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  • 研究论文
    施斌,刘春,王宝军,赵理政
    地球科学进展. 2008, 23(11): 1167-1173. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2008.11.1167
    摘要 (7571) PDF全文 (1482)   可视化   收藏

    随着世界各国,尤其我国的城市化进程的不断加快,城市规模不断扩大,城市中高层建筑的密度越来越高,城市热岛效应(UHIE)及其带来的各类环境问题日益突出。对于城市热岛效应的研究目前主要集中在城市范围内的大气部分,对于它对城市赖于存在的地质环境的影响研究很少,而对土的工程性质的影响及其灾害效应常被忽视。从UHIE与城市地下土体工程性质间的关系出发,介绍了UHIE的成因和发展程度,剖析了城市环境中的土体与自然环境中土体的差别以及UHIE影响土体工程性质的方式,初步分析了UHIE对土的工程性质的影响及其引起的灾害效应。分析成果对于开展城市热岛效应环境中土的工程性质变化及其灾害效应研究有重要的指导意义。

  • 生态学研究
    牛栋,杨萍,何洪林
    地球科学进展. 2008, 23(2): 201-205. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2008.02.0201
    摘要 (7554) PDF全文 (1430)   可视化   收藏

    信息化基础设施战略规划是美国长期生态学研究网络(LTER)战略规划的重要组成部分。在美国国家科学基金会资助下,来自多个领域的专家在系统分析美国长期生态学研究网络信息化基础设施的现状及面临挑战的基础上,提出了为支持LTER在未来(几)十年的核心科学计划——社会与环境综合科学计划,在站点、网络办公室、网络层次需要开展的一系列信息化基础设施活动及产出,为未来开展LTER信息化基础设施建设提供指导。同时也可为中国生态系统研究网络(CERN)及世界其他长期生态学研究网络的规划与发展提供启示。

  • 研究论文
    冉有华,李新,卢玲
    地球科学进展. 2009, 24(2): 192-203. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.02.0192
    摘要 (5963) PDF全文 (1813)   可视化   收藏

    精确的全球及区域土地覆盖数据是陆地表层过程研究的重要基础。在集成研究兴起和多种数据并存的背景下,利用多源信息融合技术进行大尺度土地覆盖制图具有重要的现实意义。证据理论清楚地表达了由于不确定和不完全信息所带来的对命题认识的“无知”,能够确定相应的假设在目前的认知与知识状态下的确定、不确定和“无知”程度,是多源数据决策融合的重要方法。基于证据理论,将2000年中国1∶10万土地利用数据、中国植被图集(1∶100万)的植被型分类、中国1∶10万冰川图、中国1∶100万沼泽湿地图和MODIS 2001年土地覆盖产品(MOD12Q1)进行了融合,最终基于最大信任度原则进行决策,产生了新的、IGBP分类系统的2000年中国土地覆盖数据。新的土地覆盖数据在保持了中国土地利用数据的总体精度的同时,补充了中国植被图中对植被类型及植被季相的信息,更新了中国湿地图,增加了中国冰川图最新信息,使分类系统更加通用。

  • 深海科技基地建设
    耿建华,董良国,马在田
    地球科学进展. 2011, 26(6): 669-677. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2011.06.0669
    摘要 (5454) PDF全文 (1434)   可视化   收藏

    地震观测方法目前被广泛用于海底油气田勘探开发与CO2地质封存过程监测。比较了海面拖缆地震观测与海底节点地震观测方法的差异。海底节点地震观测方法能够采集多分量、全方位、高信噪比和高分辨率数据,同时具有数据定位精度高、采集可重复性以及数据采集性价比高等优势。在回顾海底节点地震观测方法发展过程与现状的基础上,展望了海底长期节点地震观测在海底油田可持续开发与CO2地质封存过程监测方面的应用前景。

  • 综述与评述
    周立国,冯学智,肖鹏峰,谢顺平,王得玉
    地球科学进展. 2009, 24(2): 141-149. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.02.0141
    摘要 (5427) PDF全文 (2155)   可视化   收藏

    盐湖遥感因其研究对象的独特性和重要性而具有重要的理论和实际应用意义。从盐湖水体的光谱特征,盐湖水体、盐分的敏感特征波段,盐湖盐量、水深的估测模型,以及盐湖地质演化的解译,盐湖水面、晶间卤水的变化监测、生态环境的变化等方面,详述了国内外最新的研究进展。指出随着遥感从低分辨率到高分辨率,多光谱到高光谱,可见光到微波方向的发展,应在盐湖信息识别、盐湖成分定量估测的基础上,注重盐湖盐分物化参数的高光谱反演、晶间卤水的雷达遥感监测等,从遥感角度探求生态系统和气候、盐度等因素的深层次相互关系,此外还应在盐湖生物、盐湖灾害等领域拓展研究。

     

  • 综述与评述
    李新荣,张元明,赵允格
    地球科学进展. 2009, 24(1): 11-24. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.01.0011
    摘要 (5300) PDF全文 (2166)   可视化   收藏

    生物土壤结皮是由隐花植物和相关土壤微小生物与表层土壤颗粒胶结而形成的复合体,与维管束植物覆盖一样,它是干旱区地表的重要覆盖类型(其盖度达40%)。生物土壤结皮是荒漠生态系统组成和地表景观的重要特征,在不同生物气候区的荒漠景观过程、土壤生态过程、土壤水文过程、土壤生物过程和地球化学循环过程,以及干旱半干旱地区生态修复过程中发挥着重要作用。关于生物土壤结皮的研究是地学和生物学学科交叉的前沿研究领域,已成为国际干旱区地表过程研究的重要核心科学问题之一。综述了国内外该领域最新研究进展,分析了研究的趋势,讨论了其前沿科学问题和未来研究的重点,以期促进我国生物土壤结皮的研究,加深对我国干旱半干旱区地表过程的认识。

  • 发展战略论坛
    宋长青;冷疏影
    地球科学进展. 2005, 20(6): 595-599. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.06.0595
    摘要 (5107) PDF全文 (3107)   可视化   收藏

    地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用及其时空变化规律的科学,它广泛运用现代科学技术手段,具有跨越自然科学与社会科学的性质。面对当前全球变化和可持续发展的世界性科学问题,地理学家根据学科特点和领域优势,抓住机遇、迎接挑战。目前主要研究地球表层系统各界面间的物理、化学、生物及人文过程,探讨多种过程的相互作用机理,探求人类活动与资源环境间相互协调、可持续发展的规律。地理学以“格局—结构—过程—机理”的研究思路贯穿始终。随着新技术、新方法的使用以及观测资料的不断积累,实验测试数据质量的提高和数据量的增加,当今地理学的研究在空间尺度上同时向微观、宏观两个方向扩展,模型研究不断科学化,已具备现代科学的主要特征。总体上,表现为部门地理研究深化,区域综合研究加强。长期以来,中国地理学在自然地理的综合研究、地表自然过程研究、城市与区域发展研究,以及面向社会现实的应用基础研究等方面取得了较好进展。

  • “平流层过程及其对东亚天气气候的作用”专辑
    胡永云,丁 峰,夏 炎
    地球科学进展. 2009, 24(3): 242-251. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.03.0242
    摘要 (4945) PDF全文 (1845)   可视化   收藏

    两个因素将对21世纪平流层气候变化产生重要作用。一个是温室气体增加,另一个是平流层臭氧的可能恢复。温室气体增加的辐射效应一方面造成地面和对流层变暖,另一方面却导致平流层变冷,而臭氧层恢复的辐射效应则导致平流层变暖。在温室气体增加和臭氧恢复这两种相反因素作用下的平流层温度如何变化是所关心的主要问题。为了预估平流层温度在21世纪的变化,使用了辐射—对流模式进行了敏感性实验,另外,也对他人进行的化学—气候耦合模式(CCM)模拟结果进行了分析。这些模拟结果表明,在21世纪平流层中上层(60~1 hPa)将变冷,而下层(150~60 hPa)变暖。这说明在平流层中上层温室气体的冷却效应将起主导作用,而臭氧恢复的加热效应在平流层下层相对更为重要。CCM的模拟结果表明,臭氧恢复最显著的区域在平流层上层(3 hPa附近),与最大降温区一致,说明温室气体增加将有利于平流层上层臭氧恢复。CCM的模拟结果还表明,平流层两极地区在冬半年存在变暖的现象。根据已有的研究结果,极区变暖与平流层行星波活动增强有关,动力、热力和化学之间的正反馈作用也有可能对极区变暖有重要的贡献。

  • 生态学研究
    李新,南卓铜,吴立宗,冉有华,王建,潘小多,王亮绪,李红星,祝忠明
    地球科学进展. 2008, 23(6): 628-637. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2008.06.0628
    摘要 (4889) PDF全文 (1981)   可视化   收藏

    国家自然科学基金委员会“中国西部环境与生态科学研究计划”自2001年启动以来,有力地推动了西部区域环境演化、陆地生态过程和人类活动对环境的影响等方面的研究,积累了丰富的基础数据。国家自然科学基金委员会“中国西部环境与生态科学数据中心”承担“西部计划”项目数据产出的收集、管理、集成,并面向西部环境与生态科学的各个领域提供科学数据服务。“西部数据中心”的总体框架是以“西部计划”和地球系统科学发展的科学需求为导向,建成以数据共享、知识积累、合作交流和数据科学为主要内容的集成平台,为“西部计划”多学科的交叉研究和成果的综合集成及地球科学发展的长远目标服务。以共建共享的指导思想集成针对西部环境与生态现状与变化的基础背景数据、环境与生态观测数据、模型数据集、数据工具及数据文档;并以完全与开放的数据共享原则为用户提供推送式数据服务。目前,“西部数据中心”已完成了数据共享平台、知识积累平台与合作交流平台的开发和集成,初步形成了科学数据平台,整理并发布了大量的西部环境生态科学所需的关键数据集。

  • 实验进展综述
    马明国,刘强,阎广建,陈尔学,肖青,苏培玺,胡泽勇,李新,牛铮,王维真,钱金波,宋怡,丁松爽,辛晓洲,任华忠,黄春林,晋锐,车 涛,楚荣忠
    地球科学进展. 2009, 24(7): 681-696. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.07.0681
    摘要 (4867) PDF全文 (2373)   可视化   收藏

    主要介绍了黑河流域遥感—地面观测同步试验(Watershed Allied Telemetry Experimental Research, WATER)的第二阶段,即以森林水文过程及中游干旱区生态水文过程为主要目标的中游试验。简要阐述了试验目标与研究内容,重点介绍了航空飞行试验、地面同步试验和加密观测试验的样方布置、数据获取与处理以及研究进展与展望。中游试验的核心研究内容是紧密围绕森林水文及中游干旱区水文的水循环问题开展航空遥感、地面同步观测试验和水文与生态参数加密观测试验,改善蒸散发反演模型和算法,探讨尺度转换方法。其中航空试验使用了微波辐射计、激光雷达(LiDAR)、高光谱成像仪、热红外成像仪和多光谱CCD相机5类传感器,飞行了17个架次和72个小时。

  • 研究论文
    况雪源,刘健,王红丽,提汝媛,王苏民
    地球科学进展. 2009, 24(2): 159-171. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.02.0159
    摘要 (4855) PDF全文 (1798)   可视化   收藏

    依据中国区域27年GPCP降水观测再分析资料、500年旱涝等级资料及近千年冰芯、树轮、湖芯等降水代用资料,对全球海气耦合气候模式ECHO-G近千年积分模拟降水进行时空变化的对比分析,检验模式对中国地区降水的模拟性能。结果表明模拟降水较好体现了中国区域降水年平均和季节平均的分布型态,并在年代际变化上与历史记录一致。中国西部模拟降水呈现出与重建资料一致的准200年的百年际周期及20~30年左右的年代际周期,并与湖泊盐度的高低时段对应较好。总体而言,模式成功再现了观测及代用资料所体现的中国区域近千年降水的主要时空变化特征。EOF分析结果进一步揭示了3个不同气候特征时期模拟降水存在不同的区域分异特点。

  • 研究论文
    李雁玲,李杰森
    地球科学进展. 2003, 18(6): 906-911. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2003.06.0906

    中国是世界上地震多发的地区之一。在各省份中,处于中国西南部的云南省是地震发生最多的省份之一。云南省省会昆明以南60 km处的抚仙湖位于小江地震带和通海-石屏地震带的交汇处,该地区的地震频次又居云南省之首。如果能在抚仙湖的沉积物中找到历史地震的自然记录并解释其机理,就意味着发现了一个由抚仙湖自然形成的地震记录仪。提供了证明抚仙湖区域历史地震自然记录存在的证据---抚仙湖沉积物的磁化率。我们在抚仙湖的中心地带、水深108 m处,钻取到了170 cm长的抚仙湖沉积物剖面,经测试证明它对应着近1 000年,约公元1025年至今的沉积年代。在研究中,沉积物磁化率的峰值突变与过去1 000年中许多有历史记载的地震事件相吻合。此外,一些尚没有记载的古地震事件也通过对湖底沉积物磁化率的分析而得以发现。

  • 武丰民,李文铠,李伟
    地球科学进展. 2019, 34(3): 232-242. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2019.03.0232
    摘要 (4747) PDF全文 (1804) HTML (91)   可视化   收藏

    近几十年来北极的增温幅度是全球平均的2倍以上,这种被称为“北极放大”的现象是全球气候变化的最显著特征之一。从北极局地气候反馈和北极外热输送2个方面总结了北极放大原因的最新进展。局地方面,海冰—反照率正反馈以及云和水汽增加导致的向下长波辐射增强是北极放大的重要原因,而较低的背景温度和相对稳定的大气层结使得温度反馈在北极为正,有利于变暖信号被放大。向极热输送方面,大气环流和洋流的输送作用对北极放大均有贡献,大西洋和太平洋海温的年代际变化和热带太平洋海温异常是驱动大气环流变化的主要原因。最后提出了尚需解决的关键问题。

  • 联合国可持续发展目标
    魏彦强, 李新, 高峰, 黄春林, 宋晓谕, 王宝, 马瀚青, 王鹏龙
    地球科学进展. 2018, 33(10): 1084-1093. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2018.10.1084.
    摘要 (4652) PDF全文 (2016) HTML (87)   可视化   收藏

    联合国可持续发展目标(SDG)是对联合国千年发展目标(MDG)的继承、延续和深化,其核心内容主要集中于粮食和食品安全、疾病防控及社会公平与人权、水安全、能源安全、土地安全及生态环境安全等方面,其17个发展目标与“美丽中国”的发展方向一致,涵盖了“天蓝、地绿、水清、人和”等各个维度。其目标的实现,亟需可持续发展目标的本土化,并与中国政府的中长期发展战略规划相衔接,将可持续发展目标全面融入中国的发展政策和工程建设中,并与国际社会广泛合作,共同分享发展经验,共同面对全球性发展问题,从而实现全球范围的可持续发展。

  • “平流层过程及其对东亚天气气候的作用”专辑
    刘毅,刘传熙,陆春晖
    地球科学进展. 2009, 24(3): 297-307. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.03.0297
    摘要 (4638) PDF全文 (1557)   可视化   收藏

          利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)气象分析场、欧洲空间局ENVISAT/MIPAS卫星观测资料以及平/对流层大气化学输送模式MOZART-3综合分析了2003—2004年冬季北半球爆发性增温事件对于平流层大气环流、物质输送以及对流层顶附近臭氧通量等多方面的影响。结果表明:①本次增温过程持续时间长、强度大,平流层极涡从高层向下逐层分裂,增温效应作用到大气较低层,当纬向东风形成并维持后极涡又自上向下逐层恢复;②SSW过程前后行星波活动频繁,有长时间多次的上传,且以1波作用为主,2波对其进行补充;③在θ-PVLAT坐标中分析发现SSW扰动过程中平流层中存在一对向极、向下的传播模态,相应的对流层中有一向赤道的传播模态,不同符号的纬向风、温度异常信号沿这两个模态传播,且上、下层传播模态在时间上存在着一定的联系;④增温过程中行星波活动引起的向极输送以及极区垂直运动的变化,共同影响了平流层的物质输送过程,从而导致北半球平流层N2O、O3、CH4、H2O等微量气体成分的垂直、水平分布发生显著变化;⑤增温过程中活跃的行星波可以造成平流层Brewer-Dobson环流增强,同时导致高纬度地区(60~90°N)穿越对流层顶的臭氧通量(Cross-Tropopause Ozone Flux, CTOF)显著增强,与行星波相联系的等熵物质运动引起“middleworld”区域内向赤道的臭氧通量也有所增强。

  • “平流层过程及其对东亚天气气候的作用”专辑
    陈文,魏科
    地球科学进展. 2009, 24(3): 272-285. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.03.0272
    摘要 (4577) PDF全文 (2015)   可视化   收藏

          东亚季风区同时受世界上最广阔的大洋和陆地的影响,这种行星尺度的海陆热力对比以及青藏高原大地形的作用,从而产生很强的行星尺度扰动,并且这种扰动具有准定常的性质。利用再分析资料研究了准定常行星波活动的变化对东亚地区冬季气候异常的影响,主要侧重于年际和季节内时间尺度上的变化。在年际时间尺度上,冬季行星波两支波导的变化存在反相关的振荡关系,这种年际振荡一方面影响了北半球环状模的位相,另外一方面导致了东亚地区的气候异常。当有异常强的低纬波导时,一般对应有西伯利亚高压的减弱和我国东北、华北地区的增温;反之当有异常弱的低纬波导时,我国东北和华北温度则普遍偏低。研究还表明,行星波传播的年际振荡与东亚地区气候异常的关系显著地受到热带平流层准两年周期振荡(QBO)的调制,只是当QBO处于东风位相时,行星波传播的年际振荡才与东亚气候异常有显著的关系。在季节内时间尺度上,准定常行星波的变化与平流层极涡的低频变化密切相关,并且这种平流层极涡的异常通过和行星波的相互作用,可以自上而下影响到对流层的短期气候;平流层极涡异常下传对对流层大气环流有明显的影响,并且这种影响在东亚地区非常显著。由于平流层变化通常维持时间长,并且平流层极涡异常下传领先于对流层,因此这为东亚冬季短期气候异常的预报提供了一个新的预报依据。

  • “平流层过程及其对东亚天气气候的作用”专辑
    郄秀书,吕达仁,卞建春,杨 静
    地球科学进展. 2009, 24(3): 286-296. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.03.0286
    摘要 (4556) PDF全文 (2390)   可视化   收藏

          中高层大气瞬态发光事件(TLEs)是发生于活跃雷暴上空平流层和中间层的一类快速大气放电现象。根据光辐射的形态特征和发生位置的不同,可将已发现的TLEs归纳为4类:由电离层快速向下发展的Red Sprites(又称红色精灵,红闪);由雷暴云顶部向上发展的Blue Jets(又称蓝色喷流,蓝激流);由闪电激发的低电离层区域的圆环状放电ELVEs(Emissions of Light and VLF perturbation due to EMP Sources,又称光辐射和EMP源引起的甚低频扰动) 和由云顶向电离层快速向上发展的Gigantic Jets(又称巨大喷流)。对已有的TLEs现象学和形态特征的观测事实以及物理机制和理论研究等进行了回顾,讨论了TLEs对平流层和中间层大气以及电离层的可能影响,并提出了目前在TLEs理论方面尚未解决的问题,指出了进一步观测和理论研究的必要性。

  • 研究论文
    王晓婷,郭维栋,钟中,崔晓燕
    地球科学进展. 2009, 24(2): 181-191. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.02.0181
    摘要 (4521) PDF全文 (2248)   可视化   收藏

    利用1971—2000年中国722站逐月的土壤温度资料和1981—1998年178站逐旬的土壤湿度观测资料,分析了中国东部土壤温度、湿度变化的长期趋势及其与气温、降水变化的关系。结果表明:①我国东部土壤温度的变化在年际—年代际时间尺度上存在明显的区域性差异,其中东北地区表现为持续上升型,而西北东部—华北、江淮和西南—华南地区均为先降后升型;②1970—2000年代,土壤温度的变化在东北以及西北东部—华北地区有显著的上升趋势,而在江淮和西南—华南地区,总体而言变化趋势不显著。此外,1980—1990年代,各区域土壤湿度的变化趋势均不显著;③在年际—年代际尺度上,各区域土壤温度和气温的变化具有显著的正相关关系,而土壤湿度与土壤温度的变化普遍呈负相关关系,其中尤以西北东部—华北地区最为显著。而在较长的时间尺度上,土壤湿度与降水的变化仍然存在较好的正相关关系。

     

  • 综述与评述
    王凌河,严登华,龙爱华,杨舒媛
    地球科学进展. 2009, 24(8): 891-898. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.08.0891
    摘要 (4369) PDF全文 (4643)   可视化   收藏

    生态水文学作为生态学和水文学的交叉学科,得到了相关研究者的广泛关注,并成为水文水资源研究领域中的一个热点,生态水文过程主要包括水文过程、生态过程以及二者之间相互作用的过程。从生态水文学内涵的角度,对山地、湿地、干旱区生态水文过程模拟以及流域集成模拟进展做了阐述,并分析建模的策略和统计了部分生态水文模型,考虑了建模过程中的尺度、数据、精度3个关键问题。并对生态水文模拟发展趋势做了展望,指出在未来的研究中应更多的关注以下几个方面:①生态水文过程模拟建模基础研究; ②生态水文过程集成模拟研究; ③基于数据库和GIS/RS技术的生态水文过程耦合模拟研究; ④与原型观测相结合的生态水文过程模拟研究。建立符合我国实情的生态水文模型,是现阶段我国生态水文学研究的重要任务。
       

  • 综述与评述
    林云萍,赵春生
    地球科学进展. 2009, 24(5): 488-496. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.05.0488
    摘要 (4316) PDF全文 (4552)   可视化   收藏

          对流层大气氧化性是对流层大气自我清洁能力的一个重要指标,对流层中大多数痕量气体都是通过氧化过程清除的。回顾近半个世纪以来对流层大气氧化性的研究历史,对流层大气氧化性的研究无论是从测量技术还是模式研究方面都已取得了一定的进展。工业革命以来,由于人类活动的影响,CO、NOx和碳氢化合物等大气污染物排放增多,使得全球对流层大气OH浓度呈下降趋势,未来对流层大气氧化性的变化很大程度上也取决于这些气体的排放情况。利用全球三维大气化学传输模式MOZART研究中国地区对流层大气OH自由基的分布和变化趋势表明,与全球OH自由基变化趋势不同,近10年来中国东部地区OH自由基浓度趋于增加。未来对流层大气氧化性研究的关键问题仍是OH自由基测量技术的提高问题,OH自由基观测结果是完善对流层光化学机制和改进大气化学模式的先决条件。

  • 综述与评述
    黄廷林,柴蓓蓓
    地球科学进展. 2009, 24(6): 588-596. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.06.0588
    摘要 (4313) PDF全文 (3399)   可视化   收藏

    水库作为城市的主要供水水源意义重大,近年来不断出现的富营养化及水质恶化等问题,使水源水库水质污染控制技术研究成为城市供水领域研究的热点课题。回顾了水源水库的水质问题。介绍了内源污染及突发性或周期性高强度水质污染研究方法和结论,并分析了其合理性。将现有的混合充氧技术、扬水曝气技术、上覆水中N、P、有机物生物去除方法及污染沉积物修复方法进行了对比分析。指出了目前该研究领域存在的问题,并对未来研究重点及发展趋势作了进一步展望。

  • 学术论文
    董晓峰;史育龙;张志强;李小英
    地球科学进展. 2005, 20(10): 1067-1074. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.10.1067
    摘要 (4132) PDF全文 (10139)   可视化   收藏

    首先系统分析了国内外已有的都市圈理论与研究进展,在此基础上总结归纳了都市圈发展的理论框架,包括都市圈的基本标准、都市圈本质论、都市圈空间结构论、都市圈模式效应论、都市圈发展阶段论、都市圈发展管治论等。最后,概括总结了都市圈发展规划的基本内容,强调指出了一体化观与人居环境科学观对都市圈发展的重要意义。

  • “土地利用/覆盖变化与综合减灾”专辑
    刘小茜,王仰麟,彭建
    地球科学进展. 2009, 24(8): 917-928. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.08.0917
    摘要 (4078) PDF全文 (1302)   可视化   收藏

    当前在以人地耦合系统为中心的气候变化、生态风险和可持续管理等研究中,脆弱性理论及其评价已成为地理学及很多相关学科的研究热点,其涵义不断泛化,内容日渐扩展。不同学科背景的学者对脆弱性解释存在很大分歧,这阻碍了研究的科学化,也影响研究成果的实践意义,迫切需要一个可行的框架来系统整合其理论和实践的研究。从审视脆弱性的理论沿革出发,分析其在国内外可持续发展和全球变化领域的应用现状,总结出分歧的主要原因是对相关概念关系的不理解以及研究时空尺度和学科视角的不明确。基于对脆弱性评价的整合框架的研究现状,选取VSD模型作为统领具体的脆弱性评价的依据。VSD模型的优势在于:①有明确的定义,将脆弱性分解为暴露程度、敏感性和适应潜力3个维度; ②用方面层—指标层—参数层逐级递进、细化的方式组织评价数据; ③有规范评价流程的8个步骤。最后以我国典型的干旱区为例,运用VSD模型构建了示例区脆弱性评价的指标和参数。

  • 全球变化研究
    崔胜辉,李方一,黄 静,于裕贤
    地球科学进展. 2009, 24(9): 1033-1041. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.09.1033
    摘要 (4055) PDF全文 (2815)   可视化   收藏

          敏感性研究是全球变化科学研究的重点领域,通过认识全球变化和生态安全之间的相互关系,为人类适应全球变化提供科学依据。基于对敏感性概念的辨析,探讨了全球变化背景下敏感性的科学内涵,提出了敏感性研究的框架,列举了敏感性分析与评价各自的研究方法、对象和目标,从生物学实验、实地观测、计算机模型以及统计分析4个方面系统总结了敏感性分析的方法与实践,概述了非脆弱性和脆弱性框架下的敏感性评价方法与实践。发现在很多研究中敏感性评价是脆弱性框架中的重要一部分,但是评价自然生态系统对环境变化的敏感性则往往不依赖于脆弱性框架,是独立完整的研究。最后总结了敏感性研究的阶段性特征,指出了未来的研究重点和发展方向。

  • “平流层过程及其对东亚天气气候的作用”专辑
    吕达仁,卞建春,陈洪滨,陈月娟,陈泽宇,胡永云,刘毅,任荣彩,田文寿
    地球科学进展. 2009, 24(3): 221-227. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.03.0221
    摘要 (3980) PDF全文 (3036)   可视化   收藏

    当前全球气候变化,重大灾害性天气气候事件的预警预测,以臭氧洞出现和臭氧层变化引起的全球环境变化监测预测,以及对临近空间的开发利用已经引起大气科学界对处于对流层大气以上的平流层大气过程的重要关注。扼要介绍了当前这方面的研究前沿和重要应用领域,最后提出我国加强平流层大气过程研究的建议。

  • 研究论文
    戴朝成,郑荣才,朱如凯,翟文亮,高红灿
    地球科学进展. 2009, 24(2): 172-180. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.02.0172
    摘要 (3980) PDF全文 (2379)   可视化   收藏

    四川盆地是扬子地块上的一个多旋回类前陆盆地,盆地边缘长期剧烈的构造活动控制着上三叠统须家河组的沉积作用。通过地表剖面和岩芯观察,首次在该盆地上三叠统须家河组地层中识别出微裂缝、微褶皱层、微断层、液化砂岩构造、球—枕构造和角砾岩等典型的软沉积变形构造的地质记录,这些变形构造可能与印支构造运动期的地震活动有关。越靠近断裂带附近,软变形构造呈明显增加的趋势,表明震积岩的分布与龙门山和米仓山—大巴山构造活动有关。因此,研究该盆地须家河组震积岩,对了解控制盆地边界的龙门山和米仓山—大巴山造山带的活动史具有重要意义。

  • 千年生态系统评估
    张永民,赵士洞
    地球科学进展. 2007, 22(4): 403-409. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2007.04.0403
    摘要 (3968) PDF全文 (1104)   可视化   收藏

    简要介绍了千年生态系统评估(MA)项目状况与趋势工作组的报告《生态系统与人类福祉:现状与趋势》中的第3部分,即“对提供生态系统服务的各类系统的评估”。评估结果表明,在20世纪的后50年,全球生态系统的变化幅度和速度皆超过了人类历史上有记录的任何一个相等时间段的情况,目前人类活动实际上已经显著地改变了地球上的所有生态系统。这些变化主要表现在:① 大约1/4的地球陆地表层已经转变为垦殖系统,而且在1950年之后的30年中,转变为农田的土地面积比1700—1850年这150年间转变的总和还要多;②全球大多数的重要流域,由于水资源利用造成的栖息地丧失与破碎化,以及由于养分、沉积物、盐分及有毒物质造成的污染,已经显著地破坏了河流、湖泊和盐水沼泽等湿地生态系统的功能与生物多样性;③ 旱区系统存在着水资源匮乏、过度垦殖、过度放牧和过度砍伐树木等问题,生态状况尤其令人担忧;④ 栖息地的丧失与破碎化、过度开发、污染以及气候变化,已经对海滨系统造成了严重的生态威胁;⑤ 不可持续的农业开发模式,已经严重地破坏了热带森林生态系统的结构与功能。

  • 研究论文
    胡光印,董治宝,魏振海,逯军峰,颜长珍
    地球科学进展. 2009, 24(8): 908-916. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.08.0908
    摘要 (3955) PDF全文 (1681)   可视化   收藏

    在遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术的支持下,采用1975年的MSS影像和2005年的TM影像对若尔盖盆地土地沙漠化的时空演变进行了监测。研究发现,从1975年到2005年的30年间,若尔盖盆地的沙漠化土地以年均70.18 km2的速度发展,共增加了2 105.36 km2,其中主要以中、轻度沙漠化土地的增加为主,增加面积分别为957.13和1 146.75 km2; 重度沙漠化土地变化很小,仅增加了1.48 km2。在1965—2007年,若尔盖盆地年平均气温升高了1.41 ℃,年平均降水减少了34 mm,人类活动对环境的破坏作用加强,严重过度放牧,因此该地区沙漠化发展是自然环境变化和人类活动共同作用的结果。

  • 学术论文
    范新生;应龙根
    地球科学进展. 2005, 20(3): 282-291. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.03.0282
    摘要 (3953) PDF全文 (3125)   可视化   收藏

    运用空间统计学手段对中国省级SARS疫情的空间分布格局做了探索性的空间数据分析(exploratory spatial data analysis)。MoranI统计分析表明SARS疫情的分布具有很强的空间自相关,Moran Scatterplot进一步揭示了这一空间关系的地域差异及其各区位SARS疫情分布对总体趋势的偏移,Gi*统计则确定了疫情分布的空间集聚模式及其随时空转移轨迹。分析表明中国省级SARS疫情的发展并非一个相互独立的过程,而是存在着统计学意义上可测度的空间关系,且这种关系在空间相邻时最为显著。

  • 综述与评述
    程雪玲,胡非,赵松年,姜金华
    地球科学进展. 2007, 22(3): 249-260. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2007.03.0249
    摘要 (3893) PDF全文 (2736)   可视化   收藏

    文章的目的是对格子玻尔兹曼方法进行系统的介绍,格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method)的出现直接来源于20世纪60年代的元胞自动机(Cellular Automata)思想,而这一方法用于解决流动现象时,又可以追溯到19世纪的分子运动论,求解的是Boltzmann提出的玻尔兹曼输运方程,因此将这一方法称为格子玻尔兹曼方法,之前也被称为格子气自动机(Lattice Gas Automaton)。该方法多用于研究复杂现象,如材料晶体凝聚时的生长过程、城市土地利用的演化等方面。在20世纪70年代由Hardy、Pomeau和Pazzis建立了第一个用于研究流体运动的格子气自动机,此后,这一方法被广泛用来模拟各种流动问题,诸如二相流、孔隙介质中的渗流等,并根据这一方法开发了相应的商业软件PowerFlow。同时,格子玻尔兹曼方法由于其在微观水平描述运动的特点,成为研究湍流的一个很好的数值计算工具,特别是用其进行直接数值模拟(DNS)计算,成为继传统的差分法、有限体积法和谱方法之后的又一有力的手段。而作为大气运动的一个主要现象的大气湍流,比普通湍流更加复杂,在这里着重介绍了大气湍流的特点和应用格子玻尔兹曼方法模拟湍流的发展过程。

  • 研究论文
    孙杰,贾建业,詹文欢,易顺民
    地球科学进展. 2007, 22(3): 234-240. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2007.03.0234
    摘要 (3892) PDF全文 (2618)   可视化   收藏

    深圳断裂带的活动性关系到深圳发展的前景,从构造地质学、遥感图像、地震学、地貌学和地球动力学的角度出发,论述了深圳及其邻近地区的地质构造背景,阐述了深圳断裂带的构造活动性。通过对断裂带地层剖面和断层物质研究发现,断裂带晚更新世以来没有明显活动迹象;地震活动方面,断裂带所在区域地震活动以微震为主,且震源分布与断裂带产状一致,反映断裂具有一定的活动性;根据地应力监测资料,最大主应力量值小且应力方向北西向,与断裂近乎垂直,不利于断裂活动。综合各方面因素,认为深圳断裂带晚更新世至今活动已经明显减弱;现代微震活动是其构造能量缓慢释放的表现,现今深圳断裂带构造稳定,不会发生较大规模的活动。

  • 生态学研究
    贾丙瑞,周广胜
    地球科学进展. 2009, 24(6): 668-674. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.06.0668
    摘要 (3882) PDF全文 (2213)   可视化   收藏

    北方针叶林地处北半球中高纬度地区,增温剧烈,是受气候变化影响最显著的地区之一。据预测,在未来气候变化情景下,北方针叶林将向北迁移,且可能完全移出我国,从而将对气候系统及全球碳收支产生重要的反馈作用。因此,北方针叶林在气候变化与全球碳收支中具有十分重要的作用。从气候变化的影响及碳循环研究方面综述了北方针叶林近年来的最新研究进展,探讨了未来北方针叶林拟重点加强的研究领域,为深入理解北方针叶林对气候变化的响应、制定适宜的气候变化对策提供参考依据。

  • 综述与评述
    任小波,吴园涛,向文洲,秦松
    地球科学进展. 2009, 24(4): 403-410. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.04.0403
    摘要 (3867) PDF全文 (3153)   可视化   收藏

    生物质能的研究与开发的目的是解决化石资源短缺和温室气体排放等全球性问题。利用油料作物生产生物柴油和利用淀粉作物生产燃料乙醇是当前生物质能产业化开发的重要内容,其原料来源主要依赖农作物,从而导致了生物质能开发与粮食、耕地和水资源竞争的局面。海洋生物质能的开发和利用为解决上述问题提供了一条可能有效的出路。介绍了海洋生物质能的国内外研究进展,分析了有关国家战略需求和关键科学问题,提出了我国发展海洋生物质能的战略思考和下一步的研究重点。

  • 综述与评述
    李雄耀,王世杰,程安云
    地球科学进展. 2007, 22(5): 480-485. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2007.05.0480
    摘要 (3794) PDF全文 (2313)   可视化   收藏

    总结了前人对月球表面温度的研究方法,对他们的研究进行了归类,分析了它们各自的优劣。直接测量和基于绕月飞行器的遥感测量均需投入昂贵的发射和维护费用,基于探测数据或月球样品分析数据的研究局限于某些时间段和地点,地基遥感探测的空间分辨率太低,这些方法自身的局限限制它们不可能用于全月的温度变化研究,只有通过建立比较完善的月球表面温度物理模型才可能达到这一目的。重点对月球表面温度物理模型进行讨论,分析了已有的模型,总结了影响月球表面温度的影响因素,包括月球表面太阳辐射、月球内部热流、月球表面物质的热吸收率、发射率、热导率、热容以及密度等,对这些因素的研究现状进行了概括,并提出了进一步研究这些参数的一些想法。

  • 研究论文
    叶曦雯,刘素美,张经
    地球科学进展. 2003, 18(3): 420-426. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2003.03.0420

    生物硅(BSi)指用化学方法测定的沉积物中的无定形硅含量。生物硅的含量与水体中初级生产息息相关。硅藻、放射虫、海绵骨针和硅鞭毛虫产生的生物硅是地球化学和古海洋学研究的重要参数。重点讨论了目前生物硅测定方法中的化学提取法,评述了提取过程中存在的一些问题,并对BSi测定的生物地球化学意义进行了讨论。

  • 研究论文
    濮冰,闻新宇,王绍武,朱锦红
    地球科学进展. 2007, 22(5): 456-467. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2007.05.0456
    摘要 (3759) PDF全文 (2536)   可视化   收藏

    我国地域辽阔,气候复杂多变,在全球变暖的背景下研究中国近百年来的气温变化具有重要的意义。为此我们重建了中国东部71个站1880—2004年四季气温距平序列。通过EOF分析发现了中国气温变化的2种最基本的模态:东部一致变化和关内关外相反变化。这2种模态不随季节变化,而且在不同时期也是稳定的。通过研究这2种模态与变暖趋势的关系发现,20世纪80年代以来的变暖主要是由于第一模态在该时期持续的正位相增强造成的;而20世纪20~40年代的变暖主要是由于第二模态所呈现的正位相所造成的。此外,我们检验了这2种模态在大气环流模式(CAM)中的表现。结果表明:121年(模式中1880—2000年)的集合模拟在一定程度上可以重现第一模态的变化,而第二模态则仅在冬季表现明显。最后,以冬季为例,利用1880—2004年重建及观测的500 hPa高度场资料,通过合成分析进一步研究了这2种模态的环流机制:第一模态正位相对应纬向环流增强,表现在地面气温分布上为东部一致变暖。而负位相则对应东亚大槽加深,东部地区一致变冷。第二模态正位相对应的环流分布则为从东亚北部到阿留申为负距平,东亚到北太平洋中纬度为正距平;对应地面气温分布为关内变暖关外变冷。负位相时环流分布基本相反。这样的环流机制得到了模式研究的支持。

  • 973项目研究进展
    符淙斌;安芷生;郭维栋
    地球科学进展. 2005, 20(11): 1157-1167. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.11.1157
    摘要 (3758) PDF全文 (2628)   可视化   收藏

    北方干旱化是我国最为严重的生存环境问题之一。20世纪90年代以来,与干旱化相联系的灾害造成的直接经济损失每年都在1 000亿元以上。它已经成为东北商品粮基地发展和华北能源基地建设以及实施“西部大开发”和振兴东北老工业基地战略的一个主要障碍。国家重点基础研究发展计划(973计划)“我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究”(G1999043400)以全球变化科学的理论为指导,实施对水、土、气、生组成的生存环境系统的综合集成研究,从季风环境系统的整体变异的角度揭示干旱化形成的机理,并为干旱化发展趋势的预测、影响评估和对策建议提供科学依据。项目实施5年来,在完成国家目标需求和重大基础科学研究两个方面取得了显著成果;主要介绍了该项目的主要研究内容及代表性成果。

  • 学术论文
    黄妙芬;刘绍民;刘素红;朱启疆
    地球科学进展. 2005, 20(10): 1075-1082. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.10.1075
    摘要 (3751) PDF全文 (4029)   可视化   收藏

    依据实验数据,研究利用标准黑体源对红外辐射计测定值进行标定的方法;分析天空比辐射率的变化特性;计算天空环境辐射,与长波辐射计测定值进行比较;推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地表温度,研究地表温度与地表辐射温度的差值。结果表明:①地表辐射温度未经标准黑体源标定与标定后的差值绝对值在0.1~1℃之间;②天空比辐射率的变化范围为0.75~0.85,不同下垫面天空比辐射率日变化趋势非常一致;③用空气温湿度计算的天空环境辐射与长波辐射计测定值的差值较小,相对误差平均为3.1%,但是天空37°热红外辐射计观测值与长波辐射计测定值差值较大,相对误差平均值达到38.1%;④地表温度高于地表辐射温度,差值在0.2~1.5℃之间。

  • “平流层过程及其对东亚天气气候的作用”专辑
    陈洪滨
    地球科学进展. 2009, 24(3): 229-241. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.03.0229
    摘要 (3750) PDF全文 (3776)   可视化   收藏

    中高层大气研究对于深入理解全球变化和日地关系十分重要,也为有关航天与临近空间飞行的环境保障提供基础。中高层大气研究的目的是要深入了解其中发生的主要过程及其耦合,并发展各种模式。在现代中高层大气研究中,地基、高空飞机、高空气球、火箭和空间观测提供了动力、热力和化学成分结构与变化的资料,其中空间观测起到至关重要的作用。将对用于中高层大气研究的卫星任务和传感器载荷进行综述,同时列举一些中高层大气空间观测的科学结果。

  • 综述与评述
    张志强,郑军卫
    地球科学进展. 2009, 24(8): 854-864. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.08.0854
    摘要 (3740) PDF全文 (4121)   可视化   收藏

    通过对国内外低渗透油气资源的分类、资源量、分布状况、勘探开发技术研究现状的分析,指出低渗透油气层的识别和改造技术、钻采工艺技术是当前国际低渗透油气勘探开发技术研究的热点。当前和未来国际低渗透油气资源研究将主要关注:低渗透储集层优质储集体预测技术、压裂技术、水平井和多分支井技术、小井眼钻井技术、超前注水技术、层内爆炸增产技术、微生物采油技术等技术领域。我国今后需要进一步发展超深井钻井、沙漠山地等复杂地表条件高分辨率地震勘探和解释技术、复杂岩性油气层测井技术、低渗透含油区带优选技术、低渗透储层微观孔隙结构研究技术、低渗透储层裂缝先期预测技术、开发压裂优化注采系统技术、水平井、复杂结构井压裂技术、低渗透油藏注气提高原油采收率技术、小井眼钻井技术等。