Statistical Characteristics of Convective Initiation in the Beijing-Tianjin Region Revealed by Six-Year Radar Data

Characteristics of convective initiation (CI) in the Beijing-Tianjin region during the warm season of2008-2013 are examined. A total of 38877 CI cases are identified by a thunderstorm identification, tracking, analysis, and nowcasting algorithm. CI cases are evaluated in the context of associated terrain, weather systems, and land cover properties. The spatial distribution of all CI cases shows that there are dense CI activities around the 200-m elevation, which means that convective storms are more easily triggered over foothills. From 1500-1800 to 0300-0600 BT (Beijing Time), the high-occurrence CI region tends to propagate southeastward (i.e., from mountains to plains, then to ocean). Among the four local weather systems, the Mongolian cold vortex has the highest CI frequency while the after-trough system has the lowest CI frequency. For the land cover relationships with CI, the urban land cover has the highest CI density and the forest-type land cover has the second highest CI density; these two types of land cover are more conducive to CI formation.     

Google Earth Engine平台下秦岭地区植被覆盖时空变化分析

秦岭地区植被覆盖动态变化对其生态环境有重要影响。本文利用Google Earth Engine云平台,选取1986—2019年Landsat TM/OLI地表反射率数据,结合像元二分模型估算秦岭地区植被覆盖度(FVC);通过年际变化斜率、变异系数、Hurst指数等评价指标,对FVC的时空变化、稳定性和持续性变化进行分析。此外,探究FVC与气温、降雨的耦合关系,并分析土地利用变化对FVC的影响。结果表明:34年间,秦岭地区FVC整体上呈现良好的状况,中高等及以上植被覆盖区达73.11%;FVC由1986年的62.86%增长到2019年的70.01%,植被活动在不断增强;FVC的变异系数均值为0.34,标准差为0.45,其稳定性与其空间分布呈高度自相关性;秦岭地区的植被覆盖变化受气候变化和人为因素的共同影响。     

The Deccan Trap – Cretaceous–Paleogene boundary connection; new 40Ar/39Ar ages and critical assessment of existing argon data pertinent to this hypothesis

The Cretaceous–Paleogene boundary (KPgB) was dated by the ⁴⁰Ar/³⁹Ar method herein from the western interior of North America at 65.48 ± 0.12 Ma (1σ), in good agreement with other recent published estimates. For the Deccan Traps, India, new argon ages as well as others available in the literature, are assessed for reliability based on (a) statistical reliability of plateau/isochron sections and (b) freshness of material dated utilizing the alteration index method. From tholeiitic lavas from the Composite Western Ghats Section (CWGS), only six ages are found to be reliable estimates of the time of crystallization. These ages along with the magnetic polarity of the lavas agree with the geomagnetic polarity time scale (GPTS) at ∼67–64 Ma. Alkaline rocks from the Anjar area of Kutch, provide three reliable ages that suggest a hiatus in lava extrusion around KPgB. For the Rajahmundry basalts, the upper flow’s age defines its formation during chron 29n; a single age from the lower reversed polarity flow appears somewhat dichotomous when plotted against the GPTS. The reliable lava ages indicate the most voluminous (reversed polarity) sections of the CWGS were extruded at a time statistically indistinguishable from that of the KPgB. The Deccan Trap – KPgB faunal extinction hypothesis remains plausible, but must compete with the latest report, favoring a very close temporal connection (∼0.03 m.y.) between the Chixculub (Impact) Crater and the KPgB.     

赣南白面石铀矿田成因再认识

赣南白面石铀矿田经上世纪60~80年代勘查,发现和探明了白面石、龙坑、双坑、马荠塘4个铀矿床和黄泥湖铀矿点,成为中国重要的铀资源基地。该矿田产于EW向南岭铀成矿带东段的白面石沉积-火山盆地内。该盆地的基底为印支期白面石花岗岩体;盖层为中侏罗统菖蒲组。盖层的底部为第一层砂岩,其上由基性-酸性双峰式火山岩组合与5层碎屑岩夹层组成。铀矿主要赋存在盖层底部的第一层砂岩中,其次是产在第一层玄武岩与第一层砂岩的接触带,有少量产在基底花岗岩顶部的风化壳中。关于该铀矿田的成因,有砂岩型沉积说、同生沉积后生富集说、成岩成矿热液叠加说、岩浆热液说,等等。为了厘定矿床成因类型,以确立今后的找矿方向,笔者对该矿田的资料进行了重新整理,应用Minesight软件选择典型的白面石铀矿床建立了三维地质模型,并收集了最新的同位素定年和岩石地球化学分析资料。研究表明,白面石铀矿田存在2次成矿（160~156 Ma和99~86 Ma）,其主成矿作用与第一层玄武岩的覆盖,在空间上相伴（铀矿体主要赋存于第一层砂岩及其与玄武岩的接触带）、时间上相近（成矿时间为160~156 Ma,玄武岩成岩时间为173 Ma）、成生上相关（矿化具有明显的中-低温热液蚀变）,为火山热盖成因类型,后期又有大量脉体活动,在岩脉两侧的砂岩层内又有热液型铀矿化叠加,从而形成了火山热盖及热液叠加的复成因矿床。该矿田的成矿条件是：富铀的基底,砂岩的沉积,洼沟的地形,岩浆的热盖,脉岩的入侵。     

云南建水水草冲铜矿矿床地质特征及成矿物质来源

本文通过研究云南建水水草冲铜矿地质特征、围岩玄武岩和矿石矿物的微量元素、S、C、O同位素的组成,示踪了该矿床的成矿物质来源和性质。研究结果表明,云南建水水草冲铜矿位于滇东南哀牢山变质体北侧,容矿围岩为峨眉山玄武岩,矿体受北东向逆断层及其次级断裂控制,延深大于延长,形状不规则,矿体内多夹灰岩角砾及矿化玄武岩角砾,矿石矿物主要为黄铜矿,矿化蚀变以硅化、碳酸盐化、绿泥石化为主。水草冲铜矿黄铜矿与黄铁矿稀土元素具有相同的稀土元素组成与含量,ΣREE平均为1.901×l0-6,富集轻稀土元素,轻重稀土元素比(LREE/HREE)平均为8.188,（La/Yb）N值平均为10.259;δEu值平均为0.977;Ce呈现弱负异常,δCe值平均为0.808。黄铁矿中的Co/Ni比值为0.835,显示水草冲铜矿床为中温热液矿床;黄铁矿的Y/Ho比值平均为38.23,表明水草冲铜矿床的成矿流体为混合来源。结合黄铁矿的稀土微量元素特征,推断水草冲铜矿床的成矿流体是Cl多于F的流体。S的来源复杂,黄铁矿δ34SCDT（‰）的变化范围（18.3~29.4）与海水硫酸盐(海相蒸发岩)的δ34S值接近或略低;黄铜矿δ34SCDT（‰）变化范围是-0.5~10.1,表明有深部硫的参与。δ13C V-PDB（0.9‰~2.6‰）,δ18O V-SMOW（14.3‰~15.9‰）反映了方解石流体可能为热液循环萃取沉积岩地层混合形成。综上,推测成矿物质为后期构造热液萃取围岩（玄武岩和灰岩等）所得,其中铜主要来自于玄武岩本身,而硫的来源以地层硫为主。     

青藏高原东北缘柳坪新生代苦橄玄武岩地球化学及其大陆动力学意义

柳坪苦橄玄武岩出露在青藏高原东北缘特殊的构造部位,位于青藏、华北和扬子三大构造域的交接转换区域。岩石形成年龄在23~7.1Ma之间,属于新近纪火山岩。岩石SiO2介于41.72%~42.82%之间,Na2OK2O,K2O/Na2O平均0.51,为一套典型的幔源钠质碱性玄武岩类。岩石微量及稀土元素具板内火山岩特征,Th、Rb等元素呈较明显的富集状态,而岩石显著的低K2O特征(0.48%~0.90%)明显不同于青藏高原北缘新生代钾质-超钾质火山岩系列。岩石87Sr/86Sr(0.704158~0.704668)、143Nd/144Nd(0.512831~0.513352)、206Pb/204Pb(18.729871~18.779184)、207Pb/204Pb(15.591395~15.602454)和208Pb/204Pb(39.097372~39.181458)等同位素变化特征具有显著的混源属性,投影点位于EMI、EMII、BSE及PREMA等典型地幔储库的过渡部位,并可能存在HIUM地幔源的部分参与,明显不同于单一地幔源局部熔融形成的玄武岩的同位素组成特征。表明新生代期间青藏东缘西秦岭-松潘地区受青藏、扬子及华北三大构造体系域的控制,西秦岭-松潘构造结处于从下部地幔到上部陆壳物质的总体汇聚拼贴阶段,地幔具有显著的混合特征。柳坪苦橄玄武岩正是在这种特定的构造背景下,由于新生代青藏高原软流圈地幔物质向东的流动,诱发西秦岭-松潘构造结多源混合的地幔橄榄岩局部熔融而形成。     

Mobilization and redistribution of elements in soils developed from extreme weathering basalt on Hainan Island

Major, trace and organic elements of a South China were reported to investigate elements laterite profile developed on Neogene basalt on Hainan Island, mobilization and redistribution in tropical regions. The results indicate that strong acid environment and organic matter （OM） can remarkably improve the transfer of insoluble elements. Among all the elements, Th is the least mobile. As for the general conservative elements during incipient chemical weathering, such as Ti, Zr, Hf and Nb, the removals are up to 30%-40% in the upper profile. And for Fe, A1, Cu and Ni, that tend to be combined with secondary minerals and to be retained in temperate zone, they are re- moved from the upper profile, transferred downwards, and then precipitated in the lower profile. In addition, atmos- pheric inputs, including sea salt aerosols and dust, have a profound effect on the budgets of elements that are susceptible to leaching losses （e.g. K, Na and Sr）. Excluding the possibilities of groundwater and erosion, the remarkable increase of K, Na and Sr concentrations in the upper profile, together with dramatically upward increasing trends of the percentage changes of Sr/Th, K/Th and Na/Th ratios, show that atmospheric inputs, especially sea salt aerosols, contribute much extraneous seawater derived elements, such as K, Na and Sr to the soils. The overall elemental be- haviors in this profile suggest that organic matter and atmospheric inputs play a very important role in the mobiliza- tion and redistribution of elements during extreme weathering in tropical regions.     

全球土地覆被时空变化与中国贡献

20世纪下半叶以来全球土地覆被发生了剧烈变化,人类活动对土地覆被变化的影响成为“人类世”最为显著的特征之一。科学评估全球土地覆被变化的时空过程和新态势,分析中国在其中扮演的角色和地位并提出优化路径,成为中国在可持续发展领域应对全球百年未有之大变局的核心任务之一。本文基于多源土地覆盖数据,运用地理空间分析方法定量刻画了全球土地覆被变化的时空演化过程,从景观尺度分析了地类间的转化关系以及全球“变绿”和森林覆盖度的变化趋势,揭示了中国对全球土地覆被时空变化的贡献。结果表明,1992—2015年全球土地覆被经历了显著变化,全球土地覆被变化度在南美洲中部、撒哈拉以南的非洲、中亚、东南亚和东亚等地形成显著的热点区。中国森林覆盖率从1990年的12.98%增至2020年的23.34%,湿地面积增长1908 km²,为维护全球生态安全贡献了力量,同时在城市用地增长、草地和其他用地减少等方面也有一定的限制作用。与全球其他国家不同,中国城市扩张占用耕地面积居全球第一位,高达7.3万km²。1999—2019年全球叶面积指数存在全球性的显著提高趋势。中国以仅占全球6.6%的植被面积,贡献了全球20%左右的叶面积增加量,引领了全球“变绿”过程。1990—2020年全球森林覆盖度变化呈现出空间集聚性。中国森林面积增长62.84万km²居全球前列,其中西南林区和秦巴山区是林地增长的主要区域,长三角、粤港澳大湾区和内蒙古东部部分地区是森林覆盖度降低的主要区域。中国未来应进一步提升经济社会发展与生态保护的均衡协调度,持续推进美丽中国建设,为全球生态安全和可持续发展贡献更大力量和更多经验。     

沙丘形态及表沙粒度特征对风况和地表植被变化的响应

以毛乌素沙地3种沙丘（新月形沙丘、抛物线形沙丘和反向沙丘）为研究对象,对其形态、表沙粒度特征和区域风况进行了量化分析,探讨了沙丘表沙物理运动过程及其形态对外界条件（风况和地表植被）变化的反馈,揭示了沙丘表沙粒度特征对不同沙丘形态的响应机制。结果表明：新月形沙丘表沙平均粒径由迎风坡底部向顶部逐渐变小,分选呈现逐渐变好趋势, 但粒径较小和分选较差的表沙样出现在沙丘迎风坡中部。随着地表植被覆盖度的增加,新月形沙丘逐渐向抛物线形沙丘转变,近地表输沙能力和沙丘上风向沙源的供应同样受到限制,致使抛物线形沙丘由迎风坡底部向顶部呈现表沙平均粒径变大,而分选逐渐变好的趋势。毛乌素沙地内季节性风况（春季盛行强劲西北风,夏季盛行较弱东南风）的变化不仅促进了反向沙丘的发育,并且重组了西北盛行风影响下的表沙粒度特征。在夏季反向风风蚀的作用下,沙丘落沙坡顶部出现反向堆积和脊线反向移动的现象,同时其顶部呈现平均粒径由小变大、分选逐渐变好的趋势。     

青海北川河流域径流变化的机理研究——基于模型和统计两种方法

气候变化和下垫面变化是影响河道径流的两大驱动力,研究两者对径流的影响有利于深入理解流域水文过程,为水资源管理提供科学依据。鉴于利用不同方法获得的结果存在一定程度的差异,有必要使用多种方法进行交叉验证。论文基于Budyko水量平衡法和新增水库模块的分布式水文模型(DHSVM)法量化了气候变化和下垫面变化对青海省北川河流域径流变化的贡献。结果表明：① 自1960年以来流域出口流量以每年0.037 m³/s的趋势下降,突变年份发生在1969年。② 2种方法的分析结果均表明,年代际尺度上,气候变化对径流影响的贡献率由高到低依次为：1990—1999年>2000—2009年>1970—1979年>1980—1989年=2010—2019年,且下垫面变化是1970—2019年流域出口径流变化的主导因素,对应的贡献率分别为94.58% (Budyko法)和65.68% (DHSVM法)。③ Budyko方法只能揭示流域整体的变化,而DHSVM方法能够体现水文过程变化的时空差异,模型结果表明上中游、下游地区的年平均径流变化分别受气候变化、下垫面变化主导;流域出口处月径流变化则对下垫面条件中的水库调节更敏感。此外,文中就2种方法量化结果差异的原因也展开了讨论。