石英的顺磁中心在电子自旋共振测年中的特性及应用

沉积物的电子自旋共振测年是利用石英矿物中的顺磁中心浓度确定总辐射能量,进而推定石英矿物的埋藏年代。石英中可用于测年的顺磁中心包括E′心、Al心、Ti心和Ge心。E′心需要经过热活化后才能测年。Al心是一种电子空穴心,在低温下可观测到较强的信号值。光照可以使Al心漂白,但有残留值存在。Ti心、Ge心都是电子中心,Ti心在低温测试中可见,信号微弱。Ge心光晒退最敏感,在常温观测中可见。不同顺磁中心的形成机理不同,导致它们具有不同的特性,适用于不同沉积环境中的样品测年,在冰碛物中Ge心测年更具有可行性。电子自旋共振测试时降低温度可使信号增强,Ti心在10 K和15 K时信号强度最大;Al心在20 K时信号最强;Ge心在200 K时信号明显增强。在电子自旋共振测年中可根据不同顺磁中心信号强度的变化调整测试温度获得信号的最优值。在以后的电子自旋共振(ESR)测试中可以选取信号最强时的测试温度进行测试,以增强微弱信号的信噪比,有利于对复杂的信号形态的分辨确定,提高对信号强度定量的准确性。

热力学熵在陆地水文循环演化中的应用初探

陆地水文循环演化过程是开放的、不可逆的能量耗散过程,可以用热力学熵的概念来定量描述。初步给出了水文循环关键要素:降水、土壤入渗、蒸发蒸腾和径流的熵产率的计算方法。计算表明蒸发蒸腾作用对陆地水文循环过程的熵产率影响非常显著,并且蒸发蒸腾能够影响其他要素的熵产率。

祁连山摆浪河全新世冰量变化初探

采用祁连山老虎沟12号冰川2009年RTK测量生成的数字高程模型（DEM）,建立现代冰川表面横截面拟合的二次方程,结合差分GPS测量的冰碛垄形态,运用于祁连山摆浪河上游14号冰川和16号冰川全新世以来冰量变化的估算.结果表明：新冰期以来冰储量减少0.38 km^3,小冰期以来14号冰川和16号冰川的冰储量分别减少0.016 km^3和0.047 km^3;根据祁连山全新世各个时期最大冰川范围的时间,估计了全新世以来14号和16号冰川冰储量的减少速率,新冰期以来为12.2×10^-5-15.0×10^-5km3·a^-1,小冰期以来分别为4.0×10^-5-5.3×10^-5km3·a^-1,11.75×10^-5-15.7×10^-5km3·a^-1.

强地震前重现的地下水异常及其预报意义

通过多个震例研究认为,不同的井在几次强地震前记录了形态相同的水位下降过程,数量虽然不多,却表明地下水地震前兆异常的变化形态在短期到临震阶段具有重复出现的特征。这类异常出现转折后距地震发生时间一般较稳定,通常在20天左右或更短,是预报地震发生时间的重要指标。因此,研究此类异常的基本特征及其在分析预报中的应用就显得极为重要。

冰川模型及其在古冰川模拟研究中的应用

冰川模型已广泛应用于预测未来的冰川变化。随着冰川地貌制图、测年和古气候研究的不断发展,冰川模型也逐渐用于模拟古冰川变化、估算古冰川发育时期的气候信息和探讨古冰川演化的气候驱动因素。本文综述用于古冰川模拟的两类模型:地貌-冰面剖面形态模型和物质平衡-冰川动力耦合模型,介绍不同冰川模型的原理、用于古冰川模拟的流程和利用地貌体进行模型参数校验的方法。在此基础上,以青藏高原及其周边山地为例,总结利用冰川模型恢复古冰川的范围、体积、平衡线等参数,估算不同冰川发育时期的温度和降水,以及评估测年数据及其恢复的古冰川期次和规模的案例研究。最后指出了利用冰川模型进行古冰川模拟研究存在的问题和未来发展趋势,为进一步加强和改进冰川模型在古冰川模拟研究中的应用,恢复古冰川的规模、演化过程及其气候驱动机制奠定基础。

念青唐古拉山西段小冰期以来冰川变化

小冰期是指15世纪到20世纪早期之间一系列相对寒冷的气候波动阶段,研究小冰期以来的冰川规模变化,对于了解百年尺度上冰川变化及其气候指示意义具有重要意义。利用Google Earth和ArcGIS 10.3研究了念青唐古拉山西段的现代冰川和小冰期冰川,统计了冰川的基本信息和小冰期以来的变化情况,分析了面积、高程、坡度和坡向因素对冰川变化的影响,探讨了平衡线高度变化的气候指示意义。结果表明:念青唐古拉山西段共发育现代冰川847条,总面积约689.71 km2,共识别出小冰期冰川306条,总面积约746.12 km2。小冰期以来冰川面积减少约31%,平衡线高度平均上升约58 m,冰川的面积、坡度和高程对冰川面积变化的解释率为71%,平衡线高度变化与印度季风关系密切。

青藏高原东南巴松措流域和派山谷末次冰盛期冰川与气候重建

末次冰盛期(LGM)时全球大范围降温,青藏高原冰川大规模扩张,重建LGM时期古冰川规模对认识高原冰川水资源演化及古气候条件有重要的科学意义。根据青藏高原东南巴松措流域及派山谷两地的冰川地貌及其^(10)Be暴露年代数据,本文应用冰川纵剖面模型定量重建了两地冰川在LGM时期的范围、冰储量和平衡线高度(ELA)等参数,并通过冰川气候模型恢复了LGM时的气候条件。结果表明:巴松措流域LGM时期的冰川面积约为982.3 km^(2),是现代冰川面积的4.5倍,冰储量约为274.4 km^(3);派山谷无现代冰川分布,LGM时期的冰川面积达5.76 km^(2),冰储量约为0.51 km^(3);LGM时期两冰川的平衡线高度分别为4460~4547 m和3569~3694 m,与现代冰川相比分别降低了535 m和1034~1184 m。在降水减少60%的情况下,考虑LGM以来的构造剥蚀对平衡线高度变化的影响,LGM时期巴松措流域和派山谷冰川的夏季平均气温分别比现在低约2.96~4.89℃和5.09~6.99℃。

冰川进退,人类生息

在全球气候变暖的大背景下,青藏高原上的冰川也未能幸免,冰川整体快速消融,冰湖大量形成,冰川状态失稳,发生冰崩等自然灾害.深入研究冰川变化,从历史的视角辩证地看待冰川与人类的关系,做好防灾减灾,人类任重而道远.