Natural thermoluminescence of fossil foraminiferals as a potential proxy for deep-sea temperature changes

Foraminiferal shells from two piston cores separately located at the Ninetyeast Ridge and the Bengal Fan of the Indian Ocean were selected and purified for measurements of natural thermoluminescence （NTL） intensity by a high precision thermoluminescence meter （RGD-3）. Variations of the NTL intensity along the two core sequences both spanning the last two glacial--interglacial cycles displayed a strong, identical signal of the global ice volume cycles, which matched well with their corresponding oxygen isotope data. As higher NTL intensity occurred within interglacial periods and changes in an NTL signal were most likely influenced by the temperature of ambient seawater in which the planktonic foraminiferal shells long existed, the NTL signal could be considered as a potential proxy for orbital scale temperature changes of bottom seawater in the tropical Indian Ocean.     

The investigation on particulate organic carbon fluxes with disequilibria between thorium-234 and uranium-238 in the Prydz Bay, the Southern Ocean

Dissolved and particulate thorium-234, particulate organic carbon in the upper 150 m of water columns from five stations in the Prydz Bay, the Southern Ocean were determined during the 22nd Chinese National Antarctic Research Expedition （from November 2005 to March 2006 ）. The disequilibria between thorium-234 and its parent uranium-238 in upper layer was used to derive the averaged residence time of thorium-234, which decreased along with the latitude to the south and a minimum value, 1 - 8 d for particulate thorium-234 and 29 - 48 d for dissolved thorium-234, appeared at the medium latitude station, and the export fluxes of thorium-234 were calculated too and ＇a maximum value, 0. 35 -0. 63 Bq/（m^3 · d） for the particulate thorium-234 and 0. 44 -0. 65 Bq/ （m^3 ·d） for the dissolved thorium-234, appeared at the same station. The export fluxes of particulate organic carbon at different water columns were derived by two methods with irreversible scavenging model, and the averaged values were 104. 7 mmol/ （ m2 · d ） （ E method） and 120. 6 mmol/（ m2·d ） （ B method ）, respectively, indicating that a relatively high new production would exist in summer in the Prydz Bay where it will play a potential significant role in sequestering the absorption CO2 to deeper ocean.     

Argo floats revealing bimodality of large-scale mid-depth circulation in the North Atlantic

Analysis of Argo float trajectories at 1 000 m and temperature at 950 m in the North Atlantic between November 2003 and January 2005 demonstrates the existence of two different circulation modes with fast transition between them. Each mode has a pair of cyclonic - anticyclonic gyres. The difference is the location of the cyclonic gyre. The cyclonic gyre stretches from southeast to northwest in the first mode and from the southwest to the northeast in the second mode. The observed modes strongly affect the heat and salt transport in the North Atlantic. In particular, the second mode slows down the westward transport of the warm and saline water from the Mediterranean Sea.     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

中太平洋深海沉积物中元素组合特征及地质意义

深海沉积物中稀土(REY,包括Y)是继多金属结核、富钴结壳和热液硫化物之后又一有潜力的深海矿产资源。对中太平洋46个富稀土的沉积物样品(∑REY=(730~1 596)×10-6)和53个相对贫稀土的沉积物样品(∑REY=(324~487)×10-6)进行主微量和稀土地球化学分析,利用聚类分析和因子分析法,对元素组合特征进行了分析,划分元素组合和4个主因子。综合特征表明,2类沉积物REY的富集均与磷酸盐有关,REY含量高低取决于磷酸盐含量,但沉积物的形成具有多源多期的特点,富REY沉积物中铝硅酸岩(黏土矿物和沸石)对沉积物中磷酸盐富集REY的过程具有重要的促进作用,而在贫REY沉积物中铝硅酸岩对REY的富集意义不明显。     

全球热带海洋海表温度场异常对北极海冰的影响

本文利用1951−2021年哈德莱中心提供的海冰和海温最新资料以及美国国家海洋和大气管理局气候预报中心提供的NCEP/NCAR再分析资料,分析探讨了北极海冰70余年的长期变化特征,进而研究了其快速减少与热带海温场异常变化之间的联系,揭示了在全球热带海洋海温场变化与北极海冰之间存在密切联系的事实。结果表明,北极海冰异常变化最显著区域出现在格陵兰海、卡拉海和巴伦支海。热带不同海区对北极海冰的影响存在明显时滞时间和强度差异,热带大西洋的影响相比偏早,印度洋次之,太平洋偏晚。热带大西洋、印度洋和中东太平洋海温异常影响北极海冰的最佳时间分别是后者滞后26个月、30个月和34个月,全球热带海洋影响北极海冰的时滞时间为33个月。印度洋SST对北极海冰的影响程度最强,其次是太平洋,最弱是大西洋。全球热带海洋对北极海冰的影响过程中,热带东太平洋和印度洋起主导作用。当全球热带海洋SST出现正（负）距平时,北极海冰会出现偏少（多）的趋势,而AO、PNA、NAO对北极海冰变化起重要作用,是热带海洋与北极海冰相系数的重要“纽带”。而AO、PNA和NAO不仅受热带海洋SST的影响,同时也受太平洋年代际振荡PDO和大西洋多年代际AMO的影响,这一研究为未来北极海冰快速减少和全球气候变暖机理的深入研究提供理论支撑。     

藏北羌塘中部难爬日铁矿地质特征及矿床成因

难爬日铁矿位于羌塘中央隆起区。对难爬日铁矿的地质特征、矿体及矿石特征进行初步调查,通过野外调研及室内岩相学与矿相学观察,将难爬日铁矿的形成划分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、氧化物阶段、石英—硫化物阶段及后期氧化作用阶段5个成矿阶段,同时对难爬日铁矿的围岩蚀变和矿化富集规律进行分析。根据矿体产出地质条件、矿石矿物组合及围岩蚀变特征,并结合前人资料认为,难爬日矿床属接触交代型铁矿床,晚三叠世中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触部位为重点找矿地段。     

北极涛动低空大气环流特征及其与太阳活动的联系

通过北极涛动AO正负位相时期北半球1000 hPa月平均位势高度、位势高度距平和气温月距平图对比分析可知,北极区域异常增暖时期对应着AO负位相时期,而北极区域异常偏冷时期对应着AO正位相时期,说明北极区域气温异常变化是决定AO异常变化的重要因子.逐次滤波法分析可知,冬季1月北极涛动现象表现出十分清楚的与太阳活动密切联系的准110a世纪周期和准22a年代际周期,具体表现为：（1）冬季1月北极涛动现象具有十分清楚的与太阳活动密切联系的准110a世纪周期.准110a世纪周期对于北极涛动指数的方差贡献率达到44.4%,是冬季1月北极涛动现象最显著的世纪际变化特征.（2）谱分析结果表明,滤除准110a世纪周期变化以后的1月北极涛动指数具有显著的22a周期,其方差贡献率达到18.5%,乃仅次于准110a世纪周期之后北极涛动指数年代际变化重要特征.对比分析表明,太阳活动尤其是太阳磁场磁性指数变化与1月北极涛动22a周期变化呈密切的反相关关系,二者变化趋势基本相反,即多数情况当太阳磁性指数MI由最低值转为上升以后都可引起北极涛动AO由最高值转为下降;当太阳磁性指数MI由最高值转为下降以后都可引起北极涛动AO由最低值转为上升.综上所述,北极涛动的准110a世纪周期变化、22a年代际周期变化对于北极涛动方差贡献率达到62.9%,标志着太阳活动是北极涛动的重要驱动因子.     

Aegir脊及邻区重磁异常及构造特征

为研究北极地区挪威海内Aegir脊及邻区断裂构造特征,为北极地区油气勘探提供方向,在斯克里普斯海洋研究所发布的研究区重力数据（网格数据）基础上填充最新船测数据,对已有重磁资料进行异常分离、滑动平均和重磁场边界识别。目前,研究区的特征断裂和构造单元划分尚不清楚。根据异常极值带、异常带走向、异常梯度带变化程度等,对研究区进行了断裂识别和构造单元划分。研究表明：重磁异常特征呈NNE—NW—NE向展布,重力异常呈现高低分带,反映出该区基底隆坳相间的格架。根据重磁异常与断裂对应关系,识别出4个构造走向和7条主要断裂,划分出Mohns脊、扬马延微陆块、东扬马延断裂带、西扬马延断裂带、Aegir脊、东扬马延深海盆地和挪威深海盆地等7个构造单元。     

潮汐效应对沿海多条带时序InSAR地表形变监测的影响

潮汐效应对沿海大范围、高精度的合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)技术地表形变监测的影响不可忽略. 潮汐效应中的固体潮(Solid Earth Tide, SET)位移和海洋潮汐负荷(Ocean Tide Loading, OTL)位移会在时间和空间域上对沿海大范围InSAR地表形变监测产生分米级的误差, 而且不同条带中地表潮汐形变时空差异性会对多条带InSAR影像拼接产生较大误差. 本文针对沿海地区多条带InSAR形变时序, 重点分析了潮汐效应在不同条带InSAR地表沉降监测中的影响, 并采用多种潮汐位移估计方法对多条带地表潮汐形变进行改正. 结果表明, 研究区域不同条带时序InSAR中地表潮汐形变具有较大的时空差异性, 其造成沿海地区相邻条带时序InSAR地表沉降速率差异能达到1~2 cm·a^-1; 通过固体潮模型、海潮负荷模型或GPS参考站网海潮位移改正, 能够消除不同条带中地表潮汐形变时空差异性对时序InSAR形变结果拼接产生的空间高阶非线性误差, 弥补了传统拼接方法在拟合潮汐位移偏差的不足. 在大气延迟误差改正的基础上, 时序InSAR形变残差的标准差(Standard Deviation, STD)由潮汐改正前的2.3 cm减少至0.75 cm; 本文研究揭示了沿海地表潮汐形变改正对多条带时序InSAR形变结果拼接的重要性, 可大幅提高沿海地区广域时序InSAR地表形变监测的精度.