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129I年代学初始值研究进展
No full text(129)I由于具有较长半衰期,为2 Ma — 80 Ma的地质定年提供了可能,因此,近几十年来,~(129)I定年的关键参数“初始值”受到了学术界关注。海洋系统中~(129)I初始值研究已较为成熟,并得到广泛认可和应用。陆地环境的认知有限,但一定程度上暗示了海陆间可能存在差异。由于环境中天然~(129)I和127I来源的不同,影响地表碘同位素混合过程的环境因素是讨论陆地~(129)I初始值水平的关键,将为以后确定陆地环境的~(129)I初始值提供思路。</p
布容—松山极性倒转事件的海陆地质记录及其不同步性探讨
No full text布容—松山(B/M)极性倒转事件是第四纪发生的最近一次地磁极性倒转,研究地磁极性倒转的特征不仅对理解地磁场演化规律具有重要意义,同时极性倒转通常具有全球等时性,因此常被视为地层划分和全球气候对比的关键时间标记物。然而古地磁研究表明,布容—松山事件在海洋与中国黄土沉积物中的记录存在着"错位"现象,使得基于磁性地层年代框架下的中国黄土—古土壤序列与全球气候记录之间的对比存在不确定性。基于这一问题,重点回顾了B/M倒转事件在海洋与中国黄土沉积物中的研究历史及现状,总结分析了已有对该事件在海陆沉积记录中的"错位"现象不同解释之间的差异;此外,还介绍了最近几年利用中国黄土中的宇宙成因核素~(10)Be记录示踪地磁场变化的新进展,进一步探讨了利用~(10)Be示踪结合古地磁分析手段解决中国黄土中B/M事件记录与海洋沉积物存在"错位"现象的可能性。</p
中国黄土中松山-高斯极性倒转事件记录的空间对比
No full text前人古地磁学研究表明,中国黄土不同剖面中松山-高斯(M/G)地磁极性转换界线记录层位并不一致,有的记录在黄土中,有的记录在红粘土中,这种不一致现象将可能影响到基于古地磁的黄土年代框架的建立及与全球气候记录的准确对比。针对这一问题,选取目前已有的典型黄土剖面中M/G地磁极性转换研究的结果进行了对比分析,并尝试采用磁化率-深度曲线的空间对比来检验不同剖面M/G界线层位记录的差异,结果表明中国黄土中M/G界线均记录在由磁化率-深度曲线所反映的“黄土L_(33)层”,说明黄土中M/G界线层位记录不一致的现象可能主要是由于地层划分方案的差异所致。根据这一思想,论文尝试对传统的洛川、西峰黄土地层划分方案进行部分修订,并简要介绍了M/G界线记录的海陆对比差异和未来利用宇宙成因核素~(10) Be 示踪M/G极性倒转事件过程的可能性,以期为研究黄土中地磁极性转换过程和确切层位提供一种新方法。</p
中全新世和末次盛冰期北大西洋涛动变化及其与亚洲降水的联系:基于MPI-ESM模拟试验
No full text本文利用古气候模式比较计划第三阶段(PMIP3)中MPI-ESM模式模拟输出,采用主分量分析、回归分析、多窗谱分析等方法,探讨了中全新世(MH)和末次盛冰期(LGM)北大西洋涛动(NA0)变化及其与亚洲降水的关系。结果表明:MH冬季NA0较现代有轻微增大,南部高压中心东移;而LGM冬季NAO明显减弱,南北气压活动中心转为西南-东北走向。MH冬季强NAO信号可通过海洋记忆效应持续至夏季,并以准静止Rossby波形式传至东亚地区,导致乌拉尔山和鄂霍次克海阻高增强、贝加尔湖低压加深,这种倒"Ω"流场增强有利于冷空气南下,并通过热成风原理使得副热带西风急流增强,急流南侧产生上升异常,有利于该区降水产生;而LGM时NAO 减弱引起夏季倒"Ω"流场减弱,冷空气南下弱于现代,使得副热带西风急流减弱,其南侧产生下沉异常,最终抑制降水。因此,MH和LGM两阶段的NAO引起大气环流的变化可能对亚洲夏季降水产生影响。</p
中国黄土~(10)Be记录中的古地磁场变化
No full text因受气候因素的强烈影响,中国黄土~(10)Be记录无法直接用于示踪地磁场变化,需开展信号分离研究.针对黄土~(10)Be示踪古地磁场的复杂性和存在的关键问题,结合分离黄土~(10)Be浓度所包含的气候因素和地磁场因素的数理分析方法发展历史,分析了各种方法的优缺点.在原有方法的基础上,引入主成分分析法对洛川和西峰2个黄土剖面的~(10)Be记录进行主成分提取,进一步剔除了残差中可能存在的少量气候因素、噪声等随机信号,定量重建了130ka以来的大气~(10)Be产率,与以往方法相比较取得了更优的结果.将主成分分析应用于复杂地质信号的分离,将有助于解决地质或其他信号分离的难题.</p
青海湖湖泊沉积物木质素AMS-~(14)C 测年
No full text对青海湖1A 钻孔0 — 4 m 不同深度共10个沉积物样品提取木质素,并进行AMS-~(14)C 测年。结果显示,木质素的AMS-~(14)C年龄- 深度曲线呈良好的线性关系,大于10 μg 碳量的木质素单体~(14)C年龄比1F 孔同深度基于总有机碳(TOC)获得的~(14)C年龄平均偏年轻约110年,接近采用平均值概念分段线性回归确定的1F 孔4.99 m 以上碳库效应估算(126年)。这表明沉积物木质素AMS-~(14)C 测年可有效减少老碳效应的影响;同时,1A 与1F 两个平行钻孔不同材料测年结果之间的良好对比,也佐证了基于沉积物TOC的~(14)C 测年并采用平均值概念进行分段线性回归建立的青海湖湖泊沉积物年代框架的可靠性。</p
无电力驱动的分子筛大气CO2采样方法的建立及其初步应用
No full text利用14C进行大气化石源CO_2示踪是目前节能减排领域的热点研究,为了更加便利、环保地对大气CO_2进行长期、积时采样,在原有排磷酸溶液集气法的基础上,西安加速器质谱中心研究组设计和建立了新的分子筛采样方法和装置。进一步的实验表明,分子筛解吸附的最佳条件为550℃下热解20 min,该条件下分子筛解吸附效率达99%以上,且重复性良好。该方法所收集的碳量随采样天数呈线性增长,碳吸附速率约为1.04 — 1.30 mg C · d~(–1),可以满足高精度AMS-14C测定及高分辨率大气14C研究的要求。在相同实验条件下,利用分子筛方法和排磷酸溶液集气法同时采集大气CO_2气体,结果表明,两者存在较好的一致性,说明分子筛法可提供可靠的数据。此外,分子筛法易于操作和运输,并具有便利环保的特性,值得推广使用。目前该方法已应用于大气CO_2的收集,数据表明从冬季供暖期到夏季,西安市大气化石源CO_2浓度以0.22 μL · L–1 · d~(–1)的速率逐渐降低。化石源CO_2来源分析结果进一步表明,西安市化石源CO_2主要源自于煤燃料的燃烧,而冬季采暖需求导致的煤燃烧量的增加可能是导致冬季化石源CO_2浓度较高的主要原因。</p
基于“平均值概念”的“残差示踪法”——黄土高原降水重建的应用
No full text本文对定量重建黄土高原降水的传统方法进行了回顾分析，提出了利用新发展的“残 差示踪法”定量重建黄土高原古降水变化的两种新方法。一种是利用黄土磁化率和粉尘通量指 标的关系进行降水重建的磁化率方法（SUS-approach），另一种是利用黄土 10Be 浓度与 10Be 产 率和粉尘通量指标的关系进行降水重建的 10Be 方法（10Be-approach）。上述两种方法定量重建 的洛川地区 13 万年以来降水变化曲线高度一致，但与前人利用现代观测数据建立的气候回归方 程等传统方法重建的降水记录具有明显的差异。本文所建立的降水曲线具有明显的细节特征， 揭示了粉尘稀释作用对降水指标的影响，显示了该方法的优势。文章同时指出，“残差示踪法” 的数学涵义是基于“平均值概念”（MVC），并对此从统计学角度进行了论证。最后，就本文 所提出的运用线性回归后的残差进行示踪的新方法与传统的示踪方法之差异作了对比分析。</p
西安地区2008年降雨129I 水平与特征分析
No full text降雨是大气中碘向陆地沉降的最主要方式。通过分析降雨中的浓度和~(129)I/127I比值,既可获得研究区域放射性碘的基础数据,也可为认识碘的来源提供基础数据。本工作分析了在西安收集的近1年(2008年4—10月)的降雨的~(129)I的浓度和水平,由于雨水样品中有机碘份额较高,采用NaOH热分解有机碘的方法对其进行了分解,萃取过程的化学回收率达63.3%-74.8%。127I浓度为0.45-14.10 μg·L~(-1), ~(129)I浓度为(1.18—48.91) ×10~7 atoms.~(129)I和~(127)I浓度的变化趋势相似,具有随季节变化的特点,春季降雨~(129)I的浓度为(2.49-4.89) ×10~8 atoms·L~(-1), ~(l29)I/~(127)I比值为(7.3-9.8) ×10~(-9),夏、秋季降雨 ~(129)I的浓度为(1.18—7.32) ×10~7 atoms·L~(-1),~(129)I/~(127)I比值为(1.2-12.0) ×10~(-9),春季(4—5月)~(129)I、~(127)I浓度出现一个峰值,可能是由于春季降雨量少,大气中的~(127)I、~(129)I能够积累较长时间,之后通过湿沉降从大气中被去除。西安地区2008年降雨~(129)I的浓度及水平,与国际上已报道的不同地区雨水的~(129)I浓度和水平比较,处于较低水平,主要原因是我国及周边没有正在运行的大型核燃料后处理厂。西安降雨~(129)I/~(127)I比值总体上高于我国沿海海水和以海水中碘为主要来源的海藻,这一特征比值提示了西安降雨中的碘与我国沿海海水中的碘的来源存在差异。</p
利用放射性碳（14C）示踪华山冬季化石源CO2 随海拔高度变化特征
No full text放射性碳（14C）是化石源 CO2 最有效的示踪剂，为了更好地了解华山冬季化石源 CO2 的时空变化特征，于 2014 年冬季在华山三个不同海拔高度——玉泉院（504 m）、北峰（1634 m）、 东峰（2079 m）进行大气 CO2 采样。通过放射性碳同位素分析研究发现：华山冬季不同海拔高度 大气 CO2 浓度随海拔升高而减小，三个海拔高度大气 CO2 平均浓度依次为 461.8±14.1 ppm（ppm 表示 μL·L–1）、 414.6±2.7 ppm 和 413.2±3.4 ppm，皆高于我国四个大气 CO2 本底站点的同期浓 度水平。不同海拔高度大气 CO2 浓度及其 δ13C 值呈显著的反相关关系， R2 = 0.906，表明华山 大气 CO2 主要受区域生态系统的时空变化和源汇特征影响，而海洋的影响较弱。三个不同海拔 高度的化石源 CO2 浓度均值依次为 42.3 ± 5.7 ppm、 14.9 ± 3.8 ppm 和 10.6 ± 1.0 ppm，表明华山 不同海拔高度大气 CO2 都受到化石源 CO2 不同程度的影响。华山冬季化石源 CO2 浓度和海拔高 度具有显著的反相关关系， R2=0.914，随着海拔的不断升高，化石源 CO2 浓度逐渐减小。利用 Hysplit模式分层后向轨迹分析结果表明：在采样时段内，玉泉院和北峰受到同源路径气团的影响， 其化石源 CO2 浓度呈现出较一致的变化趋势，东峰受到异源路径气团的影响，其化石源 CO2 浓 度呈现出不同的变化趋势。因此，在分析评价高海拔地区化石源 CO2 浓度时，不仅要考虑到近 源排放影响，同样不能忽视远源传输影响。</p
