面向公共安全的台风-崩塌灾害链风险评估模型构建方法
[期刊论文]刘洪光,杨强根,施霞珍 等-《地球科学》2025年10期

摘要:公共安全是人类社会发展的基础,通过提升公共安全对灾害链的应对能力,来保障社会经济和人员财产的安全.当前,多变的气候特征导致台风-崩塌灾害链对承灾体的安全产生严重威胁.利用知识图谱技术、人工智能技术,融合专家打分法,分析、研究台风-崩塌灾害链中人员、建筑物、交通、财产等承灾体间的关联关系和体系结构,创新性地构建台风-崩塌灾害链风险评估模型.该模型成果,结合台风"杜苏芮"和云梦山公路边崩塌,进行了验证分析.研究结果表明:该模型能够为台风-崩塌灾害链风险评估提供有效的支持,提高了灾害链风险评估的准确性和可靠性,为公共安全领域的灾害风险管理提供了新的方法和思路.

公共安全台风崩塌灾害链知识图谱人工智能风险评估工程地质学
自然积雪与雪崩堆积体的剖面密度特征分析
[期刊论文]王楷迪,李星月,黄雨 等-《地球科学》2025年10期

摘要:为明确区域积雪雪崩情况,对2024年1月喀纳斯雪崩区两条典型公路沿线积雪密度进行原位测量分析.基于中国西北大陆性气候条件下干冷积雪特征,对比自然降雪和雪崩堆积情况下的积雪密度特征,揭示积雪密度在垂直剖面上的变化规律.结果显示,不同情况下积雪密度的变化趋势具有相似性,但自然积雪的密度梯度和最大值与雪崩堆积体存在显著差异.因此,可结合积雪垂直剖面密度分布特征与最大值,提出判别雪体为自然积雪或雪崩堆积体的方法.研究成果为野外自然积雪及雪崩堆积体的分析和识别提供了科学依据.

喀纳斯雪崩积雪密度自然积雪雪崩堆积体工程地质学
考虑梯级坝级联溃决的生命损失评估与预警决策
[期刊论文]彭铭,季思同,孙蕊 等-《地球科学》2025年10期

摘要:梯级坝级联溃决引发的洪水放大效应显著提升下游生命风险,亟需系统化的风险评估与预警决策方法.构建了融合"洪水演进模拟-生命损失评估-预警决策"的分析框架.基于不同类型坝体的溃口参数与地形数据,采用二维水动力模型模拟级联溃决过程,引入HURAM模型量化不同风险区域生命损失率,并构建预警疏散时间与总疏散损失的响应关系,确定"最优"预警决策.以清江流域为例,模拟假设发生千年一遇洪水并诱发三座梯级坝级联溃决场景.结果表明,该方法框架能系统性评估级联溃决的生命损失风险与制定合理的预警决策,级联溃决显著放大洪峰流量,隔河岩(8.29%),高坝洲(47.05%),同时受上游坝体结构与"U"型河谷地形影响,坝前水位提升而溃决洪水流量削弱;级联溃决二维模型较一维模型更精细刻画风险区,生命损失风险提高约5.3%;在高坝洲溃坝前3.4 h启动预警,可使疏散总损失降至最低(约8.70亿元).级联溃决放大效应受地形与坝体结构共同调控,生命损失率受水深等致灾因子的非线性影响显著增强,相应成果为梯级坝级联溃决灾害的风险评估与应急管理提供了可行路径与理论支撑.

梯级坝级联溃决生命损失评估预警决策洪水放大效应工程地质学
VOCs排放控制对SOA和O3的减缓作用
[期刊论文]马静,燕莹莹,孔少飞 等-《地球科学》2025年9期

摘要:挥发性有机物(VOCs)是臭氧(O3)和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物.然而,目前关于VOCs排放控制对SOA和O3 缓解作用的研究仍然不足.本研究总结了四大排放源的精细化VOCs减排潜力,进一步利用WRF-Chem模型量化了中国主要大气污染区污染事件期间VOCs减排对SOA和O3 缓解的效益.结果表明,通过精细化VOCs减排,华北、长三角、华中、珠三角和四川盆地的SOA浓度分别降低了 89.2%、81.2%、74.5%、72.0%和 77.3%.其中,工业VOCs减排是SOA缓解的主要贡献因素.然而,由于O3 及其前体物的非线性光化学过程,这种VOCs减排只能使O3 浓度降低不到 10%.华北、长三角、华中、珠三角和四川盆地的O3 浓度分别降低了 7.55、9.05、7.29、4.31 和 3.15 μg/m3.减少工业、交通和居民VOCs排放分别使臭氧平均浓度降低了 3.6%(3.48 μg/m3)、2.2%(2.07 μg/m3)和 1.1%(0.98 μg/m3).

臭氧二次有机气溶胶挥发性有机物(VOCs)大气污染缓解VOCs减排WRF-Chem模拟
被引:1
1982-2018年总初级生产力对不同时空尺度干旱类型的响应
[期刊论文]凌肖露,李承刚,牛晓瑞 等-《地球科学》2025年9期

摘要:为准确估测不同类型的干旱对植被生态系统的影响,基于Mann-Kendall、Pearson相关分析等方法,利用 1982-2018 年的总初级生产力(GPP)数据集以及不同时间尺度的干旱指数(包括scPDSI、SPEI和SPI),定量评估了我国植被GPP对不同时空尺度干旱类型的响应.结果显示,我国干旱化趋势最显著的区域是内蒙古,区域平均的scPDSI、SPEI和SPI分别以每年 0.039、0.026 和 0.004 的速率下降.不同区域的GPP与干旱指数的相关性和滞后效应差异显著.华东和华南地区对农业干旱的响应最为显著,平均滞后时间为 4~6 个月.内蒙古、西北和西南地区对气象干旱的响应更为剧烈,平均滞后时间为 9~11 个月.华中和华东地区对气象干旱的响应周期较短,为 0~3 个月.

总初级生产力气象干旱农业干旱时滞效应累积效应遥感气候学
被引:1
我国西北暖湿化的年代际预测技巧及其来源评估
[期刊论文]魏韵,邱惠宇-《地球科学》2025年9期

摘要:基于 1962-2020 年的观测和第六次耦合模式比较计划(CMIP6)中年代际气候预测计划(DCPP)的多模式年代际回报和历史模拟试验数据,本文主要评估了DCPP多模式对我国西北地区近 60 年来夏季显著暖湿化的年代际预测技巧及其主要来源.对西北变暖的多模式年代际预测技巧(与观测的相关系数)都在 0.9 以上,较高的预测技巧主要来源于外强迫分量,其贡献可达 80%~99%;而受初始化与外强迫的共同作用,对西北变湿的多模式年代际预测技巧存在较大差异,其中多模式初始化分量对预测技巧的贡献可分别达到 19%~94%.这表明,对我国西北地区未来短期温度和降水变化的订正预估不仅需要重点考虑外强迫的影响,更需要考虑初始化对降水的影响.

西北暖湿化年代际气候预测模式评估外强迫初始化干旱区气候变化
被引:1
西北太平洋热带气旋生成‒快速增强复合事件的对流及环境特征
[期刊论文]施东雷,李箭,李启华-《地球科学》2025年9期

摘要:作为业务预报中的主要难点,明晰热带气旋(TC)生成、快速增强(RI)及两者复合事件(RIFG)的成因对于防灾减灾具有重要意义.基于观测资料对西北太平洋RIFG事件和无RI生成事件(NRIG)的对流及环境特征进行了研究.结果表明,RIFG个例相比NRIG个例平均纬度更低,且逆切变左侧的内核降水更强,受到较弱的垂直风切变和背景相对涡度、较高的内核相对涡度、高层辐散、海温、中层相对湿度和海表潜热通量的影响,这些有利的动力、热力条件为RIFG事件的发生提供了基础.进一步对比弱风切变(W-VWS)和中等‒强风切变(MS-VWS)下的RIFG个例发现,MS-VWS个例的降水更强、更不对称,且W-VWS(MS-VWS)个例在逆切变、切变右侧(顺切变、切变左侧)有更为有利的环境热动力条件.

热带气旋生成快速增强对流气象学
青藏特提斯造山系晚古生代‒中生代洋板块构造‒地层分区及地层格架
[期刊论文]宋博文,柯学,何卫红 等-《地球科学》2025年9期

摘要:晚古生代‒中生代(二叠纪‒白垩纪)是青藏特提斯造山系构造‒古地理格局发生重大改组的关键时期.本文将青藏特提斯造山系划分为 3 个构造‒地层大区,17 个构造‒地层区,通过详细分析各个构造‒地层分区中的洋间地块以及与其紧密伴生的陆缘弧、弧前盆地、边缘海盆地、微陆块等的洋板块地层序列、沉积背景、地层接触及对比关系,特别是突出表达各条蛇绿混杂岩带在各个构造‒地层分区中的时空分布,最终建立了青藏特提斯造山系晚古生代‒中生代(二叠纪‒白垩纪)洋板块地层格架.通过系统梳理青藏特提斯造山系蛇绿混杂岩带及与其相关的弧‒盆系的时空分布特征,在此基础上探讨古特提斯洋(龙木错‒双湖洋、昌宁‒孟连洋等)、中特提斯洋(班公湖‒怒江洋)和新特提斯洋(雅鲁藏布洋)的演化历史,进而揭示青藏特提斯造山系晚古生代‒中生代构造‒古地理格局演变过程.

青藏特提斯洋板块地层(OPS)构造—地层区划洋—陆转换地层学构造学
南海北部滨珊瑚微环礁的海平面指示意义及其反映的中全新世海平面历史
[期刊论文]乐远福,赵毅恒,唐立超 等-《地球科学》2025年9期

摘要:南海北部雷琼海岸的珊瑚礁是研究古海平面变化的重要标志物.但因重建标准不统一,海平面重建结果存在显著时空差异性.本研究通过对海南岛东部珊瑚礁区 27 块现代滨珊瑚微环礁的顶面高程进行实地测量,精确量化其海平面指示意义;同时对该区域 65 个已发表的海平面标志点数据进行重新校正,重建了更可靠的海平面变化历史.研究表明,这些顶部死亡但整体存活的现代滨珊瑚已达到生长上限,其顶面高程位于清澜港平均潮位以下146.09 cm,最低低潮位(lowest low tide,LLT)以下 15.09 cm,且生长上限高差仅±8.35 cm,呈现典型的滨珊瑚微环礁发育形态,证实其生长主要受最低低潮位控制,是理想的海平面标志物.海平面重建结果显示,在(6 143±34)cal a BP至(3 013±9)cal a BP期间,南海北部相对海平面呈波动下降趋势,变化范围为(25.0±9.8)cm至(136.09±9.80)cm.与周边地区海平面记录对比发现,中全新世高海平面的出现时间和高度存在差异,这可能与标志物的高程估算方法及测年技术差异有关.此外,将研究结果和GIA模型(ICE-6G_HetML14)预测结果对比显示,南海北部雷琼海岸 3个地点的中晚全新世海平面数据均低于模型预测曲线,表明该区域过去几千年可能经历构造沉降过程.本研究结果为预测南海北部未来海平面变化趋势提供重要科学依据,也为区域构造演化研究提供新视角.

南海北部中全新世相对海平面滨珊瑚(微环礁)海平面变化构造沉降海洋学
南半球中高纬度气旋对南极海冰面积的影响
[期刊论文]陈蕾,黄昱,李双林 等-《地球科学》2025年9期

摘要:为研究南半球中高纬度气旋对南极海冰面积的年代际影响,基于 1979-2022 年每年 9 月的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析数据,识别并追踪南半球气旋,探究中高纬度气旋频数与南极海冰面积之间的相关关系,分析气旋经过时下方受影响的南极海冰面积变化的时间和空间特征.研究表明,南半球中高纬度气旋对南极海冰的影响主要集中在南极海冰密集度变动频繁且大多低于 80%的边缘区.气旋能够显著影响区域海冰密集度的变化,尤其在海冰边缘线附近,气旋是此处海冰密集度变化的主要影响因素.与气旋对南极海冰的影响相比,南极大部分区域的海冰更易受南半球环状模的影响.然而,在海冰密集度较小的海冰边缘区,气旋对海冰密集度的影响尤为显著.气旋经过影响到的海冰密集度变化依赖于南极海冰的多寡,海冰密集度在达到一定高值后继续增加,会使受气旋影响的海冰密集度增加幅度减小.

南半球中高纬气旋南极海冰气象学
源排放大气气溶胶中可溶性铁特性、影响因素及清单估算研究进展
[期刊论文]孔少飞,覃旭菁,王婷婷 等-《地球科学》2025年9期

摘要:大气气溶胶中可溶性铁对海洋初级生产力、气候变化、大气二次污染和人体健康都具有重要影响.准确认知可溶性铁的来源,构建高精度可溶性铁的排放清单,是改进生物地球化学模式、模拟铁沉降量和海洋初级生产力、提升大气化学传输模式模拟二次气溶胶精度,以及揭示影响人体内可溶性铁的来源及其定量贡献的重要前提.本文总结分析了气溶胶中铁及可溶性铁的来源解析、气溶胶中铁的可溶性影响因素及作用机制,以及燃烧源排放气溶胶中铁的样品采集和测试方法研究进展,着重对燃烧源排放可溶性铁的清单构建方法和存在问题进行归纳总结,以期为精准评估铁的气候、环境和健康效应提供基础数据和理论支撑.

气溶胶可溶性铁理化特性测试方法影响因素排放清单大气化学
武汉城市圈人为源排放PM2.5高分辨率清单估算及时空演变
[期刊论文]陈德靓,吴剑,孔少飞 等-《地球科学》2025年9期

摘要:武汉城市圈的高时空分辨率大气细颗粒物(PM2.5)排放清单研究的暂时缺乏,制约着区域PM2.5 污染的精确模拟和防控.本研究采用排放因子法,融合高德地图兴趣点数据以及人口、路网和土地利用类型等代用指标,构建了 2017-2023 年该区域人为源排放PM2.5 的高空间分辨率(1 km×1 km)排放清单,评估其不确定性,揭示其时空演变规律.结果表明,武汉城市圈PM2.5 排放总量在 2018 年达峰值(164.59 kt),2020 年因疫情降至 137.15 kt,2023 年反弹至 149.97 kt.各源类排放 PM2.5 的不确定性为-31.7%~42.2%,化石燃料燃烧源(-13.2%~35.8%)和工艺过程源(-15.2%~34.3%)不确定性较高,扬尘源不确定性最低(-8.2%~15.4%).工艺过程源和扬尘源为主要贡献源,占PM2.5 总排放的 46.5%~52.6%和 26.7%~31.8%.区域内PM2.5 排放强度在城市中心区为 600~800 t/km2,是郊区、农村区域排放强度的 40~50 倍.本研究可为改进大气化学数值模拟精度提供可靠的高精度清单数据支撑.

武汉城市圈细颗粒物排放清单高分辨率时空演变大气化学大气污染
神农架莲花剖面埃迪卡拉纪晚期宏体碳质压膜化石
[期刊论文]毛宁凤,陈晨,叶琴 等-《地球科学》2025年9期

摘要:埃迪卡拉纪庙河生物群是"雪球地球"崩解后至寒武纪生命大爆发前夕复杂多细胞真核生命演化和辐射的重要实证之一.近年来人们在鄂西地区埃迪卡拉系报道了多个庙河生物群产地,并对其赋存层位(庙河段)的地层对比提出了不同认识.为更好地揭示庙河生物群在不同地区/相区的化石组合面貌,本文在神农架东部地区莲花剖面庙河生物群新化石产地进行了系统古生物学工作.共鉴定宏体化石 11 属 12 种,含有以往报道的庙河生物群的典型分子,其优势分子为Cucullus fraudulentus、Baculiphyca taeniata和Grypania spiralis.该宏体化石组合的发现,不仅扩大了庙河生物群的古地理分布范围,也为在不同沉积环境中认识埃迪卡拉纪宏体生物演化提供重要支撑.

埃迪卡拉纪庙河生物群庙河段宏体碳质压膜化石神农架地层学沉积学
粤西沿海高盐度中低温地热系统水化学特征及形成演化
[期刊论文]雷云开,王帅,黄学莲 等-《地球科学》2025年9期

摘要:沿海地区地热系统易受到海水入侵,导致地热水的盐度升高,降低利用效率,增加利用成本.广东省作为我国重要的中低温地热资源分布区,其沿海地带地热系统的海水入侵情况及其影响作用等仍缺乏系统研究.基于粤西地区35个地热水、1个地下冷水和1个海水的理化数据,综合水化学、同位素及多种图解分析,探讨其水化学特征、海水入侵情况及形成演化.研究结果表明沿海地区地热水明显受到海水入侵影响,具有高盐度的特点,最高混合比例达到 41.88%,从内陆到沿海地区,地热水的水化学类型由重碳酸盐型转变为氯化物型.地热水主要补给来源是大气降水,在晚更新世至全新世时期,云开山脉与天露山脉地区的大气降水下渗,与 90~126℃的热储围岩接触而逐渐升温;而后海进运动使得地热水受到大规模古海水混入,热对流的"抽吸效应"还会加速海水运移,临海地区持续受到海水侵入,最终形成高盐度中低温地热水.

中低温地热水水化学海水入侵高盐度地热能同位素
福建省地热成藏模式Ⅱ:流体循环模式与地热驱动力
[期刊论文]孙厚云,马峰,王贵玲 等-《地球科学》2025年9期

摘要:福建省地处华南陆缘高热流地热异常区,地热流体循环演化与成藏机制研究对区域地热资源科学利用具有重要意义.在系统梳理区域地热地质条件基础上,本文通过对地热流体的水化学和同位素分析,探讨了省域内不同类型地热系统的流体循环演化机制与地热驱动力差异,建立了分区地热成藏概念模型.结果表明,福建省水热型地热成因可分为闽西北隆起山地断裂深循环对流型、闽西南断陷盆地对流传导复合型、闽东‒闽西南断坳带断裂深循环对流型三种类型.区内地热资源成藏受控于区域构造与地壳热结构差异,政和‒大浦断裂以西武夷隆起带与闽东滨海陆缘带具有不同的热源机制,但水热通道形式相对统一.闽西武夷隆起带地热系统热源以幔源热为主,闽东火山坳陷带为"热壳冷幔"岩石圈热结构,壳内岩体放射性衰变生热对地热系统聚热贡献较高.区域张性‒张扭性NW向断裂构成地热系统的导水通道,压性为主的NE向断裂则构成热聚敛的阻水‒导热通道.由水热系统流体温度和盐度变化导致的闽西北、闽西南和闽东火山断坳带与滨海地区地热驱动力的标准水头分别为+218.75 m、+202.24~+250.60 m、+261.72 m和+308.32 m.闽西永梅坳陷带、闽东NW与NE向深大断裂交汇处、断陷盆地‒断陷海湾深入大陆段、福州与漳州等断陷盆地基底隆起带、永泰‒德化‒仙游等环状火山构造带与NE向深大断裂交汇处地热热储温度超过 150℃,为福建省域内中高温地热资源成藏潜力区.

地热水地下水循环地热驱动力成因模式福建省水化学同位素
长江流域秋季大尺度旱涝转折变化特征及天气形势转换
[期刊论文]王乐,郭生练,谭鑫 等-《地球科学》2025年9期

摘要:秋季旱涝转折对于长江流域水库蓄水、发电、供水等有着显著影响.本文采用综合考虑旱涝转折强度和速度的多尺度标准化旱涝急转指数(MSDFAI),分析了长江流域秋季旱涝转折事件的时空变化特征,并从大气驱动的角度分析转折前后的天气形势转换过程.结果表明:1962-2022年长江流域秋季旱涝/涝旱转折事件高发区多位于金沙江中下游、雅砻江上游、岷江、嘉陵江、乌江、汉江石泉以上、鄱阳湖水系,其中以中度事件频数最多;以 20世纪 90年代中期为转折点,流域旱涝转折范围在此之前呈现减少趋势,之后转为增加,流域内极端旱涝转折事件强度同样先减弱后增强,涝旱转折事件则与之相反;模态分解显示,秋季第二模态主要表现为长江上游北部和汉江上游的一致性旱涝转折异常,在转折前期,我国南方大部由位势高度负异常控制,长江上游及汉江上游风场和水汽输送呈辐散型异常,垂向由干燥下沉气流控制,不利于降雨发生.在转折后一个月,长江中下游出现位势高度正异常,对应副高加强西伸,北方低压槽南伸,长江上游及汉江上游风场和水汽输送呈辐合型异常,垂向由上升气流控制,有利于强降雨发生,从而导致旱涝转折,涝旱转折则基本与之相反.

长江流域秋季旱涝转折天气形势气象学气候学
德阳‒安岳裂陷槽中段筇竹寺组沉积环境控制下的优质页岩岩相类型及分布
[期刊论文]宁诗坦,唐相路,徐亮 等-《地球科学》2025年9期

摘要:四川盆地筇竹寺组页岩的沉积受德阳‒安岳裂陷槽构造‒沉积分异控制,其岩相类型及分布与沉积环境密切相关.在前人对筇竹寺组研究的基础上,综合运用岩心观察、薄片鉴定和地球化学测试分析对裂陷槽中段筇竹寺组页岩进行岩相类型划分,并讨论了沉积环境控制下的优质页岩岩相类型及分布.结果表明:(1)裂陷槽内沉积环境具显著分异特征,槽内中心以生物成因高硅质沉积为主导,形成强还原环境双阈值边界,古生产力与水体滞留程度达峰值;槽缘则以陆源碎屑输入为主.平面上呈现"槽缘氧化‒槽内缺氧"的递变模式,纵向上表现为"底部缺氧‒中部贫氧‒上部氧化"的沉积环境变化;(2)建立了"TOC‒矿物组成‒粒度特征"耦合岩相分类体系,划分出 36 种岩相类型,明确裂陷槽中段发育富有机质长英质页岩(H-F-S)、富有机质混合质粉砂质页岩(H-M-SS)等 16 种岩相类型,系统揭示了页岩非均质性特征,为深层页岩气甜点预测提供新思路;(3)优质岩相主要为富有机质长英质页岩(H-F-S)、富有机质混合质页岩(H-M-S)、富有机质长英质粉砂质页岩(H-F-SS)、富有机质黏土质粉砂质页岩(H-A-SS)和富有机质混合质粉砂质页岩(H-M-SS),集中分布于筇竹寺组 1、3、5、7 小层深水陆棚相,深水贫氧‒缺氧环境促进有机质富集与保存,高含量长英质矿物提供了优质储集空间.研究成果可为四川盆地深层页岩气资源评价与开发提供关键地质依据.

四川盆地德阳—安岳裂陷槽岩相类型沉积环境有机质富集页岩气石油地质
戈壁近地表风压梯度对砾石覆盖度的分层响应
[期刊论文]廖承贤,王海兵,杨皓钦 等-《地球科学》2025年9期

摘要:戈壁荒漠是沙尘跨境传输的重要策源区,其地表砾石覆盖度与近地表风压梯度的相互作用对沙尘释放机制具有重要影响.通过两相流风洞实验,模拟戈壁近地表风场特征,采用非线性回归模型及双因素分析揭示其调控机制.(1)风压增幅呈分层变化,风压梯度随高度上升呈线性或指数衰减;(2)砾石覆盖度显著调控风压梯度垂直分异;(3)来流风速直接控制风压梯度的强度大小,砾石覆盖度诱导能量吸收和动量传递.戈壁的地表异质性可有效影响风压梯度,近地表粗糙度与风场作用力存在动态博弈机制;地表砾石优先维持40%~50%覆盖度,可为优化沙尘释放模型及戈壁防风固沙措施提供理论依据.

戈壁风压梯度砾石覆盖度动态博弈风蚀风速
云程十载,气象万千——中国地质大学(武汉)大气学科发展专刊

摘要:中国地质大学(武汉)大气科学系成立于2015年,始终坚持以"入主流、强特色、谋跨越"为方针建设大气科学学科.结合地处华中、暴雨洪涝等灾害性天气气候频发等特点,学科确立了"地"、"气"结合的四个研究方向,包括气候变化与古气候模拟、灾害性天气、大气动力学与区域水循环、源排放与区域大气环境.学科发展分为三个步骤:第一步,初创期着重开展"气候变化与古气候模拟"的研究和教学,通过年代尺度到古气候的模拟研究,实现大气科学与地质学的学科交叉,融入气候变化研究这一国际热点领域,从而进入大气科学主流;第二步,拓展"强灾害天气过程"研究方向,聚焦与地质灾害密切相关的气象灾害问题;针对华中区域空气污染的特点,深入"污染物源排放与源解析"的研究,发展出学科特色和优势;第三步,发展"大气动力学与区域水循环"研究方向,重点研究地气交互作用及其环境效应特色领域,实现跨越式发展.

中国地质大学学科发展