绿洲农田土壤黏土矿物特征及其对土壤养分、重金属元素吸附的影响——以新疆开孔河流域绿洲区为例

【研究目的】黏土矿物对土壤质量起重要调控作用,查明干旱绿洲区农田土壤黏土矿物特征,对绿洲区土壤质量调控及农业发展具有重要意义。【研究方法】以新疆巴音郭楞州开都河—孔雀河流域干旱绿洲区农田土壤为研究对象,通过X-射线衍射图谱分析、相关性分析、三角图及风化指数分析等方法对该区黏土矿物组成特征与物源演化、成土气候条件及其对土壤质量的影响进行探究。【研究结果】研究区黏土矿物类型主要为2∶1型伊利石、伊/蒙混层矿物和绿泥石,含少量的高岭石,黏土矿物的物源为花岗岩,演变规律为伊利石→伊/蒙混层矿物→绿泥石、高岭石;研究区伊利石结晶度IC值为0.35~0.62,均值0.44,化学蚀变指数CIA值为51.29%~62.57%,均值为58.24%,成分变异指数ICV值为1.09~3.69,均值2.65,上述指标反映该区低温、干旱及风化作用程度较弱的成土期环境;研究区土壤黏土矿物总量与土壤养分、重金属元素呈现正相关关系。【结论】开都河—孔雀河流域绿洲区黏土矿物组合类型为伊利石-伊/蒙混层矿物-绿泥石型;绿洲区农田土壤黏土矿物能够通过吸附作用提升土壤养分元素水平、固定土壤重金属降低其农业风险,从而提高土壤质量。  
姚远,赵禹,刘三...
中国地质
202552
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生活方式在心血管代谢性疾病患病时长与轻度认知功能障碍关联中的作用研究

背景 随着人口老龄化的加剧,认知功能障碍患病率逐年上升,心血管代谢性疾病作为重要影响因素,与认知功能障碍密切相关。目前对心血管代谢性疾病患病时长与轻度认知功能障碍(MCI)关联的研究甚少,并缺乏生活方式因素的综合考虑及中国社区老年人群的大规模调查,研究的全面性和可靠性尚需进一步验证。目的探究老年人心血管代谢性疾病患病时长与MCI之间的关联,并评估生活方式因素在其中的潜在作用,为MCI预防和干预提供科学依据。方法 基于湖北老年记忆队列(HMACS),采用整群抽样方法抽取2018—2023年湖北省武汉市3个社区和大悟县48个村≥65岁老年人群,利用标准化量表进行认知功能评估,采用吸烟、饮酒、饮食习惯、体育锻炼、智力活动和BMI共6个因素进行生活方式评估,分析MCI患病率及影响因素,采用多因素Logistic回归分析探究心血管代谢性疾病患病时长与MCI的相关性以及生活方式对患病时长与MCI相关性的影响。结果 共纳入8 635名研究对象,MCI患病率为26.9%(2 322/8 635)。多因素Logistic回归分析结果显示,高血压(OR=1.263,95%CI=1.093~1.458,P=0.002)、糖尿病(OR=1.907,95%CI=1.476~2.463,P<0.001)、冠心病(OR=1.550,95%CI=1.173~2.047,P=0.002)、脑血管疾病(OR=2.129,95%CI=1.627~2.786,P<0.001)患病时长是老年人患MCI的影响因素。在高血压时长>10年(一般:OR=1.367,95%CI=1.086~1.720,P=0.008;不健康:OR=2.377,95%CI=1.560~3.623,P<0.001)、糖尿病时长>10年(一般:OR=1.688,95%CI=1.134~2.514,P=0.010;不健康:OR=2.083,95%CI=1.035~4.194,P=0.040)、冠心病时长≤10年(一般:OR=1.495,95%CI=1.030~2.169,P=0.034;不健康:OR=2.062,95%CI=1.155~3.682,P=0.014)患者中,生活方式是患MCI的影响因素;在糖尿病时长≤10年患者中,一般生活方式(OR=1.611,95%CI=1.065~2.437,P=0.024)是患MCI的影响因素;在冠心病时长>10年(OR=2.859,95%CI=1.118~7.307,P=0.028)、脑血管疾病时长≤10年(OR=1.778,95%CI=1.079~2.930,P=0.024)、脑血管疾病时长>10年(OR=2.589,95%CI=1.056~6.345,P=0.038)患者中,不健康生活方式是患MCI的影响因素。结论 老年人心血管疾病患病时间越长,患MCI风险越高,不健康的生活方式加剧了这种风险。建议及早通过改善生活方式和有效管理心血管代谢性疾病来降低MCI的发生。 
李弈晴,程桂荣,许浪...
中国全科医学
202511
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断层错动下非连续管道的力学响应分析

断层错动诱发上覆土体破坏对跨越断层的埋地管道结构安全构成巨大威胁,是复杂环境地下管线设计中不可忽略的场地因素。既有成果较少涉及正断层和逆断层错动影响下的解析解分析,且针对断层-管道相互作用的理论研究一般将管道结构视为连续管道,较少考虑管道接口的影响。首先,在简化SSR(静止区stationaryzone,剪切区shearingzone,刚体区rigid body zone)土体变形模型的基础上,结合erf函数和erfc函数,得到了正断层和逆断层错动影响下的土体位移曲线;其次,引入双参数Pasternak地基模型,对管道微元进行受力分析,借助有限差分法求解得到埋地管道结构的变形和内力;最后,将理论解析解和已有的试验结果及数值模拟结果进行对比验证,获得了较好的一致性。此外,针对断层倾角、断层与管道交点位置和接口转动刚度等关键物理特征参数进行了敏感性分析。结果表明:断层倾角会改变管道位移曲线和轴向应力曲线位置,但其位移最大值和轴向应力最大值基本一致,而断层与管道交点位置不仅会改变管道位移曲线和轴向应力曲线形状,其轴向应力最大值也将发生改变;随着接口转动刚度增大,管道最大轴向应力值随之增大,当接口转动刚度足够大时,可将非连续管道视作连续管道进行计算。
张治国,冯家伟,朱正国...
岩土力学
202511
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海平面上升对滨海湿地碳汇功能的影响

滨海湿地的“蓝碳”功能在全球碳循环和减缓气候变化中发挥着重要作用.海平面上升对滨海湿地碳汇功能的影响难以预测,成为蓝碳科学的最大挑战之一.本文重点围绕海平面上升对滨海湿地沉积物碳关键过程、碳储量、碳组分及稳定性的影响进行综述.研究表明,适度海平面上升可能促进植物生长,增强沉积物垂直堆积和向内陆迁移能力,从而增加碳汇功能;而过度海平面上升则可能导致植被死亡、沉积物侵蚀和有机碳分解,削弱碳汇功能.但海平面上升对滨海湿地碳汇功能的影响仍存在较大不确定性.在此基础上,提出拟解决的科学问题及未来的研究方向,包括海平面上升对滨海湿地碳汇影响的立体监测和精准计量、滨海湿地碳关键过程对海平面上升的适应与反馈机制、海平面上升对滨海湿地碳汇功能影响的模拟预测、滨海湿地适应海平面上升的碳汇管理措施与技术,以期为深入理解滨海湿地蓝碳形成过程与机制,预测海平面上升背景下滨海湿地蓝碳功能的潜在变化趋势和制定蓝碳增汇途径提供理论支持.
韩广轩,赵明亮,王炼京...
中国科学:地球科学
202510
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冷空气过程中海气热量通量显著增加的观测与分析

冷空气等恶劣天气过程中海气界面的热量通量交换会增强,由于缺乏长期的冷空气过程实测资料,海气热量通量的定量化增强程度以及机理认识仍存在不足.针对这一问题,基于渤海南部海域的塔基观测平台,利用高频湍流观测系统开展了为期2年的海气通量观测,获取了20次冷空气爆发期间的海气热量通量资料.在此基础上,本文定量分析并揭示了冷空气过程中海气感热通量(SHF)和潜热通量(LHF)的显著变化程度以及风速、温差、比湿差等因素的不同作用,量化了SHF和LHF的增加程度.结果表明:风速和海气温差的显著增大是海气热量通量显著增加的主要驱动因素.尽管冷空气过程中的LHF量值要高于SHF,但LHF主要受控于风速的增加,而SHF受海面风速和海气温差的共同影响,且SHF的增加程度要远高于LHF.相对于同时期的平静天气条件,冷空气条件下的SHF和LHF平均增加12.8倍和1.6倍,总的海气热量通量平均增加2.6倍;而在寒潮过程中,热量通量的增幅超过10倍.寒潮过程中海气热量通量的增加程度与热带气旋过程的增加程度接近.
吴思远,陈胜,薛宇欢...
中国科学:地球科学
202510
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热带气旋强度和移速及环境垂直风切变对热带气旋降水非对称性的影响研究

热带气旋降水是其造成严重自然灾害的主要原因.本文利用2001年至2020年的卫星降水数据、ERA5数据和IBTrACS最佳路径集数据,分析了热带气旋强度、移动和垂直风切变等因素对降水非对称性的影响.研究发现,热带气旋非对称性随气旋强度的增强逐渐减弱,随移速和垂直风切变的增加逐渐增强.量化分析表明,相比气旋移动,垂直风切变是影响热带气旋降水非对称性的更重要因素.此外,三个因子在单独影响气旋降水同时也存在相互调制作用,后向垂直风切变下热带气旋强度受到抑制,并且垂直风切变强度越强,其与气旋移动方向夹角绝对值越大,这一抑制作用就越明显.与之对应地,热带气旋降水率也呈现出前向的垂直风切变下降水率更强的演变特征,不同的是,除垂直风切变指向右后象限的情况,强垂直风切变下的热带气旋降水率总是显著大于弱垂直风切变.合成分析表明,热带气旋的降水偏移和最强降水位置通常位于顺切变左侧,但由于后向强垂直风切变下的气旋环流较弱,当垂直风切变指向气旋移动方向的左后侧时,气旋环流将降水向顺切变左侧的输送能力减弱,此时由气旋移动驱动的前侧降水偏移主导了热带气旋的降水结构,因而降水偏移和最强降水位置转移到了顺切变右侧.
陈立豪,马占宏,费建芳
中国科学:地球科学
202510
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垂直风切变导致的热带气旋背景下大气波导特征的不对称分布

基于20,000余条下投式探空仪观测数据,本研究对热带气旋背景下的大气波导进行合成分析,揭示了其相对于热带气旋结构的非对称分布特征.除考察热带气旋运动对大气波导空间分布的影响外,本研究还首次分析了热带气旋眼区内的大气波导特征,并评估了垂直风切变引起的大气波导非对称性.结果表明,悬空波导具有明显的结构化特征,其强度、厚度以及发生概率均随着与热带气旋中心的径向距离的增加而逐渐增加.在最大风速半径以内,上述特征量显著低于总体平均水平,表明热带气旋眼区不利于悬空波导形成.与热带气旋运动引起的非对称性相比,垂直风切变导致的非对称性更加显著,尤以最外围闭合等压线以外区域最为突出:垂直风切变左前象限的悬空波导通常强度更弱、厚度更薄且出现概率更低,而右后象限则相反.这种非对称性随垂直风切变的增强而加剧,当垂直风切变超过20m s-1时,最强非对称性区域由左前象限转移至右后象限.统计分析进一步揭示,热带气旋强度会影响悬空波导的属性.在最外围闭合等压线半径以外,热带低压背景下的悬空波导特征与更高强度热带气旋背景下的悬空波导特征存在显著差异.这些发现深化了对热带气旋背景下大气波导特征的认识,可为恶劣天气条件下电磁通信系统的设计与运行提供科学参考.
魏春山,赵小峰,朱小谦...
中国科学:地球科学
202510
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全球多时间尺度复合高温干旱增加

复合高温干旱事件是指同时或者相继发生的高温和干旱事件,可对自然系统和人类社会造成比单一事件更大的影响.复合高温干旱事件的演变研究通常关注特定时间尺度,而对于不同时间尺度上的变化缺乏系统认识.本文基于欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据(ERA5)和第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)模拟数据,分析了历史时期(1951~2014年)和未来时期(2015~2100年)全球多时间尺度复合高温干旱事件的变化特征.结果表明,在历史时期,周、月、季和年尺度的复合高温干旱事件频率均增加(相对变化分别为31.73%、65.15%、92.27%和184.63%).此外,历史时期四个时间尺度的复合高温干旱事件空间范围一致增加(趋势分别为1.16%/十年、1.84%/十年、2.26%/十年和3.38%/十年).上述复合高温干旱事件频率及空间范围的变化可归因于人为影响.在选定的26个气候区域,东非(EAF)、东亚(EAS)、南欧/地中海(MED)、撒哈拉(SAH)、东南亚(SEA)和西非(WAF)在历史时期多个时间尺度上的复合高温干旱频率或空间范围增加更为突出.在未来共享社会经济路径(SSP)2-4.5情景下,不同时间尺度复合高温干旱事件的频率和空间范围将进一步增加,特别在亚马逊(AMZ)、MED、巴西东北部(NEB)、南非(SAF)、澳大利亚南部/新西兰(SAU)以及南美洲西海岸(WSA)等区域的增加更为突出.本文结果有助于制定适应策略以应对未来变暖背景下不同时间尺度极端事件的威胁.
张义桐,郝增超,陈阳...
中国科学:地球科学
202510
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四川长宁工业开采区的速度结构成因分析及其对长宁地震的启示

位于四川盆地南部的长宁地区历史上较为稳定,近年来随着工业活动规模的扩大,该区地震活动显著增强,尤其短期内先后发生的兴文MS5.7地震和长宁MS6.0地震引起了包括地震学者在内公众的广泛关注.为深入探讨工业活动与地下速度结构之间的关系及其对地震活动的影响,本文从该地区密集布设的宽频带流动地震台记录中挑选了大量且高质量的P波和S波初动到时数据,并进一步开展近震体波走时层析成像反演,构建了长宁地区浅层地壳的P波和S波速度模型.该模型一方面显示速度结构的高低与地层岩性的老新有一定的对应关系,另一方面还表明工业开采层位附近存在与注采压力大小相关的局部速度异常结构.此外,本文成像结果还揭示兴文震区与长宁震区之间存在一条连续的P波低速异常带,反映流体在深部迁移的现象.尽管本研究不能排除存在其他孕震机制的可能性,但本文结果倾向于支持流体沿兴文地震产生的长距离通道运移,进而促使长宁地震发生的潜在触发机制.
李昱,张风雪,吴建平...
中国科学:地球科学
202510
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基于背景噪声层析成像研究云南省宾川盆地浅层横波速度与径向各向异性结构

径向各向异性对于分析构造应力场特征以及区分与沉积盆地和断层破裂带相关的低速区至关重要,可为地震灾害评估提供重要参考.本文基于背景噪声层析成像方法,使用由114个地震台站组成的线性密集阵列记录的三分量连续波形数据,构建了云南省宾川盆地北部程海断裂带附近的横波速度与径向各向异性结构.结果表明,该区径向各向异性存在显著变化,程海断裂带及周边区域表现出明显的负径向各向异性,可能反映了断裂带的破裂特征.而在东山则观测到明显的正径向各向异性,表明该区域的应力处于拉张状态.宾川盆地下方的低速区表现为正径向各向异性,可能与沉积物水平沉积有关.基于横波速度和径向各向异性结构,本文认为程海断裂带的形成受控于东西向拉张构造作用,表现为高角度正断层.此外,在宾川盆地内还识别出一条低角度的断层.程海断裂的构造活动在新近纪期间对宾川盆地沉积作用的启动起到了重要作用.这些发现对理解断层形成演化的动力学过程以及为该地区地震灾害评估提供了重要的科学依据.
赵凯锋,付锦昌,杨宏峰...
中国科学:地球科学
202510
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基于曲线坐标系程函方程的多震相走时层析成像:方法及其在青藏高原东北缘上地壳成像中的应用

地形平化通过坐标变换将笛卡儿坐标系下的不规则地表映射为曲线坐标系中规则地表.然而,该方法仅适用于初至波程函方程数值求解.本文进一步提出一种分区地形平化策略,可同时将笛卡儿坐标系中的起伏地表与反射界面变换为曲线坐标系中的水平地表和界面,并可根据不同地层的几何特征自适应调整网格分布.该策略支持联合多种震相(包括折射波和反射波)走时进行层析成像,有助于提高复杂速度结构的成像精度.在正演模拟中,采用分区多步锁定扫描法与高阶有限差分格式,其中初至波通过求解因式分解程函方程计算,反射波则通过从不规则反射界面的反射点重启程函方程进行追踪.在反演阶段,构建了曲线坐标系下的伴随状态方法,用于高效计算梯度与预条件,从而避免了显式射线追踪与敏感核矩阵的构建与存储,显著提高了算法效率与稳定性.理论模型验证了该方法在复杂分层速度模型成像中的有效性.进一步地,本文将该方法应用于青藏高原东北缘的主动源宽角折射/反射地震数据处理,通过联合折射波与反射波信息,实现了上地壳速度结构的高分辨率成像.成像结果与区域构造单元划分高度一致,表明所提出方法在复杂地形与复杂构造区具有良好的适用性与广阔的应用前景.
郭高山,兰海强,周小乐...
中国科学:地球科学
202510
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华北克拉通南部破坏及其与煤系页岩气富集的关系

华北克拉通南部煤系页岩气的生成机制与富集规律对深部能源勘探具有重要指导意义.本研究以华北克拉通南部淮北矿区为研究对象,通过盆地模拟、岩石热解及岩浆岩地球化学分析,系统揭示了华北克拉通破坏背景下煤系页岩气的富集机理.结果表明:华北克拉通南部煤系自形成后主要发育三期早白垩世岩浆活动(143~104Ma).其全岩弧型地球化学特征,并具有俯冲板片熔融成因的埃达克质岩石属性以及Sr-Nd同位素特征[(87Sr/86Sr)i=0.707~0.712,εNd(t)=-12.63~-9.18]指示其受控于西太平洋板块的后撤作用,与华北克拉通破坏背景一致.这一热事件导致区域热流值跃升至130mW m-2,显著加速了二叠系煤系页岩的热演化进程,山西组与下石盒子组页岩的Ro分别达到1.10%和1.33%,促使重质油热解为轻质油及湿气,形成页岩气主生烃期.然而,克拉通破坏亦伴随强烈构造抬升,研究区累计剥蚀量超过2000m,地层压力降低导致部分气体解吸逸散,凸显其“促生烃-限保存”的双重效应.综合构造变形强度与岩浆活动时空分布,提出弱构造变形区叠加早白垩世岩浆侵入的区域为页岩气富集有利靶区.该成果明确了克拉通破坏背景下页岩气“热演化控生、构造活动控存”的成藏模式,为华北及类似复杂构造区页岩气勘探提供重要指向.  
王鹏,琚宜文,李国富...
中国科学:地球科学
202510
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沉积盆地稀贵气体形成与富集机制

氦气、氢气等稀贵气体是重要战略资源.通过地质-地球化学解剖,在成因鉴别基础上,将其形成与富集分为构造-岩浆活跃型(松辽、渤海湾盆地)和稳定克拉通型(鄂尔多斯盆地)两类.前者为壳-幔混合成因,主要与地幔脱气、基性-超基性岩浆岩的水岩反应、水辐射分解有关;后者为壳源成因,其中氦气来源于沉积岩和基底岩石中铀、钍放射性衰变,氢气则与结晶基底中的水岩反应、水辐射分解以及烃源岩热演化有关.稀贵气体富集的有利条件是充足的气源供给(放射性元素含量与衰变时间、含有橄榄石和辉石的镁铁质和超镁铁质火成岩水岩反应)、有利的输导体系和构造位置,以及良好的封盖层(如咸水层、膏盐岩),主控因素是形成时间、地质温度、聚散效率.提出渤海湾盆地博兴洼陷沙河街组、松辽盆地长岭和徐家围子断陷火石岭组,以及鄂尔多斯盆地下石盒子组与马家沟组等层系是稀贵气体潜在富集层位.
刘全有,魏永波,朱东亚...
中国科学:地球科学
202510
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青藏高原古巴滑坡长时序三维形变监测和风险评估

高位远程滑坡是最具破坏性的山地灾害之一,本研究利用合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术首次在金沙江大桥附近发现一处高位远程滑坡——古巴滑坡,严重威胁金沙江大桥和叶巴滩水电站施工建设及未来安全运营,亟需利用综合遥感和数值模拟等技术手段对其进行形变监测和风险评估.本文首先收集时间覆盖2007年7月至2023年9月的4种不同卫星平台的合成孔径雷达(SAR)影像,利用InSAR获取古巴滑坡的地表位移,然后基于不同轨道SAR影像和坡向滑移约束模型获取古巴滑坡三维形变场,得到滑坡每个像元的最优滑动方向,并进一步推断出滑坡滑动面.此外,采用Tikhonov正则化方法获取滑坡近16年的位移时间序列.最后,通过数值模拟评估古巴滑坡一旦失稳后的危害范围和程度.研究结果表明,古巴滑坡属于大型岩质滑坡,面积约0.17km2,最大滑动面深度为94m,体积约为0.84×107m3, 2007~2023年累计形变高达1.37m,目前处于初加速变形阶段.数值模拟结果表明古巴滑坡若失稳,将沿沟道快速运动堆积,最终在金沙江形成高40~50m、宽200m的堆积坝,从而威胁金沙江大桥和叶巴滩水电站的建设和运营.此外,古巴滑坡存在的局部年周期振荡可能与降水和温度的耦合作用有关,小波分析结果表明,形变与降水和近地表温度之间存在约39天的滞后性.上述研究成果可为古巴滑坡的管理提供有力数据支撑,为保障国家基础设施安全建设护航,并为此类人力难及的高位远程滑坡研究提供新思路.
李振洪,陈博,刘银鹏...
中国科学:地球科学
202510
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地幔柱模型的诞生与发展

地幔柱模型描述了地球内部物质和能量自下而上运动的一种重要形式,与俯冲板片自上而下运动一起共同构成了地表和深部地幔之间物质和能量输送的主要上行和下行通道,并在地表产生剧烈的火山活动和气候环境效应.地幔柱模型的建立和完善经历了较为长期的过程,产生了一系列重要的论文.我们从这些论文中挑选出6篇具有典型代表性的论文进行解读,试图向读者展示地幔柱模型建立、验证和效应等关键记录.这些论文包括地幔柱模型的提出、地幔柱头部-尾部形态的建立、地球化学观测对地幔柱化学成分的约束、地震学观测对地幔柱形态结构的约束、地幔柱在地表的表现形式以及地幔柱对地表环境施加的影响.它们从不同侧面构成了地幔柱模型发展过程中的基石,为这一理论框架提供了关键支撑节点,并为后续的研究提供了重要的启示与参考.
冷伟,朱沛荣
中国科学:地球科学
202510
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确定性天气预报和气候预测的幻灭与新生:洛伦兹经典混沌论文解读

洛伦兹1963年发现的“非线性系统的确定性混沌”,标志着非线性科学的诞生.自此以“蝴蝶效应”表征的预报对初值的敏感性,掀起了一场长达半个多世纪,跨越多学科领域的科学革命.本文解读“蝴蝶效应”的经典论文,不仅可以理解先驱们如何在有限条件下挑战无限未知,诞生经典,而且可以了解经典思想如何启迪后人跳出既有框架,破解创新思维密码,实现跨学科创新.洛伦兹的确定性混沌理论,使人们认识到即使初始存在不可觉察的微小误差,也可导致无法对未来任意时刻状态做出可接受的预测.正是该认识,撼动了经典物理的“确定性意味着一切均可预测”观点,促使气象学家从追求“长期预测”向讨论“究竟可预报多长时间”,从试图“完美预测”向科学“量化预报不确定性”的转变,从根本上推动了天气预报,乃至随后的气候预测范式的改变,而且深刻影响了数学、生物学和经济学等学科,甚至渗透到文学、艺术、历史,以及社会治理领域等,从而造就了著名的洛伦兹混沌理论.
穆穆,段晚锁,秦晓昊
中国科学:地球科学
202510
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冈底斯岩基中新世以来抬升-剥蚀出露演化:来自(U-Th)/He热年代学的证据

青藏高原在新生代的隆升,是深刻影响区域乃至全球气候的关键性构造事件.尽管冈底斯岩基已得到广泛关注,其精细的冷却历史与折返过程仍缺乏有效约束,制约了人们对高原隆升驱动机制的深入理解.填补这一空白,对于揭示青藏高原构造演化进程具有重要的理论和实践意义.本研究沿雅鲁藏布江至冈底斯岩基内部,选取了海拔3692~4460m的剖面上的五件代表性样品进行了分析.测试结果显示,磷灰石(U-Th)/He年龄介于(5.11±0.42)~(9.11±0.47)Ma,锆石(U-Th)/He年龄则分布于(9.80±7.60)~(14.90±3.20)Ma.通过热历史反演,揭示出冈底斯岩基经历了两个主要冷却阶段:其一为约21~6Ma期间的稳定快速冷却,其二为雅鲁藏布江样品展示出的自约6Ma起独特的冷却历史.具体而言,自约6Ma之后,内部样品显示了冷却速率显著降低并逐渐接近地表温度的结果,而雅鲁藏布江样品则记录到了快速的冷却历史.我们将所观测到的不同冷却模式,归因于印度-亚洲大陆碰撞后的一系列复杂的构造过程,尤其是印度板块断离与撕裂以及与雅鲁藏布江水系演化密切相关的河流侵蚀作用.板片断离事件可能引发了显著的板块撕裂,导致印度板块发生了不同角度的俯冲.研究区内的陡倾俯冲诱发了持续性软流圈上涌、自约21Ma起的快速冷却、岩浆活动以及拉萨地体内部的岩石圈拆沉.至约6Ma时,俯冲板块再次发生断离,促使俯冲形式由陡倾俯冲转为平板俯冲,抑制了软流圈上涌并降低了冷却速率.雅鲁藏布江沿岸样品记录到的约6Ma后快速冷却主要归因于河流侵蚀作用的增强.综上所述,本研究为揭示青藏高原隆升与折返机制提供了新的视角和证据,进一步佐证冈底斯岩基的冷却历史与印度板块断离及撕裂过程之间存在密切内在联系.
赵雨生,孟元库,孙敬博...
中国科学:地球科学
202510
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近50年全球太阳能技术扩散图谱及演化路径

《巴黎协定》等国际公约鼓励发达国家在可再生能源技术周期的不同阶段向发展中国家进行技术扩散,以帮助后者缓解与应对全球气候变化.本文构建了1970~2022年全球175个国家之间32万项太阳能技术专利扩散的大数据图谱,通过创新多层社区网络模型、关键技术识别模型和主路径分析模型,分析了不同阶段太阳能技术全球扩散的网络特征、社区模式及主要演化路径.研究表明:(1)全球太阳能技术的研发已经由快速增长期转向了成熟期, 2011年后技术发明下降了41.12%.(2)技术扩散的枢纽功能由集中化转变为分散化,发达国家技术扩散的影响力势弱,而中国在全球南方国家中影响力有所增强.(3)自1970年以来美国始终在关键技术和一般技术扩散中占据垄断地位, 2011年后中国在门槛较低的一般性技术扩散中形成了区域影响力.(4)技术演化主路径分析发现,全球10大主要技术集群演化的关键节点上,美国和日本分别占到51.23%与32.71%,中国仅占10.12%.在电池模块和发电系统上的技术引进、吸收和再创新是中国塑造全球技术扩散影响力的主要路径.本文结论有助于客观认识中国太阳能技术发展的全球影响力,以防陷入市场影响力的盲目乐观.  
杨宇,钱肖颖,张璐...
中国科学:地球科学
202510
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饮食文化认同与人群融合:关中地区十六国时期人骨的C、N稳定同位素分析

在饮食文化认同的视角下揭示北方草原的游牧人群与中原农耕人群之间的交流融合,一直是探索中华民族共同体形成和发展的关键所在.十六国时期的关中地区,农牧人群交织共存,是农业和游牧饮食文化交流碰撞的重要舞台.迄今为止,尚缺乏在饮食文化认同视角下,揭示这一地区农牧人群交融的直接证据.为此,本文以西安咸阳机场遗址二、三期出土十六国时期25例个体的36例人骨(其中部分为同一个体的肋骨和肢骨)为分析对象,开展C、N稳定同位素分析.结果表明,先民主要摄食C4(粟、黍)食物,兼有C3类(麦、稻等)食物,和(或)以其副产品为食的动物,反映了其生存方式是以粟作农业为主,兼有麦稻种植以及家畜饲养的农业经济.中高等级墓葬个体的人骨同位素数据反映了当时社会阶层中,中高等级人群对于中原农耕经济的认同和依赖.对比关中地区汉至北魏时期以及同时期北方草原匈奴和拓跋鲜卑人群的人骨稳定同位素数据,发现北方草原游牧人群在秦汉时期即吸纳和发展了粟作农业,十六国时期迁入关中后完全适应并采用了农耕经济,这体现了游牧人群对农耕饮食文化认同的渐进变化,并促进了这一时期不同人群和文化的交融.本研究,是国内首例聚焦十六国这一关键时期的稳定同位素生物考古研究,为探索这一时期中原地区饮食文化认同与农牧人群交融提供了很好的范例.
陈峰,孙辰爽,刘呆运...
中国科学:地球科学
202510
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西南喀斯特坡地土壤厚度对可移动水补给特征的影响:基于水稳定同位素的观点

评估雨水的运移模式对理解水文循环过程至关重要.然而,异质性景观中的水分运动表现出极高的复杂性,特别是其受地下岩土结构的影响机制仍未得到充分的认识.本研究应用水同位素示踪技术,对比湿润区不同平均土壤厚度的两个喀斯特山坡可移动水的补给特征.收集的可移动水包括(i)从下坡到上坡不同深度的土壤水和(ii)土壤-基岩系统侧向出流的表层岩溶带径流.通过水同位素计算的降雨对可移动水的补给比例(β)和平均滞留时间(MTT),以及连续无雨期径流的蒸发损失比例(f)被用来量化补给特征.结果发现,浅土山坡可移动水的平均β为22.49%,高于厚土山坡(15.07%).相对的,厚土山坡可移动水的MTT(~42.41天)长于浅土山坡(~30.58天).这意味着浅土山坡更容易受到雨水的补给,但雨水的滞留时间较短,与其整体更强的土壤水分入渗能力有关.作为支撑,持续干旱期间浅土山坡(13.5%)径流的f值高于厚土山坡(9.3%),意味着浅土山坡水分更容易受到蒸发的影响.在厚土山坡,发现β和MTT之间显著的线性关系(R2 =0.78),而二者的关系在浅土山坡较弱(R2 =0.16).基于此,本研究强调浅土覆盖山坡的高异质性可能导致山坡入渗-径流过程更加复杂而难以预测,对区域水资源管理和洪水防治有重要意义.
张君,冯娜,李嘉洁...
中国科学:地球科学
202510
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