Record Arctic Ozone Loss in Spring 2020 is Likely Caused by North Pacific Warm Sea Surface Temperature Anomalies     

Yan XIA  Yongyun HU  Jiankai ZHANG  Fei XIE  Wenshou TIAN 《大气科学进展》2021,38(10):1723-1736

Record ozone loss was observed in the Arctic stratosphere in spring 2020. This study aims to determine what caused the extreme Arctic ozone loss. Observations and simulation results are examined in order to show that the extreme Arctic ozone loss was likely caused by record-high sea surface temperatures(SSTs) in the North Pacific. It is found that the record Arctic ozone loss was associated with the extremely cold and persistent stratospheric polar vortex over February–April, and the extremely cold vortex was a result of anomalously weak planetary wave activity. Further analysis reveals that the weak wave activity can be traced to anomalously warm SSTs in the North Pacific. Both observations and simulations show that warm SST anomalies in the North Pacific could have caused the weakening of wavenumber-1 wave activity, colder Arctic vortex, and lower Arctic ozone. These results suggest that for the present-day level of ozone-depleting substances, severe Arctic ozone loss could form again, as long as certain dynamic conditions are satisfied.  相似文献   

Evaluation of the Madden–Julian oscillation in HiRAM          下载免费PDF全文

Jie Jiang  Lu Wang  Jiuwei Zhao  Tim Li 《大气和海洋科学快报》2022,15(4):100194

The aim of this study was to understand the cause of Madden–Julian oscillation (MJO) bias in the High Resolution Atmospheric Model (HiRAM) driven by observed SST through process-oriented diagnosis. Wavenumber-frequency power spectrum and composite analyses indicate that HiRAM underestimates the spectral amplitude over the MJO band and mainly produces non-propagating rather than eastward-propagating intraseasonal rainfall anomalies, as observed. Column-integrated moist static energy (MSE) budget analysis is conducted to understand the MJO propagation bias in the simulation. It is found that the bias is due to the lack of a zonally asymmetric distribution of the MSE tendency anomaly in respect to the MJO convective center, which is mainly attributable to the bias in vertical MSE advection and surface turbulent flux. Further analysis suggests that it is the unrealistic simulation of MJO vertical circulation anomalies in the upper troposphere as well as overestimation of the Rossby wave response that results in the bias.摘要本研究评估了高分辨率大气环流模式HiRAM模拟的MJO. 结果表明, HiRAM模拟的MJO东传很弱. 我们通过计算整层积分的湿静力能 (MSE) 收支来诊断MJO东传模拟偏差的原因. 结果发现, MSE倾向相对于MJO对流中心的纬向非对称分布很弱是导致东传模拟偏弱的原因, 这主要是由MSE垂直平流和地表湍流通量的模拟偏差造成的. 进一步研究表明, 对流层上层MJO垂直环流结构的模拟偏差和MJO对流西侧的Rossby波环流偏强共同导致了模式的偏差. 本研究中指出的MJO传播模拟偏差的原因与之前基于多模式结果的结论不同, 这意味着要想了解特定模式的模拟偏差, 有必要对该模式进行具体分析.  相似文献   

甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据     

魏然  王义天  胡乔青  黄诗康  窦平  胡文荣 《矿床地质》2022,41(4):722-740

甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区,为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中,其成因认识一直存在争议,主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿,采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成,示踪成矿物质来源,并分析矿物沉淀机制,为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ⁶⁶Zn分别为0.08‰~0.29‰,平均0.20‰;0.19‰~0.37‰,平均0.30‰;0.36‰~0.37‰,平均0.37‰。其中,Ⅰ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅰ值为20.9‰~26.1‰,平均24.4‰;Ⅱ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅱ值为12.2‰~21.9‰,平均19.1‰;Ⅲ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅲ值为18.2‰~24.7‰,平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.922~18.013,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.567~15.647,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.990~38.266。δ⁶⁶Zn同位素值显示,成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩,由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用,在成矿作用中后期δ⁶⁶Zn同位素逐渐上升。δ³⁴S同位素值显示,早期硫源主要为地层中的硫酸盐,中后期的δ³⁴S同位素值降低,可能是成矿流体中岩浆热液中的S^2-成分逐渐增多导致,闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳,并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现,厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合,随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。  相似文献   

甘肃白银厂铜多金属矿田重磁异常及构造特征北大核心CSCD     

郭小刚 《地质与勘探》2022,58(5):1057-1069

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田是受陆缘弧环境火山机构及其同生断裂控制的典型火山岩赋矿块状硫化物矿床(VHMS)。为了进一步探讨该矿床重磁场特征及与构造和矿床的关系,通过对区内的重磁场异常数据进行位场分离、小波分析和基于张量数据的三维欧拉反褶积自动确定地质体位置和埋藏深度的定量反演计算。结果表明,研究区布格重力场具有西部高、东部低的特征,其磁场可划分为4个磁场区;局部异常按一定分布规律呈圆形或似圆形正负相间分布,不同尺度的重磁细节异常图在一定程度上反映出引起重磁异常的地质异常体具有一定的延深且分布稳定,而且这些地质异常体具有向深部复合的趋势。经位场分离后正负相间的剩余重磁异常分布范围和分布特征大致反映了白银厂奥陶纪中酸性火山岩建造构造为一个继承性的火山穹窿构造,东、西部不同的重磁异常特征说明东西部的火山喷发具有不同的基底、源区和喷发方式。发育NW向、NE向、近NS向、NEE向等4组断裂构造,近NS向断裂F3、F4、F5、F6、F7形成时间稍晚于NEE向断裂,其与NEE向断裂F1、F2共同形成了研究区棋盘网格状的构造分布特征,这两组断裂为研究区内主要的控岩、控矿断裂。火山机构的分布明显受断裂构造控制,火山口集中分布在深大断裂、大断裂或两组断裂的交汇处。矿田内各矿床及成矿有利地段均处于研究区中部低缓重磁异常场内正负磁异常变化的梯度带内。本次研究为控矿要素研究和开展找矿预测工作提供了丰富、翔实的地球物理资料。  相似文献   

青藏高原腹地各拉丹冬南北坡多年冻土考察初步结果     

刘广岳  邹德富  杨斌  杜二计  周华云  肖瑶  赵林  谭昌海  胡国杰  庞强强  王武  孙哲  朱小凡  殷秀峰  汪凌霄  李智斌  谢昌卫 《冰川冻土》2022,44(1):83-95

青藏高原唐古拉山南北两侧在地形地貌、地理和气候特征上存在显著差异,多年冻土的发育状况和特征也明显不同。受第二次青藏高原综合科学考察研究等项目资助,多年冻土对亚洲水塔的影响专题考察分队分别于2019年和2020年的10—11月对唐古拉山各拉丹冬南侧的色林错上游扎加藏布源区（简称“湖源区”）和北侧的长江上游沱沱河源区（简称“江源区”）进行了多年冻土野外考察。利用钻探、坑探、地球物理勘探等方法对多年冻土的分布边界、多年冻土剖面的地层、地下冰等特征进行了描述和取样,同步构建了多年冻土温度和活动层水热观测网络,为多年冻土对亚洲水塔影响的机理分析、数值模拟以及情景预估提供数据保障。对野外调查资料的初步分析认为,各拉丹冬南北两坡地层沉积类型和地下冰赋存状态存在明显差异,北坡多年冻土的热稳定性、地下冰含量、冰缘地貌类型多样性均高于南坡,但由于受到构造地热、河流融区等多种因素的影响,北坡的冻土分布形式更为复杂。江源区100 m钻孔剖面揭示了连续分布的、厚度大于50 m的地下冰;在该区域发现了多年生冻胀丘分布群,并利用钻探和地球物理勘探方法对该区域规模最大、结构最完整的冰核型冻胀丘进行了较为系统的勘察剖析。两次野外调查工作共采集钻孔岩心、表层土壤、冰水等各类样本近1.2万件,为后期区域冻土理化指标分析,冻土环境化学、古气候环境研究的开展奠定基础。  相似文献   

NURE航空计划回顾与新时代航空γ能谱勘查启示     

李敬敏  米耀辉  骆遥 《物探与化探》2021,(2):394-402

国家铀资源评价(NURE)计划实现了覆盖美国本土和阿拉斯加的1∶250000 NTMS图幅航空γ能谱测量和航磁测量,通过简要回顾该计划历程,重点针对NURE中航空地球物理勘查(航空γ能谱和航磁测量),讨论了航空地球物理勘查中测量技术、数据处理及解释方法等。NURE航空测量在铀矿勘查和辐射环境评价、洲际航空地球物理编图等领域发挥了巨大作用,产生了意义深远的影响。在总结NURE航空测量经验和做法的基础上,针对我国航空γ能谱测量勘查现状,建议从国家层面进行顶层设计,尽快实施我国陆域范围内的航空γ能谱和航磁框架性测量,实现对我国陆域航空γ能谱测量全覆盖,建设具有中国特色的航空γ能谱测量与监测体系。  相似文献   

湖南仁里稀有金属矿田36号伟晶岩地球化学特征、成矿时代及其意义     

黄小强  李鹏  张立平  刘翔  黄志飚  柳清琦  李建康  周芳春  苏俊男  曾乐  万海辉  陈虎 《矿床地质》2021,40(6):1248-1266

位于幕阜山岩体西南缘的仁里稀有金属矿田是近年来华南地区新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地,铌钽矿体赋存于岩体内外接触带伟晶岩中,具有明显成矿分带性.文章选取仁里矿床岩体内接触带36号伟晶岩脉为研究对象,开展伟晶岩的地球化学及云母Ar-Ar年代学研究,探讨其与花岗岩围岩成因关系及岩体内接触带伟晶岩的成岩成矿时代,以丰富仁里矿田稀有金属成矿作用研究.研究表明,36号伟晶岩具高硅(w(SiO2)为72.87％～76.21％)、高铝(w(Al2O3)为13.69％～15.14％)、低钙镁铁、相对富碱(w(Na2O+K2O)为6.59％～8.33％)、(高钾)钙碱性及过铝质特征;微量元素总体富集Nb、Ta、Hf、U等高场强元素(HFSE),相对亏损Ba、Sr等离子亲石元素(LILE);稀土元素总量(ΣREE)13.95×10-6～71.63×10-6,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具壳源特征.白云母Ar-Ar坪年龄为早白垩世(136.6±1.4)Ma,成矿作用发生于仁里矿田稀有金属大规模成矿的早阶段.地球化学及矿物学特征显示,36号伟晶岩与花岗岩围岩具有良好的演化关系,结合野外观察现象及成岩年龄,认为36号伟晶岩为花岗质岩浆侵位后残余岩浆结晶分异的产物,母岩为中粗粒片麻状黑云母二长花岗岩.  相似文献   

深水源—汇系统对多尺度气候变化的过程响应与反馈机制   总被引：2，自引：2，他引：0  

龚承林  齐昆  徐杰  刘喜停  王英民 《沉积学报》2021,39(1):231-252

源—汇系统对多尺度气候变化的响应与反馈是当前深水沉积学研究的前缘和新动向。通过梳理外陆架—深水盆地沉积物搬运分散系统（深水源—汇系统）对从构造尺度到人类尺度气候变化的过程响应,揭示了两种（迟滞和瞬态）深水源—汇系统的过程响应与反馈机制。迟滞响应深水源—汇系统的过渡区较宽、响应尺度较大（T_eq≥104年）,有利形成条件为:宽陆架且无峡谷延伸到内陆架以及冰室气候;其沉积物搬运分散过程主要受到可容空间的驱动（吻合经典的Exxon层序地层学理论）。在迟滞响应深水源—汇系统中,构造—轨道尺度的冰室气候期浊流活动较强、形成的沉积体相对富砂,温室气候期浊流活动较弱、形成的沉积响应相对富泥;而亚轨道—人类尺度的气候波动常被快速海平面上升所“淹没”、不能调控深水沉积物搬运分散过程。瞬态响应源—汇系统过渡区较局限、响应尺度较小（T_eq≤104年）,有利形成条件有:窄陆架、温室气候、峡谷头部和河口相接或相邻、断陷湖盆以及三角洲越过陆架坡折,其沉积物搬运分散过程对物源供给更为敏感,主要受物源供给驱动（偏离经典的Exxon层序地层学理论）。在瞬态响应深水源—汇系统中,不论是构造—轨道尺度的气候变化还是亚轨道—人类尺度的气候波动,只要其能够诱发物源供给的变化（而不论可容空间是上升还是下降）,都能够对深水源—汇过程响应进行调控。  相似文献   

云量对祁连山老虎沟12号冰川表面能量平衡的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

邹小伟  孙维君  杨堤益  王英珊  李延召  晋子振  杜文涛  秦翔 《冰川冻土》2021,43(2):342-356

为探讨云量对冰川表面能量平衡（SEB）的影响,利用架设在老虎沟12号冰川（简称12号冰川）消融区（4 550 m a.s.l.）的自动气象站资料,结合能量平衡模型计算各能量分量并分析其季节变化,通过云量参数化方案获取云量因子并量化其对冰川表面能量收支的影响。结果表明：净短波辐射为冰川表面主要的能量来源（92%）,净长波辐射为主要能量支出（61%）,二者均受云量影响,但云的短波辐射效应更强（-37 W?m^-2）。云量通过影响辐射收支和湍流通量进而影响冰川表面能量收支,随云量的增加,冰川表面获得的能量减少,冰川消融速率降低。与其他区域的冰川表面能量收支对比,除地理位置、反照率、气温等因素外,海拔和云量的影响也非常显著。  相似文献   

Application of the relativistic precession model to the accreting milisecond X‐ray pulsar IGR J17511–3057     

I. Zh. Stefanov 《Astronomische Nachrichten》2016,337(3):246-253

The observation of a pair of simultaneous twin kHz QPOs in the power density spectrum of a neutron star or a black hole allows its mass‐angular‐momentum relation to be constrained. Situations in which the observed simultaneous pairs are more than one allow the different models of the kHz QPOs to be falsified. Discrepancy between the estimates coming from the different pairs would call the used model into question. In the current paper, the relativistic precession model is applied to the twin kHz QPOs that appear in the light curves of three groups of observations of the accreting millisecond X‐ray pulsar IGR J17511–3057. It was found that the predictions of one of the groups are practically in conflict with the other two. Another interesting result is that the region in which the kHz QPOs have been born is rather broad and extends quite far from the ISCO. (© 2016 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)  相似文献