中国大陆地区热流数据统计分析

众所周知,大地热流是地球内热在地表最为直接的显示,又能给出发生于地球内部深处各种作用过程间能量平衡的宝贵信息,因而日益引起地学界的广泛兴趣和普遍关注。1966年,我国曾有过东北中生代盆地3个热流数据的报道,但精度较低。1979年,中国科学院地质研     

"阿波罗"残留细菌引发月球表面"风化"

令人担心的"伤疤" 一架在轨道上运行的航天器拍摄到的图片表明,月球上正在发生着严重的侵蚀现象.从这些月球地表图片中可以看出,月球上出现了一些深深的裂痕和空洞.尽管过程很缓慢,但是可以确定这些裂痕和空洞正在不断地向太空排放一些气体和尘埃.     

山地灾害研究专家崔鹏指出：应高度关注地震引发的地表次生灾害

随着唐家山堰塞湖告急及其抢险过程的持续报道，作为此次特大地震引发的地表次生灾害，堰塞湖现象正受到越来越多的关注。地震引发的地表次生灾害给我们造成了哪些危害？该如何认识和应对这类次生灾害？针对读者关心的这些问题，本刊特约记者联系采访了中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室主任崔鹏研究员。     

京津风沙源地表沙尘释放及其区域分异

土壤风蚀引起的地表沙尘释放及其输移过程,是干旱半干旱区最为重要的地表过程之一.准确估算地表沙尘释放是揭示沙尘暴发生机制、阐明地表沙尘释放与陆地生态系统耦合作用的基础,也是制定防沙治沙和大气环境治理规划和决策的依据.基于野外调查、表层土壤采集及其室内实验、遥感影像以及气象站观测资料,估算了4个不同时期4个粒径组地表沙尘释放,揭示了京津风沙源地表沙尘释放的时空分布及其对粒径的响应,明确了京津风沙源不同区域和土地利用地表沙尘释放的贡献.在此基础上,从控制地表沙尘释放及其对区域大气环境中可吸入颗粒物影响的角度,提出京津风沙源治理的重点区域是农牧交错带、燕山丘陵、荒漠草原、晋北山地丘陵,治理的土地利用核心是耕地,而不是沙地,为京津风沙源治理工程的优化布局提供科学依据.     

应高度关注地震引发的地表次生灾害

随着唐家山堰塞湖告急及其抢险过程的持续报道,作为此次特大地震引发的地表次生灾害,堰塞湖现象正受到越来越多的关注.地震引发的地表次生灾害给我们造成了哪些危害?该如何认识和应对这类次生灾害?针对读者关心的这些问题,本刊特约记者联系采访了中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室主任崔鹏研究员.     

干热岩发电:挖掘地球热能

正一种能供人类使用数万年的新能源就在我们脚下。位于冰岛西南角的雷克雅内斯半岛风景优美,地表岩石的年龄约为100万年。时至今日,此处地表形状仍被熔岩流不断重新塑造。初到这里的人多半会立刻察觉到周遭的空气里充斥着腐蛋臭味(硫化氢的气味),以及地热田不断朝上空喷发出的巨大蒸汽柱。     

趣味科普问答

冷空气上升 问:空气中的热量应该是上升的。那么山顶上为什么要比下面的山谷冷呢? 答一:空气对太阳光的吸收能力较弱。太阳把热能传给吸收能力较强的地表,然后再由地表给临近的空气加热。热空气上升是因为在相同的压强下,它比周围冷空气的密度要小。在其上升过程中,由于周围压强减小,热空气团将会膨胀。这种膨胀降低了气体的温度,因此随着高度的上升,温度计的示数会不断减小,直至平衡状态。     

秦皇岛花岗岩风化壳的剥蚀速率:宇宙成因核素~(26)Al与~(10)Be的研究

<正>风化和侵蚀过程是研究气候变化和地貌演化的重要课题.剥蚀包括风化和侵蚀.宇宙成因核素可以直接定量研究105 a范围内地表的平均剥蚀速率.自20世纪80年代以来,加速器质谱分析技术的发展推动了宇宙成因核素在地表过程研究中的应用.国内相关的研究多集中在河流沉积物、阶地演化、冰川历史、埋藏年龄等,在地表剥蚀速率研究方面的应用鲜有报道.     

壮观的喀斯特地貌景观

水滴石穿。水对石灰岩的溶蚀，在地表形成了诸如峰丛、峰林、石林这样的奇异景观；同时，地下水流像蚯蚓一样，把地下的岩层也搞千疮百孔，形成复杂的暗河与洞穴。这些暗河与洞穴不断扩展，反过来又影响地表的地形，形成诸如漏斗、天坑等喀斯特地貌。     

地貌学领域自然科学基金项目申请资助、研究范式与启示

<正>地理科学研究关注地球表层系统的人-地关系及其相互作用机理,地理要素的配置规律、成因是重要基础^[1,2].地貌作为一种关键地理要素,是地表过程的基础承载,其形成过程和演化历史体现了地球表面与深部过程的相互作用^[3,4],而其时空变化特征又影响着地表过程发生的频率与幅度^[5,6].因此,     

寻找油气富集带的遥感找矿新方法——卫星热红外探测技术

油气富集带不断向地表进行放气作用,因此经常逸出CO_2,CH_4等气体.这各种地球化学成分的异常,以前人们是从地表的调查直接获得的.例如:1953年美国Fleizcher和Turner利用土壤中碳同位素~13t/~14C变化,在美国纽约州西北部找出油气藏.而前苏联C.M.AMocoB等在白俄罗斯波列西耶     

大地热流沿经、纬向的变化——中国大陆、日本及其周围海域和美国大陆热流数据分析

地表热流是地球深部热状态和浅层乃至地表各种瞬时或局部热作用过程的综合反映,因而影响地表热流分布的因素是多种多样的。不同的因素对热流分布的影响机理不同,不同埋深的热扰动对地表热流分布的影响范围也不同。采用适当的数据处理方法可能滤掉热流数据中某些影响因素的成分,从而使得另一些因素对热流分布的影响得到更明显的反映,有利于从中发现或总结出大地热流分布的规律。可见数据处理方法的选择在大地热流分布规律的研究中占有重要的地位。     

“阿波罗”残留细菌引发月球表面“风化”

一架在轨道上运行的航天器拍摄到的图片表明，月球上正在发生着严重的侵蚀现象。从这些月球地表图片中可以看出，月球上出现了一些深深的裂痕和空洞。尽管过程很缓慢，但是可以确定这些裂痕和空洞正在不断地向太空排放一些气体和尘埃。“这是一件很严重的事情，”比利时Sprodj原子研究中心的天文学家布兰德对这些图片进行研究之后说：“月亮升起的情况比过去确实少了一些。”     

关于人为地表结构破损与土壤风蚀关系的定量研究

W.S.Chepil等在50年代至60年代曾系统地研究了各种自然因子对土壤风蚀的影响,建立了土壤风蚀方程.董光荣等在我国率先开展的风蚀因子实验研究探讨了土地翻耕、放牧等经济活动引起的地表结构破损对土壤风蚀的影响,但尚未给出定量关系.本文试图以风洞实验研究人为地表结构破损程度与土壤风蚀强度之间的定量关系.     

北方蒸散对气候变暖响应随降水类型转换特征

地表蒸散量是对全球气候变暖响应最显著的水分循环分量,但以往不同研究得出的气候变暖背景下各地地表蒸散量的变化趋势差异很大,有时甚至表现出相反的趋势.然而,对于地表蒸散对气候变暖响应的差异性具有怎样的规律以及是何原因造成了这种差异至今也并不完全清楚.为此,在对中国北方地区的蒸散量格点资料(FLUXNET)和全球陆面同化资料(GLDAS)进行观测试验验证的基础上,利用可靠性相对较高的蒸散量格点资料及以往研究常用的CRU和ERA-Interim气候格点资料,分析了我国北方不同降水气候空间类型时地表蒸散量对气温增加的响应特征.分析发现:地表蒸散量对气温升高的响应程度随降水气候类型不同变化比较明显,地表蒸散量的增温倾向率表现出随降水气候类型变化的显著转换特征.降水量在200~400 mm的气候区间时,正好是倾向率发生转折的气候敏感区间;在更湿润气候类型时,气候越湿润,地表蒸散量随气温升高增加的就越明显;而在更干燥气候类型时,气候越干燥,地表蒸散量反而随气温升高减少的越明显.地表蒸散量对气候变暖的这种响应特征在全球其他气候过渡比较明显的典型地区也有不同程度的表现.同时,就地表蒸散量对气候变暖的响应机制而言,主要有气温升高直接引起的潜在蒸散力增加与气温升高通过蒸散过程造成的土壤水分损失再反过来间接抑制蒸散这两个作用过程.前者在湿润地区起主导作用,导致蒸散增强;而后者在干燥地区主导作用,导致蒸散减弱.该研究结论对地表蒸散的气候变化响应特征有新认识,对改进全球水资源评估方法和干旱监测技术具有重要科学参考意义.     

水.自然.人类

地球的“血液循环” 地球上的水连续不断地变换地理位置和物理形态(相变)的运动过程,称为水分循环,又称水循环或水文循环。水的三态转化特性是产生水分循环的内因,太阳辐射和重力作用则是水分循环的动力。在一定时期内,地球上的水分收入、支出总量基本保持平衡。 根据水分循环的过程可将自然界的水分循环分为大循环和小循环两种类型。大循环,就是从海洋上蒸发的水汽被气流带到大陆上空,在适当的条件下凝结,以降水的形式降落到地表。降落到地面的水一部分可以形成地表径流;一部分可为植被拦截或被植物散发。渗入地下的水一部分以表层壤中流和地下径流形式进入河道,成为河川径流的一部分,而贮于地下的水则一部分上升至地表供     

嫦娥四号测月雷达揭开月球背面地下浅层结构的神秘面纱

<正>大约45亿年前,在地球形成后不久月球可能就形成了.从那时起,月球灰暗而荒凉的表面就不断遭受陨石和小天体的撞击,造就了现在这样一个布满碎石和撞击坑的月球表面.然而,在地表之下隐藏着最吸引人类探索的那些秘密.通过探测月球的内部地层结构,以及撞击形成的陨石坑和溅射物,人们就能了解月球撞击过程如何改造月球表面和火山活动等不为人知的历史.早在1972年,阿波罗17号搭载的雷达探测仪试验     

浅谈我国地球环境与生命过程研究中的一些科学问题

社会可持续发展的需求与人类环保意识的增强对地球地表环境与生命协同演变的研究提出了更高和更具体的要求. 地球表层环境生物地球化学过程及地生物学效应是认识与解决地表环境与生命演化的关键科学问题, 其核心研究内容概括为生源要素的环境生物界面动力学及生态效应; 毒害污染物的环境生物地球化学过程及机体影响; 地表环境变化的地生物学响应与生命适应机制; 污染地表环境的生态风险评估与生物修复等. 古生物学作为一门地质学和生物学的古老交叉学科, 在地球系统科学研究中能够发挥独特的作用. 古生物学家和地质学家应当更加关注地质历史时期环境的变化对生物演化的影响, 从而为研究现代环境和生物多样性的关系提供更多历史的借鉴. 基于我国地层古生物学研究的现状和资源的优势, 提出了我国在地史时期环境变迁与生命演化研究领域值得关注的几个热点的科学问题. 经济的快速发展推动了地球科学发展的同时也产生一些新的问题, 如荒漠化加重、环境污染的加重、化石资源的破坏等, 这些都对我国地球环境与生命过程的研究提出了严峻的挑战.     

青藏高原坡面尺度冻融循环与水热条件空间分布

冻土的广泛分布使得青藏高原地表冻融循环与水热条件成为地球科学系统研究的关键之一.高原复杂的下垫面条件导致了冻融循环与水热交换显著的空间非均一性,而坡面尺度是认识地表过程空间变化的基础.本文基于青藏高原地表冻融循环与水热交换空间非均一性研究成果的回顾,利用安多地区近期的观测、模拟成果揭示了该领域的最新进展:首先评价了探地雷达在冻融循环与土壤水热空间变化研究的适用性;其次利用多元手段,显示了冻融循环与土壤水分坡面尺度的空间非均一性.另外利用冻土水热模型的敏感性试验发现:地表升温背景下,冻融过程与土壤水分在不同时期、不同深度、不同坡面的响应均有所不同,升温引起两个坡面冻结周期和速率变化明显.而且升温幅度越大,土壤水分的响应越明显,表层土壤水分的相对变化更为剧烈;对坡面而言,北坡的响应更为显著.     

大陆俯冲带岩石差异变质脱水和部分熔融:以苏鲁造山带超高压正片麻岩为例

对苏鲁造山带桃行地区2个代表性的花岗质超高压正片麻岩进行了综合的锆石学和岩石学研究,结果对大陆俯冲带深部变质脱水和部分熔融这2个重要地质过程发生的温压条件和时空关系提供了制约.样品1中锆石记录了大陆俯冲过程中在236±5 Ma的中温榴辉岩相变质作用和折返过程中223±3 Ma的高温深熔作用,而样品2中锆石记录了大陆俯冲过程中237±3 Ma低程度中温深熔作用和贯穿整个碰撞造山过程的低温脱水作用.2个样品中的石榴石也显示了不同的结构和组成变化,给出了与锆石一致的P-T记录,指示大陆俯冲隧道中流体活动对锆石和石榴石生长的作用.这2个样品在地表相距仅百米,具有基本一致的岩石化学组成,但在陆壳碰撞过程中具有明显不同的P-T轨迹,说明它们在陆壳俯冲和折返过程中,处在陆壳板片的不同位置,并最终导致它们变质脱水和部分熔融行为的差异.