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期刊信息/Journal information
地球科学进展
地球科学进展

程国栋

月刊

1001-8166

adearth@lzb.ac.cn

0931-4968256

730000

甘肃省兰州市天水中路8号

地球科学进展/Journal Advances in Earth ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要评述国内外地球科学最新研究进展，介绍全球变化的研究、可持续发展研究等综合性跨学科重大研究领域发展态势，报道边缘学科、交叉学科最新研究成果，推动高新技术在地球科学领域的应用，为综合性学术刊物。
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    寻找地球系统科学的突破口

    汪品先郭正堂焦念志金之钧...
    767-771页
    查看更多>>摘要：地球系统科学是地球科学的转型,为了研究如何将地球科学的转型与中国科学的转型相结合,国家自然科学基金委员会和中国科学院联合开展了相关研究,并出版了《中国地球系统科学2035发展战略》报告,旨在寻找中国地球系统科学突破的重点.提出了 3个可能成为突破口的研究方向:①海洋碳泵的重新认识,②水循环及其轨道驱动,③东亚—西太平洋地区的海陆衔接.这些研究方向体现了我国自然环境的特色和已有的科学积累,有望促进中国学派的形成.

    地球系统海洋碳泵水文循环俯冲带

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    土坷垃与泥疙瘩:如何认识和表征土壤团聚体生物物理结构?

    赵正冯潇刘成陈硕桐...
    772-787页
    查看更多>>摘要：近20年来土壤团聚体的研究逐渐成为土壤学研究的主要方向,其理论和方法不断推陈出新.通过回顾土壤团聚体形成发育的基本理论沿革,梳理了土壤团聚体粒径分组、组分分析和结构表征的技术沿革,讨论和归纳了土壤团聚体分离制备和生物物理结构解剖分析的技术方法,并凝练了对土壤团聚体系统的本质科学认识.得到的主要认识包括:①土壤团聚体是土壤中矿物质、有机质和生物质相互作用构成的最小微域构造单元,应赋予功能性土壤颗粒的本质地位;②土壤中不同层级团聚体的不同微域分布格式是土壤异质性和功能多样性的原由;③土壤团聚体的最终本质是土壤(生物)动态孔隙系统,不同层级团聚体在总孔度、孔径及其堆砌构造上或者说团聚体—孔隙的偶联构造上具有固有的特征;④主要可从宏团聚体—微团聚体—(未团聚的)粉黏粒3个层级的组合关系来表征土壤团聚体系统,可用"石榴"模式来理解粉黏粒和微团聚体进一步发育为宏团聚体;⑤在团聚体分离制备方法中,尽管干筛法和润筛法对于干土样本应用较多,但湿筛法制备的样品更接近于团聚体的自然形成和稳定;⑥计算机断层扫描孔隙微形貌技术提供了刻画团聚体孔隙系统并与土壤生命过程和生态系统服务相联系的定量化和可视化技术途径.未来需要通过广泛国际合作发展全球土壤团聚体系统的定量化解剖、功能化分析和可视化呈现的通用方法和实验室操作规范,以便从团聚体系统层面解构土壤复杂系统,特别是生物多样性系统,为开发基于团聚体理论的全球土壤管理政策及技术路径提供科学依据和参考.

    土壤团聚体团聚体系统层级系统孔隙系统生物物理结构CT微形貌学

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    热带太平洋—印度洋洋际交换及其气候效应的观测研究

    魏泽勋徐腾飞方越王晶...
    788-800页
    查看更多>>摘要：热带太平洋—印度洋洋际交换(简称洋际交换)主要通过太平洋—印度洋贯穿流实现,包括印尼贯穿流,不仅是印太洋盆间重要的质量、动量和能量通道,也是太平洋和印度洋之间气候异常信号传播的"海洋信号通道",还是大西洋深层水体进行表层补偿从而使大洋传送带闭合的关键环节,因此在全球海洋和气候系统中占有重要地位.国内外对洋际交换海域环流和气候的研究极其重视,自20世纪90年代以来,来自不同国家的学者开始开展观测研究.我国学者2007年起在洋际交换的主要海峡通道、源区及出流海域开展现场观测,成为国际上洋际交换观测的主要力量.以国内外学者基于这些观测资料取得的科学认识为主线,围绕洋际交换的多尺度变化、跨尺度和跨海盆相互作用,以及对太平洋和印度洋主要气候模态的调制作用4个方面,对其研究现状、主要进展以及亟待解决的关键科学问题进行梳理,同时,对未来5～10年的攻关重点与目标进行了展望.

    洋际交换海洋观测印尼贯穿流南海分支多尺度变化气候变化

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    沉积植物古DNA在第四纪植被重建中的应用

    徐海涛李泉赵艳
    801-812页
    查看更多>>摘要：沉积植物古DNA是分析古植被信息的前沿手段,可以从分子生物学视角为古植被和古环境重建提供更开阔的视野.分析了沉积植物古DNA保存的主要影响因素;概述了沉积植物古DNA分析流程;综述了沉积植物古DNA在重建植物群落动态演变过程、气候与环境变化以及生态演化对人类活动的响应等领域的相关研究进展,沉积植物古DNA分析通过提供快速和高分辨率的古植物物种信息,能够重建植物群落演变过程,定量、半定量重建古气候,并探究人类农牧活动对生态系统的影响.未来的研究中应该构建更加完善的植物物种DNA分类参考数据库,加强沉积植物古DNA分子的埋藏学研究,推广其在第四纪古环境研究中的应用,同时构建多指标记录以获得更完整的古生态信息.沉积植物古DNA将在古植被与气候变化以及人类活动关系研究中发挥更广泛的作用.

    沉积植物古DNA第四纪植被重建古DNA分析

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    沙尘气溶胶数值模式与资料同化的研究进展、问题与展望

    范亚伟杜鹤强杨胜飞颜长珍...
    813-822页
    查看更多>>摘要：沙尘气溶胶对气候变化、生态环境和人类生命健康均会产生严重影响,亟待对其进行系统性研究.数值模式是研究沙尘气溶胶的有效工具,能够模拟沙尘的起动、传输、扩散及清除等过程.然而,由于起沙参数化方案的不完整及模式输入场的不确定性,导致数值模式的模拟结果存在较大误差.以此为立足点,论述沙尘气溶胶观测方式、数值模式发展历程、起沙参数化方案进展以及资料同化研究进展.并基于目前的研究现状,分析现阶段利用数值模式进行沙尘气溶胶研究过程中存在的问题,进一步提出未来的发展方向.通过全面回顾沙尘气溶胶数值模拟的研究进程,以期为相关领域研究提供参考和启发.

    沙尘气溶胶数值模式遥感观测起沙参数化方案资料同化

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    海绵城市建设中的次暴雨总量控制率及调蓄能力评估:以南宁市竹排冲流域为例

    刘妙清杨云川闭光琼廖丽萍...
    823-836页
    查看更多>>摘要：目前次暴雨量的调控指标在内涵界定、时变性、空间异质性及多目标性等诸多方面存在不足,导致了当前海绵设施建设的主观性和事后评价的滞后性,同时也限制了科学有效快速地推进中国系统化全域海绵城市建设.首先以南宁市竹排冲流域为例,针对上述调控指标问题开展多目标情景的现状下垫面次暴雨径流模拟,分析了该区域次暴雨总量控制率及其对应的海绵设施综合调蓄量的空间异质性.结果表明:研究区次暴雨总量控制率均值为0.500(0.25 a)～0.257(100 a),与南宁市海绵城市建设的75％控制率目标相差甚远.要实现该控制率目标,还需要增加的海绵设施综合调蓄量为 200(0.25 a)～950 m3/hm2(100 a)(不含外排)和 70(0.25 a)～420 m3/hm2(100 a)(含外排).最后提出了全域海绵城市建设持续推进的定量指导系统框架"次暴雨总量控制率及调蓄量时空信息图谱",可综合考虑上述次暴雨量调控指标的诸多问题,全过程定量指导各类海绵设施的多阶段设计、建设和运行效果,为科学有效快速地推进中国系统化全域海绵城市建设提供重要支撑.

    海绵城市SWMM暴雨径流模拟径流系数次暴雨总量控制率综合调蓄量

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    基于机器学习和动力过程的南极冰架崩解特征分析

    龙清云张通王彻车涛...
    837-846页
    查看更多>>摘要：冰架崩解对南极质量损失和动力过程有着直接影响,因此研究其变化的空间特征、环境条件和受控因子尤为重要.基于机器学习算法和冰盖动力模式,利用2005-2020年南极冰架崩解遥感数据、冰架表面裂隙数据、冰架支撑值、南极冰架损伤空间分布数据以及表面融化数据,结合机器学习二元分类算法,分析了 18种影响冰架动力过程的特征要素的重要性,并测算7种不同机器学习算法的准确性.结果表明,随机森林算法在冰架崩解事件的二元分类中具备最高准确率,其中,冰架表面流速和冰架表面融水对冰架崩解具有较高的影响,表明利用冰架自身动力性质和外部环境影响因子进行冰架崩解的预测具有一定的可行性.后续需进一步耦合动力模式和机器学习算法,并构建相应的数值模式体系,来刻画更高时空分辨率的冰架崩解事件强度和范围.

    南极冰盖冰架崩解冰架损伤冰盖动力模式机器学习

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    多期溶蚀胶结作用对生物碎屑灰岩物性的影响:以伊拉克A油田白垩系Mishrif组Mi4段为例

    段广慧伏美燕邓亚许家铖...
    847-861页
    查看更多>>摘要：伊拉克A油田Mishrif组Mi4段生物碎屑灰岩经历了不同期次的溶蚀和胶结作用,为了探究多期溶蚀胶结作用对生物碎屑灰岩物性的影响,以及分析同生—早成岩期溶蚀和胶结作用的主控因素.基于岩心观察、薄片鉴定和图像分析等定性—半定量分析方法,结合胶结物的岩相学特征、碳氧同位素、阴极发光以及流体包裹体均一温度等数据,划分了 Mi4段生物碎屑灰岩的溶蚀和胶结期次.结果表明:Mi4段存在同生—早成岩和中成岩改造,共发育同生期组构选择性溶蚀、同生—早成岩期暴露溶蚀、同生—早成岩期胶结、中成岩期溶蚀以及同生—早成岩期叠加中成岩期胶结5种溶蚀胶结期次.同生—早成岩期溶蚀胶结相对储层物性改造明显,该阶段形成的成岩相中溶蚀相的物性最好,渗透率范围为6.96×10-3～27.73×10-3 μm2.同生—早成岩期的溶蚀作用受生物碎屑类型控制,富藻屑泥粒灰岩为主的Mi4-2层溶蚀程度最高,其次为藻屑含量稍低的Mi4-3和Mi4-4层;同生—早成岩期的胶结作用受古地貌和储层到层序界面距离的影响,在四级层序界面之下的Mi4-1层胶结程度最高.

    伊拉克A油田白垩系Mishrif组Mi4层多期次溶蚀胶结物性

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    砂体成因驱动下的岩性圈闭形成模式:以珠江口盆地惠州凹陷中新世强制海退砂为例

    丁琳黄书勤卓海腾李智高...
    862-876页
    查看更多>>摘要：近些年来强制海退砂体作为三角洲—滨岸环境中重要的岩性圈闭储层而备受关注.选取南海北部珠江口盆地惠州地区,基于井震资料和层序地层学标准化原理在下韩江组至珠江组四段上部(T35～T50)地层内建立了高精度地层层序格架,划分出11期强制海退沉积并建立了惠州地区强制海退沉积的识别标志:①高位体系域与强制海退体系域之间存在泥质分隔带;②强制海退砂体在沉积倾向上存在不规则的厚度变化;③强制海退沉积内部存在高角度前积,并且具有顶超型特征;④存在底突变砂体,同时强制海退沉积的沉积相分析结果显示其属于浪控三角洲中的海滩脊沉积相.由于强制海退沉积具有较好的储层物性,同时容易与高位体系域、低位体系域和海侵体系域之间形成富泥带,有利于岩性圈闭的发育.结合11期强制海退沉积在平面上由北东向南西方向发散的马尾状特征以及已有油气发现的强制海退体系域砂体2(FSST2)和强制海退体系域砂体3(FSST3)沿走向上的厚度变化,认为在多期强制海退沉积的形成过程中存在着北东向南西方向流动的古沿岸流作用.此外强制海退体系域砂体2(FSST2)和强制海退体系域砂体3(FSST3)岩心上的沉积构造分析结果显示,北东区域相对于南西区域存在着较强的潮汐水动力的影响,这可能是因为2期强制海退体系域与古东沙隆起较为接近形成了中间较为狭窄的地形,进而在潮汐作用下形成了往复潮流,相对狭窄的北东区域受到往复潮流的影响较大,而相对开阔的南西区域仍以波浪作用为主,受到往复潮流的影响较小.在强制海退砂体内部主要形成楔状体内部突变尖灭型岩性圈闭和向海方向上倾的渐变尖灭型岩性圈闭2种模式,有利的储层物性以及富泥带的存在导致的砂体尖灭性使其成为了理想的岩性圈闭勘探目标.

    强制海退沉积岩性圈闭古沿岸流混合动力作用过程

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