祁连山造山带蛇绿岩--古大洋岩石圈探针

蛇绿岩是古大洋岩石圈残片,保存着古大洋岩石圈许多重要信息,在重建古板块边界、古大洋岩石圈组成和性质方面具有重要的作用。近来研究结果表明祁连山造山带蛇绿岩在时空分布、岩石学特征、地球化学特征和生成环境等方面具有多样性,为研究古邦连洋岩石圈性质特征、构造环境、演化过程等提供了重要证据,是认识古祁连洋岩石圈的探针。     

气饱和含CO2水合物砂的三轴压缩试验

在改造的高压低温三轴仪中采用过量气法制备了气饱和状态的含CO2水合物砂样,并进行了三轴压缩试验。以水合物饱和度为指标对过量气制样法的可重复性进行分析后发现,受孔隙阻隔效应的影响,虽然利用高的初始水饱和度的砂样可以制成高的水合物饱和度的含水合物砂,但是制样的可重复性低;试验表明,采用过量气法制取水合物饱和度低于40%的含水合物试样的可重复性较好。三轴试验结果表明,含水合物砂的剪切和变形特性与水合物饱和度和净围压密切相关：随净围压的增大,试样的强度、刚度、塑性和压缩性都增大,随水合物饱和度的增加,试样的强度和刚度增加,塑性和压缩性降低;黏聚力随水合物饱和度的增加而增加,但摩擦角并没有明显的变化。     

超临界CO2作用下页岩力学特性损伤的试验研究

随着社会对清洁能源的需求不断扩大,超临界CO2强化页岩气开发技术受到广泛关注。为研究超临界CO2对页岩力学特性的影响,将四川盆地志留系龙马溪组页岩作为研究对象,对其进行不同浸泡时间条件下的超临界CO2浸泡试验,并通过劈裂试验和三轴压缩试验,获得浸泡前后页岩强度与变形的变化规律,进而结合SEM、XRD等系列页岩微观测试,初步探讨超临界CO2与页岩的相互作用机制。研究结果表明：超临界CO2浸泡后页岩的抗拉强度、三轴抗压强度、弹性模量均出现不同程度的下降,而随浸泡时间的加长,页岩强度的损失量增大。初步分析表明：在超临界CO2作用下,一方面改变了页岩的颗粒骨架和孔隙结构,另一方面改变了页岩的矿物成分组成,降低页岩岩石颗粒间的胶结程度,从而劣化页岩的力学性质。     

馏化法处理垃圾新工艺探讨

为了适应环保部门提出的更高的环保要求,减少因焚烧垃圾产生的CO2含量,从而达到节能减排的目标,在大量实验和计算研究的基础上,提出了采用馏化法处理垃圾的新工艺。馏化法主要是垃圾中的炭质不参加燃烧,不产生CO2和CO,不破坏空气中的主要成分,做到无害生产。馏化法处理垃圾的设备由喷淋系统及滚动筛、不锈钢输送带、隧道式烘干炉及馏化炉、烘干焦化炉、粉碎机、液压成型机等组成。主要的配套工艺有垃圾干馏炭化制砖工艺和垃圾三角条幅填海工程工艺。该馏化法处理垃圾解决了减少CO2排放问题,而炭渣填海方法做到零污染、全利用效果,具有客观的经济效益。     

Influences of Climate Change on the Uptake and Storage of Anthropogenic CO2 in the Global Ocean

A global ocean general circulation model, called LASG/IAP Climate system ocean model (LICOM), is employed to study the influence of climate change on the uptake and storage of anthropogenic CO 2 in the global ocean. Two simulations were made: the control run (RUN1) with the climatological daily mean forcing data, and the climate change run (RUN2) with the interannually varying daily mean forcing data from the NCEP (National Centers for Environmental Prediction) of the US. The results show that the simulated distributions and storages of anthropogenic dissolved inorganic carbon (anDIC) from both runs are consistent with the data-based results. Compared with the data-based results, the simulations generate higher anDIC concentrations in the upper layer and lower storage amount of anDIC between the subsurface and 1000-m depth, especially in RUN1. A comparison of the two runs shows that the interannually varying forcing can enhance the transport of main water masses, so the rate of interior transport of anDIC is increased. The higher transfer rate of anDIC in RUN2 decreases its high concentration in the upper layer and increases its storage amount below the subsurface, which leads to closer distributions of anDIC in RUN2 to the data-based results than in RUN1. The higher transfer rate in RUN2 also induces larger exchange flux than in RUN1. It is estimated that the global oceanic anthropogenic CO 2 uptake was 1.83 and 2.16 Pg C yr 1 in the two runs in 1995, respectively, and as of 1994, the global ocean contained 99 Pg C in RUN1 and 107 Pg C in RUN2 of anDIC, indicating that the model under the interannually varying forcing could take up 8.1% more anthropogenic carbon than the model under the climatological forcing. These values are within the range of other estimates based on observation and model simulation, while the estimates in RUN1 are near the low bound of other works. It is estimated that the variability of root mean square of the global air-sea anthropogenic carbon flux from the simulated monthly mean results of RUN2 with its seasonal cycle and long-term trend removed is 0.1 Pg C yr 1 . The most distinct anomalies appear to be in the tropical Pacific Ocean and the Southern Ocean.     

全球变暖与亚洲夏季风北边缘带:CO2增倍的数值模拟

利用NCAR CAM3全球大气环流模式(包含CLM陆面模式)进行了20年(1998-2017年)CO2增倍的数值试验,并通过计算海陆热力差异,分析了环流形势、雨带分布和云量特征等物理量,研究了全球变暖对东亚夏季风北边缘带的影响。结果表明,CAM3大气环流模式能较好地描述东亚地区大尺度环流的季节变化特征,当CO2含量成倍增长后,将对亚洲经度范围内的夏季风北边缘的位置产生不同的影响,具体表现为100°～123°E地区北边缘位置偏北明显,100°E以西略偏北,123°～132°E略偏北幅度很小,132°E以东呈现出一定的偏北趋势。其原因可能是由于陆地增温有利于青藏高原低层气旋性环流的加强以及北半球纬向海陆热力差异的增加,从而导致我国西南和东南方向向北的水汽输送明显增加。研究表明,南北半球的海陆热力差异无明显变化,南北半球间的相互作用与北半球夏季风增强无明显的联系,两者的关系还有待进一步研究。     

2℃全球变暖背景下中国未来气候变化预估

相对于工业化革命前期, 全球年平均地表气温上升2℃的时间和相应的气候变化受到了广泛关注, 特别是包括欧盟成员国在内的许多国家和国际组织已经将避免2℃全球变暖作为温室气体减排的首要目标。为此, 本文作者基于16个气候模式在20世纪气候模拟试验和SRES B1、A1B和A2温室气体和气溶胶排放情景下的数值模拟试验结果, 采用多模式集合方法预估研究了2℃全球变暖发生的时间、对应的大气中主要温室气体浓度以及中国气候变化情况。根据模式集合平均结果, 三种排放情景下2℃全球变暖分别发生在2064年、2046年和2049年, 大气二氧化碳当量浓度分别为625 ppm、645 ppm和669 ppm (1 ppm=10-6)。对应着2℃全球变暖, 中国气候变暖幅度明显更大。从空间分布形势上看, 变暖从南向北加强, 在青藏高原地区存在一个升温大值区; 就整体而言, 中国区域平均的年平均地表气温上升2.7～2.9℃, 冬季升温幅度 (3.1～3.2℃) 要较其他季节更大。年平均降水量在华南大部分地区减少0～5%, 而在其余地区增加0～20%, 中国区域年平均降水增加3.4%～4.4%, 各季节增加量在0.5%～6.6%之间。     

中国低碳能源发展潜力及对国家减排贡献的初步研究

科学评估低碳能源发展潜力及对实现国家2020年单位GDP碳排放降低40%～45%目标的贡献,对于制定应对气候变化对策和明确低碳能源发展战略具有重要现实价值.论文设置了中国低碳能源的两种发展情景,并从总量、分品种和分领域评价了两种情景下低碳能源的发展潜力和减排潜力.在此基础上,系统评估了两种情景下中国低碳能源对实现国家减排目标的贡献率.评估结果表明: 1)发展低碳能源对于完成国家减排目标至关重要,在平稳、较快和高速经济增长3种方案下,通过发展低碳能源对实现国家减排目标的最低贡献为12.58%,最高则可达30.25%; 2)经济增长速度越快,低碳能源对实现国家减排目标的贡献越低; 3)若要保持较快的经济增长速度,则一方面要加大对低碳能源的投入,同时则需大力优化经济结构,提高碳生产率,控制碳排放总量的快速增加.     

PHREEQC在五大连池富CO2冷矿泉成因分析中的应用

分析了矿泉形成的水文地质成因,并应用PHREEQC对矿水形成的地球化学过程进行了模拟。初步认定：岩浆活动形成大量以水和二氧化碳为主的气体,沿火山通道上升,到达深大断裂带时与运移到此的地下水混溶,形成CO2高压溶水,CO2高压溶水不断溶蚀围岩。经溶蚀花岗闪长岩形成的深成矿水在上升过程中,在药泉山附近的多级深断裂交汇处汇聚,在沿断裂上升过程中不断与浅层地下水混合后出露地表形成矿泉。泉水绝大部分来源于浅层地下水。     

内蒙古商都地区CO2气成因及其意义

为了认识商都地区CO2气的成因、指导CO2气勘查,分析了气体组分、碳同位素、氦同位素、氢同位素等地球化学特征。结果表明:商都地区CO2气体积分数为97.23%~97.85%,δ13C值为-6.5‰~-5.2‰;伴生气体He同位素3He/4He为(1.69~3.35)×10-6,δD(H2)值为-760‰~-860‰,计算幔源氦的份额可达69.7%~84.8%。以上特征显示,CO2气具有明显的无机成因特征。同时,该区深大断裂发育、岩浆活动强烈及汉诺坝组玄武岩包裹体中CO2广泛分布的地质特点,表明该区具有幔源CO2形成、运聚的地质条件和过程。商都地区幔源岩浆成因的CO2气为无机成因气。商都地区地质条件及已有勘探成果,预示本地区具有良好的CO2气勘探前景。