碳的地下封存

引言 减少温室气体排放量的需要 随着地球大气层中二氧化碳和其他温室气体浓度的不断上升,自然温室效应不断增强,这将导致全球气候变化。这些气候变化的特征、程度和时限是不可确定的,但一种主要的气候变化是可预测的,即全球平均气温上升。图1中的观测结果表明,由于外在因素的影响,例如火山尘和太阳辐射输出,全球平均气温逐渐增加且很有可能已超出气候自然变化的范围。     

回注地下——解决气候变化问题

从地球内部开采石油、煤和天然气来供给我们能量。在这类化石燃料燃烧和释放能量时产生了不需要的二氧化碳气体,这会对全球气候产生影响。可以捕集这种二氧化碳,输送到地下并且封存,这样可从根本上减少温室气体的放出量,有助于缓解气候变化,成为向持久供应能量过渡的关键因素。     

破解全球海洋环境气候模拟难题

当前,全球气候变化与海洋环境变化成为各国关注的热点,如何更加准确地模拟和预测海洋气候变化成为各国科学研究的焦点之一。国家海洋局第一海洋研究所副所长、海洋环境科学和数值模拟重点实验室主任乔方利研究员,在大连召开的北太平洋海洋科学组织第十七届年会上,作了《海浪-环流耦合理论和数值模式发展》的主题报告,引起了400余名国内外与会科学家的巨大反响。乔方利博士带领研究组率先打破常规思维,首次将海浪这一物理过程纳入海洋动力学研究中,进而率先在国际上建立了海浪与环流耦合理论和浪潮流耦合预报模式。该理论和模式是我国近期取得的原始自主创新,处于该领域世界领先水平。     

天然气水合物与全球气候变化

天然气水合物作为21世纪的重要能源已受到广泛认可和高度关注。与此同时,作为一个重要的气候致变因素,在地质历史时期中天然气水合物在自然条件下的突然分解释放甲烷气体可能造成全球气候变暖、地质灾害和生物灭绝等负面影响仍不容忽视。本文通过分析天然气水合物的稳定性与分解释放甲烷气体、天然气水合物对气候的反馈机制以及天然气水合物的分解在地质历史时期中对全球气候变化的可能影响,如新元古代“雪球”地球的终结、古新世一始新世极热事件和第四纪冰期后气候快速变暖等,对天然气水合物在全球气候变化过程中的作用进行了探讨。     

中国短期气候变化的一个重要原因——青藏高原地表反射率的变化

通过数值试验对高原地表反射率变化的气候效应进行了敏感性研究,同时对观测的近４０年中国区域气候变化趋势作了对比分析。结果表明,高原主体地表反射率增加是我国短期气候变化的重要控制因子之一,它能造成东亚夏季风和高原夏季风的显著减弱,使夏季我国东部季风区北方变暖,南方变冷,季风降水普遍减少。     

浅议油气生成理论

石油地质理论的发展,推动勘探实践的进步,重大理论的突破,必将引起石油工业的飞跃。现代石油地质学是建立在纯有机成因之上,面对油气资源有可能＂枯竭＂的今天,已显得无能为力,而勘探实践也已提出了许多有机说无法解释的问题。无机成油说很早已有学者提出。它与有机成油学说不仅思维方式不同,而且对形成油气的时、空,油气源认识不同。无机成油说将引起油气勘探方法、思维方式的改进。树立油气生成多元论观点,将促进石油工业的发展。     

未来气候变化对云南柠檬气候适宜性的影响

气候变化影响柠檬生长、产量和品质，本文利用云南省125个国家气象站1981—2018年,月平均气温、月平均降水量、月日照时数，进行基准年代下云南柠檬气候适宜性分区；采用RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景模式，研究2021—2030年、2031—2040年、2041—2050年云南柠檬气候适宜区的变化，探讨未来气候变化背景下，云南柠檬气候适宜性变化，以期对柠檬产业布局、规划、引种提供科学的指导。结果表明：21世纪中叶，RCP2.6情景下柠檬最适宜种植区增加了3成左右，RCP4.5情景下柠檬最适宜种植区增加了5成左右，RCP8.5情景下柠檬最适宜种植区增加了9成左右。但由于受降水因子的限制，中度适宜区到2041—2050年开始缩减，总的可适宜种植区（高度适宜区+中度适宜区）基本趋于稳定，这将给柠檬在云南的种植发展提供广阔空间。     

碳中和目标下关键矿产在清洁能源转型中的作用、供需分析及其建议

在"碳中和"目标的驱动下，全球能源系统向清洁化、低碳化甚至无碳化发展已是大势所趋。针对向清洁能源转型的需求，采用了统计对比、分类汇总、综合分析等方法，分析研究了关键矿产在电池、电网、低碳发电和氢能等行业中的作用和需求。结合当前关键矿产产量的地理集中度高、项目开发周期长、资源质量下降等矿产供应和投资计划不能满足清洁能源转型的需求等问题，提出确保关键矿产多样性供应，推动价值链各环节的技术创新，扩大回收利用，增强供应链弹性和市场透明度，将更高的环境、社会和治理标准纳入主流程及加强生产者和消费者之间的国际合作等建议。     

快速城镇化进程中珠江三角洲高铵地下水赋存环境及驱动因素

地下水中高浓度的铵态氮对生活饮用水安全及生态环境存在潜在威胁。相比较硝态氮，高浓度的铵态氮不仅有各种人为来源，天然沉积环境更是造成高铵地下水的主要成因。本文以城镇化快速发展的珠江三角洲为研究区，运用数理统计、主成分分析等方法深入探讨了研究区高铵地下水的赋存环境特征及驱动因素。结果表明，研究区地下水中NH₄⁺质量浓度介于未检出~180 mg/L。研究区1539组地下水样品中，NH₄⁺质量浓度大于10 mg/L的高铵地下水69组，其中含NH₄⁺质量浓度大于30 mg/L的高铵"肥水"23组。对比2005-2008年历史水化学数据，2009-2018年新增建设用地孔隙含水层高铵地下水样品比例增加25%。高铵地下水呈斑块状分布于三角洲平原区第四系底部低洼的基底、洼地等退积层序发育的淤泥质含水层中。淤泥层等富含有机质和总有机碳的沉积层是珠江三角洲地区的"生铵层"，有机氮的矿化是三角洲平原区城市化孔隙含水层中高铵地下水的主要驱动力。城镇化扩张引起生活污水及富铵工业废水的泄漏入渗是城乡结合部高铵地下水铵氮的重要来源。三角洲平原区中性至弱碱性富含有机质的还原环境是高铵地下水的主要成因。风化溶滤、阳离子交换吸附、海陆交互作用是珠江三角洲高铵地下水质演变的主要水文地球化学过程。     

高原大地形及海洋热力强迫对东亚及北半球环流和气候变化影响的观测研究

本文总结了“青藏高原大地形及西太平洋暖池势力强迫对东亚及全球气候变化的影响”专题五年来的主要研究工作。其中包括青世故高原东部大气热源的时间演变特征,夏半年高原热源异常对我国降水和北半球环流的影响;西沙海温变化特征及其与我南方降水的关系,北太平洋海温主因子特征及其与华南前汛期降水的变化。