北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的若干重要特征

北大西洋沿岸是世界上最容易受海平面上升影响的地区之一。了解该区域过去海平面变化历史和特征,对认识现代海平面变化过程、预估未来海平面变化趋势具有重要科学意义,同时也有助于最大限度地减小预测结果的不确定性。基于此,我们以北大西洋沿岸1 350个验潮站观测记录和已发表的1 604个海平面数据为基础,进行系统分析和集成研究,尝试建立北大西洋沿岸过去2000年海平面的变化历史,并分析北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的主要过程与特征、区域差异和存在的问题。结果表明：①北大西洋沿岸过去2000年海平面变化具有显著的时空差异性,海平面的变化幅度、变化时间、波动次数等均具有区域差异性。②北大西洋沿岸过去2000年以来海平面总体上呈现出波动上升趋势,但不同地区海平面上升高程相差较大,北大西洋西岸北美洲东部海平面上升超过2.5 m,格陵兰岛-冰岛、欧洲和美国南部和东南部海平面上升幅度约1.9 m,北海和地中海海平面上升幅度约1 m。③公元1900年以来,北大西洋东西沿岸海平面上升速率普遍加快,并呈现出明显的纬度差异,即北大西洋东岸从地中海到欧洲沿岸再到格陵兰岛-冰岛,随着纬度增加,海平面上升速率逐渐增加。类似的,北大西洋西岸美国南部和东南部到美国东部再到加拿大东部,随着纬度的增加,海平面上升速率也依次增加。④过去2000年北大西洋沿岸海平面变化及其时空差异性是多种因素综合作用的结果,气候冷暖交替、冰川均衡调整、大气-海洋动力学、区域构造以及沿岸地形的变化、沉积物压实和潮汐范围变化等可能是主要原因。     

中国地质调查局西安地质调查中心60年发展回顾与展望

中国地质调查局西安地质调查中心（以下简称西安地调中心）是国家在西北地区的综合性区域地质调查机构。60年来,因国家建设需要而创建,因国家发展需求变化而调整,为国家重大战略实施和西北地质科技进步做出了重要贡献。本文分起步与发展、调整与拓展、转型与创新3个阶段,系统总结了西安地调中心成立60年来所做的主要工作和取得的重大成果成效。面对新形势、新需求和新挑战,西安地调中心将坚持公益性、基础性地质调查和战略性矿产勘查的基本定位,坚持全力支撑能源、矿产、水和战略性资源保障,精心服务生态文明建设和自然资源管理的工作定位,按照聚焦大需求、立足大地质、调查大资源、服务大生态、做好大支撑、实现大发展的工作思路推进转型发展和创新发展,践行扎根西部、争创一流、报效祖国、服务人民的价值理念,提出聚焦水资源安全、能源资源安全、生态安全、国土安全、自然资源管理中心、发展动力变革、开放合作、提升国际化水平等8方面开展工作,努力向世界一流新型区域综合地质调查研究机构迈进,为国家和区域经济社会发展和生态文明建设做出新的更大贡献。     

岩性和种植年限对火龙果地土壤碳、氮、磷生态化学计量特征的影响

以石漠化问题突出区域——广西平果县太平镇耶圩火龙果种植园不同岩性背景(白云岩、碎屑岩)和不同种植年限(1、3、5a)土壤为研究对象,采用相关性分析和冗余分析方法探讨了不同岩性背景和火龙果种植年限下土壤碳、氮、磷生态化学计量特征及其影响因素。结果表明：①白云岩区土壤全磷含量显著高于碎屑岩区,而土壤有机碳含量、生态化学计量比(C/N、C/P和N/P)显著低于碎屑岩区;且白云岩和碎屑岩背景下的生态化学计量比(5.96、11.78、1.96和8.71、19.78、2.28)均远低于全国水平。②随着火龙果种植年限的增加,土壤有机碳、全氮含量和C/N、C/P、N/P呈现出逐渐增加的趋势,而土壤有效氮、全磷和有效磷含量无显著变化规律。随着土层深度增加,土壤有机碳、全氮、有效氮含量和C/N、C/P、N/P均增加,而土壤全磷含量无明显变化规律。③土壤C/N和C/P与有机碳、有效氮均呈显著正相关(P<0.01),而与土壤水分、容重呈显著负相关,土壤N/P与全磷呈显著负相关。④冗余分析表明不同岩性背景和火龙果种植年限下土壤有效氮含量是土壤碳、氮、磷及其生态化学计量比的重要影响因子,且呈显著正相关关系(P<0.01)。白云岩背景下火龙果的生长受到氮元素的影响更大,长期火龙果种植有利于碳、氮元素固存,土壤有效氮含量是影响土壤碳、氮、磷及其生态化学计量比的关键因子。     

过去千年中国不同区域干湿的多尺度变化特征评估

依据近年发表的新成果,对中国过去千年干湿的年至百年尺度变化特征进行了总结梳理与对比分析,综合评估了20世纪干湿变幅的历史地位。主要结论是:①根据历史文献记载重建的东中部各区干湿序列在1400年以后均达高信度,但其前因存在记录缺失,仅有半数时段的重建结果达高信度。在东北及内蒙古东部,根据不同地点湖沼沉积物记录揭示的区域干湿百年尺度变化特征在多数时段不一致。在西部的黄土高原、河西走廊、新疆中北部、青藏高原东北部和东南部等地区,利用不同地点树轮资料重建的干湿序列显示的干湿变化特征在区内一致性高。②过去千年中国各地干湿变化均存在显著的年际、年代际和百年尺度周期。其中准2.5 a、60～80 a和110～120 a等尺度的周期为所有地区共有;3.5～5.0 a、20～35 a等尺度周期则主要发生在东北、东中部地区、黄土高原和青藏高原;而准45 a周期则只发生在东北和东中部地区(均超过90%信度水平);各区域间的干湿变化位相并不同步。③尽管已发现青藏高原东北部20世纪很可能是过去3000 a最湿的世纪之一,但其他大多数区域的重建结果显示:20世纪的干湿变幅在年代际尺度上均未超出其前各个时段的变率范围。     

滴灌条件下盐地碱蓬(Suaeda salsa)种植年限对盐碱地土壤盐分离子分布的影响

采用时空转化的方法研究了滴灌条件下不同盐地碱蓬种植年限(0 a、1 a、2 a和3 a)对重度盐碱地土壤盐分及盐离子在0～120 cm土壤剖面的分布特征的影响,为盐地碱蓬在盐碱地中的改良利用提供理论依据。试验结果表明:滴灌种植盐地碱蓬后土壤盐分在剖面的分布发生明显变化,根区(0～40 cm)土壤含盐量随种植年限增加而下降,根底(40～120 cm)土壤则先增加后下降;Na⁺和Cl^-因容易被水淋洗和植物选择性吸收多,根区土壤中Na⁺和Cl^-含量随种植年限增加有显著降低,Ca²⁺和SO₄^2-不易随水移动,淋洗程度低,HCO^-₃和Mg²⁺第2 a和第3 a的淋洗效果明显好于第1 a;经过3 a种植后土壤中毒害离子Na⁺与Cl^-和在表层盐分组成中的比例下降,Ca²⁺比例上升,钠吸附比(SAR)值显著降低。     

带横隔板圆柱绕流特性数值模拟

为揭示尾迹区添加横隔板对圆柱绕流流场特性影响,把多步格式引入到特征线算子分裂有限元法中,建立了基于多步格式的特征线算子分裂有限元法:在每个时间步内将Navier-Stokes方程分裂成对流项和扩散项,对流项时间离散采用多步格式,在每一子时间步内沿特征线展开并显式求解。方腔流数值模拟结果表明该算法既可降低对整体时间步长的要求又可提高计算精度。对比有无横隔板圆柱绕流流场和圆柱表面压力变化表明,横隔板可以有效地抑制绕流尾迹区涡旋脱落,提高圆柱背流面压力,减少圆柱上下表面的压力差。     

过去500年华南地区冷暖变化记录及其对冬季温度变化的定量指示意义

整编了历史文献中记载的1400年以来华南地区霜冻灾害及冰冻灾害南界、降雪南界及日数和初／终霜冻灾害日期记录; 并结合1951年以来器测气温序列, 分析了各类记录与华南地区11~2月平均气温的相关性, 揭示其对温度变化的定量指示意义。结果表明: 华南地区的霜冻灾害南界、冰冻灾害南界、降雪南界和降雪日数可较好地指示该区域的温度变化; 且24°N以南地区(包括广东、广西、台湾中南部和海南)的最早与最晚霜冻灾害日期对华南地区温度变化亦具有指示作用。其中霜冻灾害南界、冰冻灾害南界、降雪南界向南推进1个纬度, 华南11~2月平均气温分别约低0.23℃、0.41℃和0.40℃; 南岭两侧50km范围内的降雪日数每多(少)10天, 华南11~2月平均气温约低(高)0.22℃。受原始记载缺失及距今越近、记录数量越多等的影响, 1400~1500年间有记录的年份只有7年, 而1501~1950年间有记录的年份则有309年。1951年以来, 冰冻灾害和降雪南界从未到海南, 霜冻灾害南界到海南岛的年份有8年; 而1501~1950年间, 冰冻灾害南界虽也从未到达海南岛, 但降雪南界有5年、霜冻灾害南界有22年到达海南岛, 且整个区域的初(终)霜冻灾害平均日期也早(晚)于1951年以后。这为下一步重建这一地区更长时段的年分辨率温度序列提供了重要依据。     

Cretaceous amber inclusions of Spain and Myanmar demonstrate early diversification and wide dispersal of Cephenniitae (Coleoptera: Staphylinidae: Scydmaeninae)

The taxonomic status of previously misplaced species of an ant-like stone beetle from Spanish amber (Albian) is clarified. Specimens of Kachinus magnificus (originally placed as incertae sedis within Scydmaenitae) were re-examined and their characters were found different from those of the type species of Kachinus from Myanmar amber. Consequently, Archeutheia gen. nov. is proposed to accommodate the Spanish species, resulting in Archeutheia magnifica comb. nov. Moreover, in a comprehensive phylogenetic analysis Archeutheia was placed as a sister group to extant Eutheia, within the tribe Eutheiini of Cephenniitae. A specimen of an undetermined genus from Myanmar amber clearly belonging in Cephenniini is also recorded. Both taxa represent the first definite Cretaceous Cephenniitae, a supertribe whose recent members are distributed on all continents but are especially diverse in the Oriental and East Palaearctic regions. This finding demonstrates a diversification of two presently most species-rich tribes of Cephenniitae already in Early Cretaceous. Archeutheia is strikingly similar to the extant species of Eutheia and Veraphis, showing male dimorphic characters (modified protrochanters) and antennal cavities characteristic of Palaearctic Eutheiini. This fact suggests a long morphological stability in the supertribe. A previously proposed hypothesis of an early presence of the Cephenniitae in the Northern Hemisphere is for the first time supported by the fossil record, and the palaeolocalities (western Europe and Southeast Asia) demonstrate a wide distribution of Cephenniitae in the Cretaceous and an early split of its ancestral lineage.     

LONG-TERM VARIATIONS IN INSOLATION AND THEIR EFFECTS ON CLIMATE, THE LLN EXPERIMENTS

Used to test the Milankovitch theory over the last glacial-interglacial cycles, the Louvain-la-Neuve two-dimension Northern Hemisphere climate model shows that orbital and CO2 variations induce, in the climate system, feedbacks sufficient to generate the low frequency part of the climatic variations over the last 200 kyr. Initiation and termination of glacial cycles cannot indeed be explained without invoking both the fast feedbacks associated with atmospheric processes (water vapor, cloud, snow and sea ice) and the slower feedbacks associated with coupling to other parts of the climate system, in particular the land ice-sheet buildup and disintegration. This model shows that long-term changes in the Earth's orbital parameters lead to variations in the amount of solar radiation received at the top of the atmosphere, which in turn act as a pacemaker for climatic variations at the astronomical frequencies, through induced albedo-temperature and greenhouse gases-temperature feedbacks. Spectral analysis of the Northern Hemisphere global ice volume variations simulated under both insolation and CO2 forcings reproduces correctly the relative intensity of the peaks at the orbital frequencies as seen in SPECMAP data. Except for variations with time scales shorter than 5 kyr, the simulated long-term variations of total ice volume are comparable to that reconstructed from deep-sea cores. For example, the model simulates glacial maxima of similar amplitudes at 134 kyr BP and 15 kyr BP, followed by abrupt deglaciations.     

Silicon-32 as a tool for dating the recent past

Silicon-32, with a half-life of approximately 140 years, has the potential to fill the dating gap that lies between those chronologies based on the shorter-lived isotopes of ³H and ²¹⁰Pb, and those based on the longer-lived ¹⁴C. Silicon-32 is produced in the atmosphere by cosmic ray bombardment of argon, and falls out on the Earth's surface in precipitation. Silicon-32 methods may be used to date siliceous sediments and sponges, groundwater and glacier ice. Measurement of ³²Si concentrations in these archives is, however, not straightforward. Two methods are available: radioactive-decay counting of the activity of the daughter nucleus, ³²P, and accelerator mass spectrometry, but in both cases the detection of ³²Si pushes the boundaries of the technique. Even the half-life of ³²Si is not known to a precision of better than ±10%. In this paper, we review efforts to determine the isotope's half-life, survey the detection methods and discuss the applications of ³²Si chronology. We show that at least some of the chronometric potential of this radioisotope is close to being realised as a result of recent improvements in methods of measurement.