青岛沿海大气气溶胶中海盐源的贡献

重点研究青岛沿海地区大气气溶胶的海盐来源 .在 Na主要来自于海盐 ,Cl存在亏损的情况下 ,为确定大气气溶胶中的海盐源贡献率 ,将 Na和 Cl作为海盐源参比元素计算得到的海盐源贡献率分别作为上限和下限 ,得出青岛沿海地区大气气溶胶中海盐源的年均质量浓度贡献率大致为 6.3%～ 9.7%.海盐源对气溶胶的贡献随气溶胶粒径增大而增加 .青岛沿海大气气溶胶氯亏损在 36.2 %～ 65.9%范围内 ,是大气中气态无机氯的来源之一 .     

南黄海和东海海域营养盐等物质大气入海通量的再分析

根据国内外学者近年来在黄、东海海域大气营养盐和硫酸盐气溶胶干、湿沉降方面的工作 ,估算出南黄海及东海海域各个季节营养盐和硫酸盐的大气入海通量。分析结果表明 :南黄海及东海海域营养盐和硫酸盐气溶胶浓度和降水中的离子浓度都有较明显的季节变化 ,基本上冬季最大 ,而夏季最小 ;氮盐和硫酸盐的沉降以湿沉降为主 ,而磷酸盐以干沉降为主 ;大气沉降与河流输送相比 ,NH4 和PO43 -以大气沉降为主 ,而SiO3 2 -和NO3 -以河流输送为主     

潮间带海洋沉积物——大气痕量汞的释放及释放通量研究

在对厦门海域汞污染调查的基础上,选择典型区域的海洋沉积物作为研究对象,系统地研究了潮间带海洋沉积物痕量汞在光照和遮光作用下的释放过程、释放通量以及影响释放通量的主要因素。研究结果表明,光照作用有利于潮间带海洋沉积物痕量汞的释放,平均释放通量大约是遮光作用下的1.7～1.9倍;潮间带海洋沉积物中痕量汞的释放通量随着大气温度、沉积物-水系统温度和光照强度的升高而增加;随着大气相对湿度的增加而降低;而风速对其影响不明显。     

潮间带海洋沉积物-大气痕量汞释放通量研究

在对厦门海域汞污染调查的基础上,选择代表性的区域进行采样,系统地研究了潮间带表底层海洋沉积物-大气痕量汞的释放过程及释放通量,以及影响释放通量的主要因素。研究结果表明,光照作用下潮间带海洋沉积物痕量汞的释放通量随着时间的变化先逐渐升高,释放到一定时其释放通量随之而降低,痕量汞的释放量、释放率和释放通量均高于遮光作用;潮间带海洋沉积物中痕量汞的释放通量随着大气温度、沉积物-水系统温度和光照强度的升高而增加;随着大气相对湿度的增加而降低;而风速对其影响不明显。     

厦门海域大气颗粒态硫酸盐的分布特征及其入海通量

厦门海域大气中颗粒态硫酸盐的浓度存在着季节性的变化规律，其浓度大小为：冬季大于春季大于秋季大于夏季。颗粒态硫酸盐的平均浓度估算为９．３７μｇ／ｍ＾３，其中海盐源和大海盐源硫酸盐分别为０．８９和８．４８μｇ／ｍ＾３，硫酸盐在不同粒径颗粒物听分布呈双型：粗颗粒硫酸盐来源于海盐，而细颗粒硫酸盐则非来自海盐。利用所采集的大气干，湿沉降的试样，测定了颗粒态硫酸盐的分布变化特征，并估算了大气输入厦门海域的颗粒     

黄海海域大气气溶胶特征及重金属的大气输入量研究

分别于１９９５、１９９６两年的春，夏两季在黄海千里岩采集６６个大气气溶胶样品，测定了１６种金属元素的浓度，讨论了其浓度的变化及其来源，并初步估算了大气气溶胶中这些重金属在黄海海域的沉降通量。结果表明，黄海海域大气气溶胶中大多数元素有明显的季节变化，春季的浓度大于夏季，这与大气颗粒物的浓度是一致的；黄海海域大气尘土的年沉降量为（６０－９００）＊１０＾１０ｇ／ａ，占该海域河流每年的泥沙总输入量的４％－     

夏季东海生源硫的分布、通量及其对非海盐硫酸盐的贡献

对2012年6月东海表层海水中二甲基硫（DMS）、二甲巯基丙酸内盐（DMSP）和二甲亚砜（DMSO）的浓度分布特征及其影响因素进行了研究,并估算了DMS的海-气通量及其对大气气溶胶中非海盐硫酸盐（nss-SO₄^2-）的贡献率.结果表明,DMS、溶解态DMSP（DMSPd）、颗粒态DMSP（DMSPp）、溶解态DMSO（DMSOd）和颗粒态DMSO（DMSOp）的浓度平均值±标准偏差为（5.71±5.23）,（5.94±3.68）,（23.84±14.15）,（9.14±10.52）和（11.01±5.81）nmol/L.DMS、DMSP和DMSOp浓度均在28oN~29oN,122°E~123.5°E海域呈现高值中心,沿中心向外扩散降低,并且与叶绿素a（Chl-a）的分布趋势基本一致.除DMSOd外,3种二甲基硫化物与Chl-a表现出显著的相关性,表明浮游植物生物量是影响东海生源有机硫化物生产分布的关键因素.此外,夏季东海DMS海-气通量介于（0.93~101.02）μmol/（m²·d）,平均值±标准偏差为（18.13±21.42）μmol/（m²·d）.夏季东海生源硫释放对nss-SO₄^2-的贡献率仅为2.2%,表明人为排放是东海大气气溶胶中nss-SO₄^2-的主要来源.     

西太平洋上空气溶胶的来源及其化学特征的研究

报道了西太平洋海域上空气溶胶的变化情况.尘土粒子的输入量控制着海洋上空气溶胶中元素Al、Fe、Sc、Mn、Co、La、Ce、Eu、Hf、Ta及Th的浓度.相对于海洋和地壳来源的异常富集元素在西太平洋上空气溶胶中富集程度很高.在开阔海域大气中的海盐元素浓度受海盐气溶胶粒子的量所控制,而其它元素则受来自陆地的地壳风化物影响.由于环境污染物的输入.使开阔海域大气的化学组成发生了变化.     

白令海峡及其附近海域气溶胶中金属元素含量特征

北极考察沿线气溶胶中金属元素质量浓度随纬度变化,其分别受到来自中国大陆粉尘及中国、日本、韩国、俄罗斯以及北美地区工业排放气溶胶的不同程度的影响.富集因子的计算结果表明,楚科奇海、日本海和白令海等海域元素的富集因子很接近. Fe,Co,Ni,As,Sb,W,Mo ,Mn和Ca与地表的风化关系密切,为地壳源元素;Ca,Mg总体为海洋源元素,主要来自海洋;Pb,Zn,Cd,V 和Cr相对地壳和海洋均为富集元素,主要可能来自矿产冶炼、工业排放、燃煤和燃油等人为污染源.北极楚科奇海、白令海、日本海、西太平洋、东印度洋、南大洋及我国中山站邻近海域海洋气溶胶中的微量重金属质量浓度均值对比表明,西太平洋气溶胶中的各种金属元素的平均质量浓度均远远高于其他地区.总体上看,北半球气溶胶受陆源性物质和人为污染源影响比南半球严重,其中楚科奇海较日本海和白令海严重,南半球气溶胶质量浓度则依纬度的升高而逐渐降低.气溶胶月总沉降通量具有明显的区域性,其大小排序为:西太平洋>楚科奇海>白令海和日本海>东印度洋>南大洋>中山站邻近海域.      

人为排放气溶胶引起的辐射强迫研究

利用建立的大气气溶胶辐射强迫模式,对我国历年大气气溶胶(TSP和硫酸盐气溶胶)引起的直接辐射强迫进行了计算,并给出其全国分布。得到了一些有意义的结果:我国大气气溶胶引起的辐射强迫与我国能源,特别是燃煤的消耗量密切相关,随着消耗量的增加,大气气溶胶(TSP和硫酸盐气溶胶粒子)引起的辐射强迫也增加;指出在利用辐射模式讨论大气气溶胶引起的直接辐射强迫时,不能忽视扬尘和沙尘的作用;我国由于大气气溶胶引起的直接辐射强迫主要集中在工业比较发达的城市或地区,四川盆地由于其特殊的地理位置和气候条件,在该地区因大气气溶胶产生的辐射强迫始终比较大。      

钚同位素法示踪中国领海核爆散落物钚的主要来源与迁移途径

使用电感耦合等离子体质谱仪,对东海及冲绳海槽沉积物、南海及邻近海域以及西北太平洋表层水中240Pu/239Pu同位素比值进行了测定,以确定中国领海核爆散落核素钚的主要来源及迁移途径。结果显示:东海及冲绳海槽沉积物中240Pu/239Pu比值分布于0.24~0.31之间,南海及邻近海域以及西北太平洋表层水240Pu/239Pu比值也处于0.22~0.24之间,都明显高于全球大气理论沉降值0.18。根据240Pu/239Pu比值及其在沉积物芯中的分布特征分析,二十世纪50年代早期美国在北太平洋马绍尔群岛进行的核爆实验,被认为是中国领海及其邻近海域除全球大气沉降外的另一重要的钚的来源。模式计算显示,东海及冲绳沉积物中约55%、中国南海及其邻近海域表层水中约40%、西北太平洋表层水中约20%的钚,来自北太平洋核爆基地。北太平洋赤道环流及其在西北太平洋的分支洋流是钚自核爆地向中国领海迁移的主要通道。     

南半球海洋大气气溶胶单颗粒的理化特性分析

运用透射电子显微镜-X射线能谱技术分析了中国第29次南极科考期间采集的大气气溶胶单颗粒样品,获得颗粒物的形貌特征、混合状态、成分组成及数量分布等信息.结果表明,航渡区域海洋上空的颗粒物主要表现为4类:海盐颗粒、矿物颗粒、富硫颗粒和含碳颗粒,其中海盐颗粒占主导,本研究将海盐颗粒又分为新鲜、部分老化及完全老化的海盐颗粒.部分和完全老化的海盐颗粒占海盐颗粒总数的86%,且部分老化的海盐颗粒表面及完全老化的海盐颗粒以长条状Na2SO4成分为主.同时,发现两处采样点(印度洋中东部和南极内陆)的样品中富硫颗粒较多,根据后向气团轨迹判断这些富硫颗粒主要来源于海洋地区,推测是由海洋表面浮游生物释放的二甲基硫(dimethyl sulfide,DMS)经过大气氧化形成.本研究表明,南半球海洋大气中海盐颗粒老化是由海洋表面释放的DMS控制,这不同于北半球海洋大气中人为源影响的海盐颗粒老化现象.     

全球沙尘气溶胶源汇分布及其变化特征的模拟分析

根据全球沙尘气溶胶气候模式GEM-AQ/EC模拟的1995~2004年的沙尘起沙量和干湿沉降量,分析了沙尘气溶胶源汇的全球时空变化特征.全球沙尘起沙量集中在各个主要沙漠地区,北非对全球沙尘气溶胶贡献最大为66.6%.沙尘气溶胶沉降的高值区分布在沙漠源区及其紧临的下风地区.最大净沙尘气溶胶接收主要分布在沙漠周围地区并形成净接收量大于10t/(km2×a)的位于0°N~60°N之间的北非、欧亚大陆、西太平洋、北印度洋、北美和大西洋的带状分布.在北非、阿拉伯半岛、中亚、东亚和澳大利亚5个主要沙漠地区中,起沙量和沉降量都存在明显的季节变化,除中亚其他4个区域干湿沉降量和起沙的季节变化基本一致;东亚地区沙尘气溶胶起沙量和总沉降量的季节变化最为明显,而北非沙漠起沙量和总沉降量的季节变化最小,其他3个区域的季节变化幅度基本相同.中亚起沙峰值和阿拉伯半岛起沙次峰值出现在夏季,其他区域的峰值均出现在春季.10年间全球陆地年平均起沙量为(1500±94)Mt,保持略微上升趋势.以北非沙漠起沙量年际变化率最低(6.3%), 而以东亚(28.3%)和澳大利亚(45.0%)起沙量年际变化最为明显;全球陆地的沙尘气溶胶沉降量以约9.9Mt/a的速率递减,全球海洋的沙尘气溶胶沉降递增.     

THE COMPARISON BETWEEN SOUTHERN ANDES AND ANTARCTIC PENINSULA A REVIEW, NEW PROGRESS AND PROSPECT

The comparative research of southern Andes and Antarctic Peninsula is a key to explain the break-up of Gondwanaland. "Cuspate" , "Arcuate", "Continuing". "Overlapping" and "Modified Gulf of California" model illustrated, to some extent, southern Andes-Antarctic Peninsula relations. However, those models did not discuss the dynamic mechanism and specific evolution process of the two Plates' divergence. "Wedge" model, on the bases of eight geological evidences including tectono-stratigraphic unit, strike-slip fault system, carthquake, igneous activity and so on, not only discussed southern Andes-Antarctic Peninsula relations and its evolution process, but also presented an argument that Scotia minor-plate, which once acted as one part of Pacific Plate wedged in between the two Plates and gave rise to the break-up of Gondwanaland-The argument represents the the latest achievement made in geological research there. On the whole, all models mentioned-above are, more or less, of one-sided view. Where the dynam     

南极菲尔德斯半岛近岸海洋生物体有机锡污染状况

在南极地区已发现丁基锡污染,但有关苯基锡污染及有机锡在食物链中的传递等相关研究尚未见报道.为此,自2014年12月—2015年1月从南极菲尔德斯半岛周边采集了20种海洋生物共32个混合样品(即由多个同种生物个体混合而成),经甲醇/醋酸提取、四乙基硼化钠衍生和弗洛里硅土柱净化等过程处理后,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对样品中一丁基锡(MBT)、二丁基锡(DBT)、三丁基锡(TBT)、二苯基锡(DPhT)和三苯基锡(TPhT)进行测定,并讨论了不同有机锡化合物在食物链中的传递特征.结果表明:海藻、无脊椎动物、鱼类、海豹、鸟类中有机锡含量分别为n.d.~19.5、8.6~11.0、10.8、4.2~12.9、21.6~27.0 ng·g~(-1)(以Sn计,若未注明均以干重计),生物样品中TBT、DBT、TPhT、DPhT均有检出,而MBT均未检出;大型海藻对TBT、DBT有一定富集能力,且TBT一定程度上表现出随营养级生物放大效应;TBT和TPhT在食物链顶端含量最高,同时发现高营养级的生物具有排出部分有机锡的能力.     

全球SST的季节特征及长期变化趋势分析

利用来自NCEP/NCAR的Sea Surface Temperature(SST)资料,对全球海域近150 a SST的季节特征和逐年变化趋势进行分析。结果表明:(1)全球大部分海域SST呈显著的逐年线性递增趋势,同时也表现出很大的区域性差异,线性递增趋势较强的海域主要集中在:北太平洋中部海域(0.003~0.006℃/a)、赤道中东太平洋(0.004~0.006℃/a)、南大西洋大部分海域(0.006~0.01℃/a)、南印度洋西部海域(0.006~0.009℃/a),仅在冰岛西南部海域、两极部分海域呈显著的递减趋势,与全球变暖的大背景相吻合;(2)全球部分海域的SST变化趋势由冬季占主导,部分海域的SST变化趋势由夏季占主导;(3)全球海域存在三大永久性暖池,且具有2.78~3.13 a、3.45 a、5.26~5.88 a的共同周期及100 a的长周期震荡。     

基于CALIPSO资料的东亚地区气溶胶垂直分布特征分析

目的分析东亚地区气溶胶的垂直分布特征。方法利用2006—2012年CALIPSO星载激光雷达资料,基于气溶胶光学厚度分析结果,选取有代表性的经度带和纬度带,分别研究东亚大陆东部沿海地区气溶胶的垂直分布和东亚-北太平洋地区沙尘气溶胶的垂直分布。在此基础上,选取三个有代表性的格点,进一步研究华北和华南地区气溶胶的垂直分布及塔克拉玛干沙漠沙尘的气溶胶垂直分布,并对其垂直分布特征曲线进行拟合。结果平均来看,除少数地区个别月份外,东亚地区气溶胶主要出现在近地面附近。东部沿海地区,一定高度以上,气溶胶的消光系数随高度的增加总体上呈指数减小;西北沙尘源区,大致在近地面至对流层中层,沙尘气溶胶的消光系数随高度的增加几乎呈线性递减。气溶胶的垂直分布具有显著的月际变化和地区差异,中纬度地区,亚洲沙尘气溶胶跨北太平洋传输在1—5月份较强。结论高垂直分辨率的CALIPSO资料可作为精细分析气溶胶垂直分布特征的有力工具。     

Study of aerosol composition in some clean areas of China

On Peak Namjagbarwa (Tibet Plateau), Lushan Mountain (Province Jiangxi), Flower Mountain and Shangdianzi (Beijing, near Great Wall) aerosol samples have been collected by cascade samplers. For comparison aerosol samples from Beijing City, Pacific Ocean and South Pole also have been collected. Samples were analyzed with PIXE or XFA instruments. Factor analysis and enrichment factor calculation were performed to process the data.     

北太平洋海洋生态系统的动力——以胶州湾为例

通过剖析浮游植物生长特征和其集群结构与Si的重要性、Si的输入过程和生物地球化学过程以及Si限制浮游植物时间,揭示了在北太平洋的近岸水域,从秋天的雨季结束(11月)到春天的雨季开始(5月)之前,Si都限制浮游植物的生长,在北太平洋的远离近岸水域,浮游植物生长一直都受到Si的限制;探讨北太平洋风场变化的基本特点和规律与中国的沙尘暴发生、频率和强度,首次提出了北太平洋水域Si的提供系统,并且用框图模型说明了提供系统在运行过程中的每个流程。当北太平洋缺少Si时,该系统就向其水体输入大量的Si,来维持了北太平洋海洋生态系统的持续发展;为了补充输送到海洋的Si量减少,该系统提高了运行能力,造成内陆干旱、沙化面积扩大、沙尘暴强度增大。研究结果表明,在北太平洋水域,北太平洋的季风与北太平洋边缘的雨季在时间上密切相嵌,顺利完成近岸洪水和河流的输送与大气的输送之间的相互转换,一直保持向大海的水体输入大量的Si。而且,沙尘暴与北太平洋Si的缺乏在时间上紧密配合,其强度大小与Si缺乏的严重程度相一致。因此,人类在制定应对自然灾害的政策和战略时,要从人类的角度和地球的角度来共同考虑,有利于人类的健康生存,更应该有利于地球生态系统的持续发展。     

Barium in North Atlantic rain water: A reconnaissance

There are very few published data for barium (Ba) in atmospheric precipitation but the available data together with aerosol studies suggest that Ba may be enriched in the atmosphere over levels predicted from crustal and marine sources. To investigate Ba atmospheric cycling further, 108 precipitation samples collected at five rural or remote sites around the North Atlantic were analysed for barium by inductively coupled plasma emissions spectroscopy. The results of this study suggest that barium from marine sources contributes little to the total concentration in precipitation. Crustal and anthropogenic source are, however, significant though the relative importance of both varies at the different sites.