少年极先锋——2012中国青少年南极科考活动纪实(连载三)

正初次见到企鹅2012-1-27德雷克海峡经过一天两夜的"海上摇滚"之旅,大部分的老师和同学已经是"衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴"了。在1月27日的早晨,风浪渐渐平息,明媚的阳光将大海染成碧蓝色,几只白色海鸟围绕着奥特琉斯号飞翔,大海恢复了往日那种包容而又平静的样子。这预示着我们平安地通过了西风漂流,即将抵达南极半岛。站在船头,我已经能感受到气温在急剧下降,布宜诺斯艾利斯是夏季,乌斯怀亚是秋季,而现在却有了初冬的寒意。     

喀喇昆仑-西昆仑地区基性-超基性岩初步考察

本文报道了考察区若干基性-超基性岩体的初步考祭结果。库地岩体属于传统观念的阿尔卑斯型岩体,但与典型蛇绿岩中的变质橄榄岩有所差异;阿卡兹、一些克沟蚀变火山岩可能发育在大洋环境,而晚古生代火山岩大概是在大陆边缘喷出的。本区在新生代时期陆相火山活动相当频繁,其分布规律和岩石特征表明它们与青藏高原的隆升有密切的关系。文中还讨论了昆仑山南侧新生代火山岩喷发的期次。     

降雨入渗诱发斜坡失稳的物理模型适用性分析

降雨是诱发斜坡失稳的一个十分重要的触发因素和动力来源。基于降雨入渗诱发斜坡失稳的物理过程建立相应的物理模型是评价降雨型滑坡的有效方法。在查阅大量相关资料的基础上,按照降雨入渗模型和斜坡稳定性分析方法的不同,将常用的降雨入渗诱发斜坡失稳的物理模型大致分为三大类:Green-Ampt入渗模型与无限边坡稳定性方法相结合的模型(Ⅰ类)、Richard入渗理论与无限边坡稳定性方法相结合的模型(Ⅱ类)、其他水文模型与边坡稳定性方法相结合的模型(Ⅲ类),并对各种物理模型的假设条件、优缺点和适用性等进行了深入分析、归纳和总结,以期为实践中降雨滑坡评价模型的选择提供理论依据。     

探讨富集因子背景值的选择

为探讨富集因子(EF)背景值的选择,利用黑龙江省甘南县大气降尘重金属元素数据,分别选用黑龙江省A层土壤环境、平均大陆地壳、大陆上地壳为背景,计算Cr、Mn、Ni、Pb、As、Cu、Zn的EF值.研究表明,采用平均大陆地壳和大陆上地壳元素丰度作为背景值时,Pb、Zn、As等元素的EF均值大于2,元素富集一定程度上与人为输入作用有关;采用黑龙江省A层土壤作为背景,As元素EF均值小于2,元素在大气中的富集主要为自然输入;通过相关性分析,As与Cr、Mn、Ni、Cu同为自然源,结果与选用黑龙江省A层土壤为背景时判别结果较一致.本文认为,导致不同背景值取得的EF值差异较大的原因为自然条件下元素的富集和亏损,采用区域土壤元素背景值能够较为准确地判断大气降尘中元素的主要来源.     

中国水面蒸发量的变化

采用600余个台站资料,对全国及主要流域蒸发皿记录的蒸发量及相关气候要素变化趋势进行了分析。1956-2000年期间,我国水面蒸发量呈显著下降趋势,东部、南部和西北地区下降更多。我国长江、海河、淮河、珠江以及西北诸河流域的年平均水面蒸发量均明显减少,海河和淮河流域减少尤为显著,黄河和辽河流域减少也较明显,但松花江和西南诸河流域未见明显变化。长江、淮河流域夏季减少速率最大,珠江、辽河以春季减少为主,海河、西北诸河流域春、夏两季都显著减少,黄河、东南诸河、西南诸河等流域四季均有轻度减少,松花江流域四季变化趋势都不明显。全国多数地区日照时数、平均风速和温度日较差同水面蒸发量具有显著的正相关性,并与水面蒸发呈同步减少,为引起大范围蒸发量趋向减少的直接气候因子;地表气温和相对湿度一般在蒸发减少不很显著的地区与蒸发量具有较好的相关性,绝大部分地区气温显著上升,相对湿度稳定或微弱下降,表明其对水面蒸发量趋势变化的影响是次要的。     

大洋洲湖泊水环境保护与管理

大洋洲陆地面积为897万km2,约占世界陆地总面积的6%,是世界上最小的一个洲;人口为2900万人,约占世界人口的0.5%,除南极洲外,是世界上人口最少的一个洲,但各岛人口密度差别很大。全洲65%的人口分布在澳大利亚大陆。大洋洲有14个独立国家,各国经济发展水平差异显著,澳大利亚和新西兰经济发达,其它岛国多为农业国,经济比较     

中国区域氮氧化物排放清单

本文使用最新的国民经济统计资料、最新的排放资料文献中的能源消耗量与不同经济部门、不同燃料类型氮氧化物的排放因子,计算了2005年中国大陆排放的氮氧化物的总量及各省市分行业、分燃料品种的排放清单,分析了主要排放源及其贡献份额。     

重复采动顺层岩质斜坡变形破坏动态演化规律研究

在顺层岩质斜坡下覆岩层中进行采煤活动极易诱发滑坡、崩塌等地质灾害，严重威胁人民群众的生命和财产安全。运用UDEC离散元数值模拟方法，研究了近距离煤层群重复开采对其上覆顺层岩质斜坡变形破坏的动态演化规律。结果表明：1)重复开采导致斜坡的滑移范围扩大，坡面附近的下沉位移明显增加，且超过采高，同时坡肩附近的水平位移加剧，超过单层开采时的2倍；2)采动斜坡裂缝具有明显的动态阶段性发育特征，单层采动时坡面中下部临时性裂缝发育过程为“积累—产生—扩展—缩小闭合”,坡面上部及坡顶未贯通至滑面的裂缝发育过程为“积累—产生—扩展—稳定”;3)在重复采动影响下，部分临时性裂缝和未贯通裂缝均开始活化，其发育过程为“活化—扩展—稳定”,最终转化为永久性裂缝，同时坡体内出现离层，横向裂缝显著增多，坡表产生更多细小开口的裂缝群；4)重复采动不仅会导致新裂缝的产生，也会加剧横向裂缝的产生和扩展，使得坡体更加破碎，稳定性逐步降低。研究成果为采动顺层岩质斜坡变形破坏机理研究奠定基础，为采动顺层岩质斜坡稳定性分析提供参考。     

镁同位素示踪大陆风化：进展与挑战

大陆风化制约着地表物质循环及其从陆地向湖泊/海洋的迁移,并通过消耗大气CO2调节不同时间尺度的全球碳循环和气候变化,因此如何有效示踪大陆风化是地球表生过程研究的重要科学问题之一。镁（Mg）无化合价变化,不涉及氧化还原作用,主要赋存于硅酸盐岩和碳酸盐岩中,并且在表生地质过程中Mg同位素通常会发生显著的同位素分馏,这些优势赋予Mg同位素体系具备示踪大陆风化的广阔潜力。随着质谱技术的不断提高,高精度Mg同位素分析技术经历了快速且成熟的发展,并在示踪大陆风化作用研究中得到了广泛的应用。然而,风化体系中Mg的来源和同位素分馏的制约要素争议颇多,尚未达成共识。本文从Mg的储库、风化壳、流域体系、室内实验和模型模拟等方面综述了目前Mg同位素示踪大陆风化的研究进展与存在的挑战。最后指出,在示踪大陆风化方面,Mg同位素提供了独特的视角,建议细化岩石/矿物溶解及形成实验、大小流域相结合、加强多同位素体系联用并相互补充与验证,以及加强计算模型模拟,以此来约束Mg同位素示踪大陆风化的不确定性。