...     

冰冻圈科学国家重点实验室主任秦大河院士应邀为欧洲大气研究讲习班(ERCA2008)授课

第十五期欧洲大气研究讲习班(ERCA2008)于2008年1月7日-2月8日在法国格勒诺布尔举办,由来自11个国家(中国、法国、德国、英国、比利时、瑞士、意大利、瑞典、美国、挪威和荷兰)的48位国际知名专家学者授课.     

中国大地构造研究之思考——中国地质学家的责任与担当

19世纪中叶到20世纪中叶盛行的地槽-地台学说,起源于西方学者对大西洋半球的欧洲和北美东部地质的研究。20世纪中叶提出的板块构造学说,虽然起源于对现代海洋的地质、地球物理调查,但用板块学说解释大陆构造的尝试,也是从解剖北美和欧洲大西洋两岸的古生代造山带开始的。二者均缺少太平洋半球的亚洲,特别是中国及邻区的资料基础,因此,其立论基础是不全面的。这就给亚洲,特别是给中国学者提供了很大的发展空间。通过1∶500万国际亚洲地质图的编制和全球构造的对比研究,笔者发现,处于亚洲核心地带的中国及邻区不仅是亚洲也是全球显生宙地质结构和发展历史最复杂的地区。古亚洲洋构造域的乌拉尔—蒙古—兴安巨型造山带是全球规模最大、发育历史最长、地质结构最复杂的古生代造山带;中国西南部,特别是青藏高原是全球特提斯巨型造山带出露宽度最大、地质纪录保存最完整的地段;中国东部的太平洋构造域,既有亚洲东缘的巨型中生代造山带和新生代的沟弧盆体系,又有宽阔的滨太平洋陆缘活化带。这就使中国及邻区成为研究全球显生宙构造不可缺少的重要地段。我们一定要抓住中国在全球构造研究中的区位优势,以地球系统多层圈构造观为指导,用地质、地球物理、地球化学多学科结合的方法,立足实际,抓住特色,构建中国大地构造的新理论、新模型,为国际地球科学,为发展、完善现代大地构造学理论做出应有的贡献!     

冰冻圈及其变化的脆弱性与适应研究体系

冰冻圈及其变化的脆弱性与适应研究是以探索冰冻圈及其变化的脆弱性概念为前提和基础,以冰冻圈变化的自然影响为链接点,以社会经济影响研究为突破,以脆弱性研究为桥梁与纽带,以应对与适应冰冻圈变化影响、风险为目的的冰冻圈科学领域的新兴研究方向。探讨了冰冻圈及其变化的脆弱性概念,并以影响—脆弱性—适应为主线,针对冰冻圈变化的社会经济影响研究、脆弱性研究、适应研究内容及其关键科学问题、脆弱性评估模型、尺度问题进行了较为详细的阐述,初步搭建了中国冰冻圈及其变化的脆弱性与适应研究体系。基于冰冻圈要素的多样性、变化影响的复杂性与显著的区域差异性,从2个梯度勾绘了冰冻圈及其变化的脆弱性与适应研究格局与空间布局。中国冰冻圈及其变化的脆弱性与适应研究除深化冰冻圈变化的影响与脆弱性研究之外,应加强不同利益相关者协同设计、共同参与的冰冻圈变化适应应用研究,并关注冰冻圈灾害风险、渐变风险研究。