地幔对流模型

 

Nature封面：地球一个对流模型的粘度场和表面。Nature杂志第7610期封面文章报道了地幔对流的研究进展。地球的亚表层以由各种不同大小和形状的构造板块或岩石圈板块构成的一个连锁网络形式出现。地幔流动与地质构造之间之联系的性质以及板块布局的起源在很大程度上仍不清楚。Claire Mallard等人建立了具有类似板块行为的地幔对流的电脑模型，并用它们生成了通过时间投射板块边界网络的一系列“虚拟地球”。这些模型表明，大板块的布局是由消减板块之间的间距控制的，由沟槽的弯曲造成的应力将板块分解成较小的碎片，这可解释为什么小弧后板块的迅速演变反映了在重大板块构造重组期间板块运动的剧烈变化。

 

石墨烯自身从二维结构变成三维结构

 

Nature封面：来自一个单层主体石墨烯层的三个“丝带”的并行自组装。Nature杂志第7611期封面文章报道称，James Annett 和Graham Cross描述了一个系统，在其中单层石墨烯能通过一个折叠、滑动和撕破的过程将自身重组成三维结构。当一小片石墨烯被折叠接触到其本身时，它自然会开始滑动，并在这个过程中撕成一条带状结构，就像丝带一样。当一个动能能障消除时，这种二维材料能合并成我们更熟悉的三维分层形式。这一“剥皮”现象的驱动因素是一个热力学机制，该机制很稳定，即便是在室温下的空气中也足以能够在大面积内发挥作用。这些发现有望成为以机械方式促动二维材料的一个新机制以及将它们组装成复杂三维架构的一个新方式。

 

珊瑚礁的保护

 

Nature封面：巴布亚新几内亚一小岛周围的一个珊瑚礁。Nature杂志第7612期封面文章报道了人类对珊瑚礁的研究和保护情况。世界珊瑚礁的健康状况正在下降。这些生态系统的有效管理需要我们了解造成珊瑚礁健康状况下降的因素。在一项横跨生态学与社会科学的研究中，Joshua Cinner及同事利用来自世界范围内超过2500个珊瑚礁的数据建立了一个贝叶斯分层模型，以此来根据各种不同的社会经济驱动因素和环境条件预测岩礁鱼的生物量。他们识别出15个亮点，即岩礁鱼生物量显著高于预期的地点。这些亮点不仅见于著名的偏远和原始区域，而且见于社会文化机构力量强大、地方参与保护程度很高的区域。文章进一步提出了对珊瑚礁保护工作的解决方案。

 

文化不同，赏乐相异

 

Nature封面：两个音程的叠加频谱，其中一个音程是和谐的（完全五度），另一个是不和谐的（三全音）。Nature杂志第7613期封面文章报道了音程的研究。和谐音程的复合频谱是谐音列的一部分。相比之下，不和谐音程的频谱是非谐音。通常认为，和谐与不和谐音程带给人的美感不同是由生理因素决定的，因而普遍存在于人类。在位于玻利维亚的亚马逊雨林中的一个偏远地带，Josh McDermott及同事与生活在那里的一个至今仍与西方文化相对隔绝的土著部落Tsimane’合作进行实验。他们发现，Tsimane’人认为和谐或不和谐的和弦与和声同样令人愉快。相比之下，玻利维亚的城市和城镇居民更喜欢和谐音，尽管喜爱程度低于美国人。研究表明，对和谐音的偏好并不是普遍的，而可能是因为接触特定类型的多音音乐形成的。

 

大自然的愤怒

 

Science封面：印度尼西亚Mount Sinabung火山大喷发。Science杂志第6296期报道了人类在面对大自然灾害时的应对情况。堪萨斯州肆虐着龙卷风，海啸摧毁了日本核电站，每天我们都在经历各种自然灾害，地震、龙卷风以及洪水拥有自然界最惊人的摧毁力量，而这些灾难总是在我们毫无防略的时候来袭。我们拥有的经验教训帮助我们理解许多灾害的物理过程，追踪热带气旋利用温度提高改变飓风，为火山喷发和海啸提供预警。人类社会团结起来勇敢面对大自然的愤怒。但与此同时，我们应该总结和反思，采取措施从源头做起，控制日益恶化的生态环境，并努力将自然灾害的危害程度降到最低。

 

兆道尔顿规模、双组分的二十面体蛋白复合物的精确设计

 

MDa级双组分二十面体蛋白质复合物。Science杂志第6297期封面文章报道了MDa级双组分二十面体蛋白质复合物的设计。自然提供了很多基于蛋白质自组装或共组装的分子机器。Jacob等人完成了在分子量（1.8到2.8MDa）和尺寸（直径24到40 nm）方面与小型病毒衣壳相差无几的双组分共组装120亚单元二十面体蛋白质纳米结构的计算机设计和实验检测。检测结果显示，10种设计生成了三种不同的二十面体架构形式，组装结果与计算机设计一致。使用单独纯化得到的组分进行二十面体复合物体外组装时，组装的速度非常快，可以与病毒衣壳的组装速度相比较，并且，通过电荷互补可以实现分子货物的可控包装。

 

子囊菌大型地衣的皮质里发现的单细胞担子菌

 

Science封面：Hypogymnia imshaugii，北美洲西北部的大型地衣。Science杂志第6298期封面文章报道在囊菌大型地衣的皮质里发现了单细胞担子菌。在过去的140年，地衣被认为是单菌种和光合植物的一种共生联合体。其他真菌偶尔会作为寄生物存在，但是地衣的单菌种模式很少受到怀疑。Spribille等研究发现，许多常见的地衣是由子囊菌、光合植物，甚至单细胞担子菌三者共同构成的。这些担子菌包埋于地衣的皮层，而在以前难以解释的地衣间的表型差异与地衣中担子菌丰度的差异相关。无论地域分布的距离差异有多大，地衣中担子菌的类别都和地衣的类别密切相关，而在六个大洲上均有含单细胞担子菌的地衣被发现。

 

向日葵为何向着太阳

 

Science封面：向日葵的向阳性。Science杂志第6299期封面文报道了向日葵为什么总是向着太阳这一从达尔文时代开始就困扰人类的问题。并不是所有的植物都有向阳性，而向日葵的向阳性则有助于其生长。向日葵夜间的运动是自身生物钟的主动调节而不是惯性反弹。进一步研究说明向日葵自身的生理节奏指导其向阳性，而光照角度以及时长的确能够影响其运动。向日葵茎干两侧的类生长素基因表达有巨大差异，对光和生理节奏有响应的基因控制着茎干两侧的不对等生长，而向日葵茎干的不对等生长对于向日葵的向阳性是必不可少的。总之，向日葵的向阳性是由其本身的生理节奏以及外部环境刺激共同决定的。

 

植物激素独脚金内酯的受体

 

清华大学生命科学学院谢道昕教授与医学院娄智勇教授、饶子和院士等合作，阐明了植物激素独脚金内酯的受体D14，发现了新型的激素活性分子CLIM，并揭示了一种全新的“底物-酶-活性分子-受体”激素识别机制，相关结果发表在《自然》杂志上。激素对于生物的各种生命活动起重要调节作用；独脚金内酯作为新型植物激素，不仅调控植物分枝等重要生长发育过程，还作为根际信号调节“植物与共生真菌”及“植物与寄生杂草”的互作。研究发现DWARF14蛋白是植物激素独脚金内酯的受体，受体D14蛋白在生成激素活性分子、感知活性分子和招募F-box蛋白的过程中发生了巨大的构象变化，揭示了D14-D3的精细互作面及其在独脚金内酯信号通路中不可或缺的作用，并在植物体内鉴定了与受体D14通过共价键结合的独脚金内酯活性分子CLIM。

 

基于纳米尺度尖端效应实现高效二氧化碳催化加氢

 

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院曾杰教授课题组通过构筑Pt3Co八足体合金纳米晶并利用其尖端效应实现高效二氧化碳催化加氢，研究论文发表于《德国应用化学》。实验设计并构筑出Pt3Co八足体合金纳米晶，其在二氧化碳加氢催化反应中表现出卓越的催化活性。相较于Pt3Co立方体、Pt八足体、Pt立方体纳米晶，Pt3Co八足体合金纳米晶催化二氧化碳加氢生成甲醇的转化频率分别是它们的2.2，6.1和6.6倍。随后，研究人员基于原位红外反射吸收光谱观测到二氧化碳在Pt3Co金属纳米晶催化作用下活化成二氧化碳δ-自由基，证实了电子在尖端处Pt原子上的富集有利于二氧化碳活化。

 

白磷直接合成有机膦

 

北京大学化学学院席振峰/张文雄课题组，利用双金属试剂直接与白磷反应，首次实现了从白磷直接高效高选择性合成有机膦化合物，相关成果发表于《德国应用化学》。有机膦化合物是最重要、应用最广泛的元素有机化合物之一。有机膦化合物中的磷元素主要来自于白磷，然而从白磷到有机膦化合物的传统合成路线复杂而冗长。新方法利用丁二烯基桥联的双锂试剂与白磷直接反应，在温和的条件下高产率地制备了磷杂环戊二烯的锂盐，并直接从白磷的四个磷原子中“铲走”一个磷形成磷杂环戊二烯的锂盐。磷杂环戊二烯锂盐不仅可用作配体稳定不同的金属有机化合物，而且可用来合成多种含有磷杂环戊二烯结构单元的有机共轭分子。

 

同步辐射技术研究二维磁性半导体材料

 

中国科学技术大学国家同步辐射实验室韦世强研究员等，利用同步辐射软X射线吸收谱学技术，在研究二维超薄MoS2半导体磁性材料的结构、形貌和性能调控，相关成果发表于《美国化学会志》。二维超薄半导体纳米片具有宏观上的超薄性、透明性、柔韧性和微观上优异的电学、磁学和光学性能，是实现自旋电子器件微型化和功能最大化、制备大面积和高质量的纳米自旋电子器件等领域极具发展潜力的材料。通过“两步合成法”，在2H相的MoS2纳米片中引入硫空位，它能将周围呈八面体配位的Mo原子转变为三角棱柱的配位，从而实现将1T相的MoS2掺杂到2H相的MoS2纳米片中。

 

高张力的苯并氮杂环丁烷的合成

 

南开大学的陈弓、何刚团队与美国匹兹堡大学刘鹏教授等报道了高张力的苯并氮杂环丁烷的合成，通过分子内钯催化的C-H键胺化反应，廉价高效地制备多种苯并环丁烷类化合物，相关结果发表在《自然-化学》杂志上。含氮杂环骨架的构建在有机合成和药物化学中意义重大，自然界中广泛存在着含氮杂环化合物，如血红素、叶绿素以及生物碱类，这些化合物在生物体内发挥着重要的生理作用。研究报道了通过钯催化C-H键活化胺化反应高效制备苯并氮杂四元环产物的方法；通过生成高价钯中间体，利用双齿氧化剂PhI(DMM)实现突破，填补了氮杂四元环类化合物难于制备的空白，为小分子药物研究提供简便的方法。通过计算化学研究了反应中间体，提出了三价钯的反应过程。

 

蛋白质-高分子偶联物拓扑结构的简洁合成

 

北京大学吕华课题组在蛋白质-聚氨基酸拓扑偶联物的简洁合成方面进行了研究，研究论文发表于《美国化学会志》。由于缺乏有效的方法在聚合物中精确引入多种不同的生物正交官能团，导致构建带精细拓扑结构的蛋白质-高分子偶联物过程复杂而低效。该研究开发了一种方法能够在聚氨基酸链增长的过程中原位引入可修饰活性基团，得到两端分别含有不同生物正交官能团的异遥爪聚合物，简化了后续的蛋白质-高分子偶联步骤，得到了一批位点特异、且具有不同拓扑结构的绿色荧光蛋白-聚氨基酸偶联物，包括环状的偶联物。随后用此方法制备了一系列不同拓扑结构的干扰素α与聚氨基酸的偶联物。

 

葫芦脲的超分子化学：协同性的定量表征与精确调控

 

清华大学化学系张希教授课题组，与尉志武教授和英国剑桥大学的Oren A. Scherman教授协作，发展了一种精确调控多重非共价相互作用的协同性的新策略，研究成果发表于《Langmuir》。葫芦脲等水溶性的大环主体分子的主客体复合是熵焓共同驱动的过程。以葫芦脲介导的三元主客体复合为研究对象，设计并合成了一系列带有不同亲疏水侧链的客体分子用于协同性调控，通过逐渐调节客体分子的侧链从亲水性变为疏水性，有效地调控三元主客体复合从正协同到负协同转变。类似的策略可以用于熵驱动或者焓驱动的其他超分子体系，通过平衡经典和非经典的疏水效应，可能实现对协同性的精确调控。

 

纳米材料转化过程稳定同位素分馏

 

中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室江桂斌院士研究组在纳米材料转化过程同位素分馏方面取得突破，相关成果发表于《自然-纳米技术》。研究发现了纳米银在自然转化过程中的稳定同位素分馏现象，通过多接收器电感耦合等离子体质谱测定了纳米银在转化过程中天然银同位素组成的极细微变化。发现不同的环境过程能够导致不同的银同位素分馏效应，进而通过同位素变化揭示了纳米银在自然水体中的转化途径与机理。人工纳米材料与天然纳米材料在一些环境过程中具有显著不同的同位素分馏效应。这一现象为甄别环境中纳米材料的来源提供了一种潜在的方法，从而为更准确的环境纳米毒理学研究提供了可能。

 

超冷原子光晶格量子计算

 

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事苑震生、陈宇翱等次实现了对光晶格中超冷原子自旋比特纠缠态的产生、操控和探测，相关结果发表在《自然-物理学》杂志上。基于量子力学的基本原理，量子信息处理技术被认为是后摩尔时代推动高速信息处理的颠覆性技术。其中最关键的问题是如何产生和测控大量量子比特的纠缠态，并进一步开展容错的量子计算。该研究向基于超冷原子的可扩展量子计算和量子模拟迈出了重要一步。由中科大主导研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”已于酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射升空。“墨子号”成功发射和在轨运行，将助力于我国广域量子通信网络的构建，服务于国家信息安全，开展对量子力学基本问题的空间尺度实验检验。

 

世界上最快的量子随机数发生器

 

中国科学技术大学潘建伟、张军等和英国牛津大学的同事合作，实验实现了68 Gbps的高速量子随机数发生器，为未来超高速量子密码系统的量子随机数需求提供了可行的解决方案，相关论文发表于《科学仪器评论》。随机数发生器是用来产生随机数序列的一种器件，真随机数通常基于物理系统并具备不可预测性、不可重复性和无偏性等特征。量子随机数发生器是基于量子物理原理或量子效应而产生真随机数的系统，在实用化量子密码系统等对随机性质量和安全性要求较高的领域中具有重要的应用。比特率是量子随机数发生器最重要的指标。通过最小熵模型确定原始数据中量子随机数的比例下限并提纯后，最终输出的量子随机数提高了一个数量级。

 

石墨烯外延生长原子尺度的机理

 

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室李震宇教授研究组与同行合作，在石墨烯外延生长原子尺度的机理研究方面取得进展，相关研究成果发表于《物理评论快报》。利用化学气相沉积法在铜衬底上外延生长石墨烯是目前广泛采用的一种生长大面积、高质量单层石墨烯的方法。揭示石墨烯外延生长的原子尺度机理，对实现石墨烯非平衡生长的精确控制十分关键。研究首次揭示出在不同铜衬底上碳-碳二聚体是石墨烯生长的主要碳供给单元，解释了不同铜衬底上石墨烯生长中由不同的关键原子动力学过程所决定的微观机理，并预测了铜表面石墨烯不同生长形态（分维型或密集型）间相变的转变温度。

 

二维固体熔化

 

中国科学技术大学徐宁教授研究团队在二维固体熔化研究中取得了新的进展，相关成果发表于《物理评论快报》。二维软芯胶体固体的熔化存在可重入熔化特性。最大熔化温度所对应的临界密度是一个分水岭，低于临界密度时，六角相-液体相变呈现出一级相变特性，六角相和液相会共存，该共存区随着靠近临界密度而缩小，并在临界密度处消失；高于临界密度时，六角相-液体相变始终是连续的。因此，最大熔化温度是六角相-液体相变由不连续到连续的转变点。非连续六角相-液体相变的起因目前还没有理论解释，该工作表明，密度是影响二维软芯胶体体系六角相-液体相变本质的重要因素，非连续相变的出现并不依赖于系统，而可能依赖于距离刚性粒子极限的远近。

 

利用量子模拟技术实现拓扑数的直接测量

 

中国科学技术大学杜江峰院士课题组和耶鲁大学蒋良教授合作，利用金刚石中自旋作为量子模拟器，在国际上首次直接测量了拓扑数，研究成果以“编辑推荐”的形式发表于《物理评论快报》。扑数可以用来表征一种特殊的相变——拓扑相变，这种相变无法用朗道对称性破缺理论解释。自量子霍尔效应发现以来，许多拓扑相被理论预测和实验验证。研究通过耦合多个氮-空位点缺陷可以构建可扩展量子模拟器，通过精确调控各个自旋可以模拟更为复杂的拓扑体系，也可以用来研究其他有趣的量子系统。相比于建造通用量子计算机，量子模拟器有望率先进入实用阶段。对于一些复杂的材料体系，实验制备存在技术挑战，经典计算机又无能为力，这时利用量子模拟器研究便具有十分重要的意义。

 

半导体超快量子控制非逻辑单元

 

中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室固态量子芯片组郭国平教授、肖明教授等实现了半导体量子点体系的两个电荷量子比特的控制非逻辑门，相关成果近日发表于《自然-通讯》。现代计算机的核心部件为全电控的半导体芯片CPU。开发与之兼容的半导体全电控量子芯片是量子计算机研制的重要方向之一。有单比特逻辑单元和两比特控制非逻辑单元应该就可以实现任意量子计算过程，电荷编码单比特和两比特的量子逻辑门的完成，表明电荷量子比特虽然相干时间比自旋量子比特短两个量级左右，却具有快两个量级以上的逻辑门运算速度，并且具有易于全电操控、可集成化、兼容传统半导体工艺技术等优点。

 

高容错率量子密码

 

中国科学技术大学潘建伟、张强等和清华大学马雄峰合作，实验演示了高容错率量子密钥分发，他们在50公里的光纤链路上，误码率达29%的条件下仍然获得了安全密钥，相关结果发表于《物理评论快报》。量子密钥分发从原理上保证了通信的绝对安全性。在量子密钥分发协议的安全性分析中，通常认为错误来自于信道噪声和窃听两个方面。当误码率超过一定界限，通信将不再安全。研究提出了一种易于实验实现的高容错率量子密钥分发协议，即被动循环差分相位量子密钥分发协议，该协议容许误码率高达50%。在此基础上利用自主研发的上转换探测器，实验实现了50公里距离，29%误码率条件下安全密钥分发。这套系统在大量背景噪声的安全通信里将有直接的应用。

 

利用弱引力透镜峰值统计方法限制修改引力理论

 

北京大学物理学院天文系宇宙学研究团组刘项琨等对CFHTLenS弱引力透镜观测数据进行了详尽的分析，利用弱引力峰值统计方法对”Hu-Sawicki f(R) 修改引力理论”给出了严格的限制，明确证实了利用弱引力透镜峰值统计方法区分不同引力理论的可行性，相关成果发表于《物理评论快报》。大量的观测证据表明，我们的宇宙正处在加速膨胀的状态，这需要在广义相对论的框架下，引入未知的具有“负压”性质的 “暗能量”成分；或者在宇宙尺度上修改引力理论。二者均会极大地影响我们对宇宙的认知。在合适的模型以及参数空间下，上述两类理论均可解释宇宙加速膨胀。然而，它们将会预言不同的结构形成与演化过程。因此，大尺度结构的观测对于人们理解宇宙加速膨胀的本质、加深对基本物理和宇宙的认识。

 

21,000年以来的东亚季风变化研究

 

北京大学物理学院大气与海洋科学系闻新宇、刘征宇教授及其合作者，用先进的气候模式，系统地研究了古气候学界的一个经典问题：东亚冬季风与夏季风之间的相互关系。他们的研究结果澄清了长期以来在该问题上的不同认知，为近21,000年以来的东亚季风变化研究提供了模拟证据，并为预估未来全球变暖背景下的东亚季风变化提供了科学依据；研究论文发表于《自然-通讯》。中国气候主要受季风系统影响。人们通常认为东亚夏季风与冬季风彼此呈负的相关关系，即夏季风强时冬季风弱，反之亦然；这一未经充分证实的先验假设关系一直被用来解释东亚现代气候变化和古气候演化的诸多问题。然而，基于超长时间连续模拟试验的结果证实冬季风和夏季风本质上并没有内在、必然的联系，只是在不同时间尺度上各自对多种外强迫有不同的响应机理。

 

南黄海第四纪年代地层学研究

 

中国地质调查局青岛海洋地质研究所“大陆架科学钻探”项目组，通过对采自南黄海陆架的钻孔（CSDP-1，孔深300.1 米）进行高分辨磁性地层学等研究，最终建立了钻孔的磁性地层年代框架，相关研究发表于《第四纪科学评论》。根据岩石磁学的测试结果，该孔的磁性矿物比较复杂，既有低矫顽力的磁铁矿，又有中等矫顽力的胶黄铁矿，还有高矫顽力的赤铁矿。这些磁性矿物既可单独存在，又可以组合共存，给古地磁定年带来了一定的困难。研究采用交变退磁与热退磁数据相结合的方法建立钻孔的磁性地层，成功地获取了沉积物原生的剩磁信息，最终建立了钻孔的磁性地层年代框架。磁性地层显示钻孔高斯正极性期和松山反极性期的界线（G/M：2588 ka）位于227 米附近。

 

降水影响下的生物气溶胶的释放

 

中科院大气物理研究所傅平青研究团队，揭示了北京春季一次降水过程中真菌类气溶胶、类细菌气溶胶以及非荧光生物颗粒物在降水不同时期的变化特征，研究论文发表于《科学报告》。生物气溶胶是大气有机气溶胶的重要组成部分，既分布在细粒子模态也分布在粗粒子模态。生物气溶胶不仅可以作为云凝结核和冰核来参与天气气候过程，部分生物气溶胶还是人体过敏原。降水有助于地表生物气溶胶（真菌孢子、细菌等）释放到大气中，但限于研究手段的限制，对降水过程不同阶段的实时在线观测研究仍很有限，因此，对降水过程中生物气溶胶的详细特征的了解仍存在很大缺失。真菌类气溶胶在降水前期和后期释放增加，空气中数浓度增加两倍多，而在降水中期，类细菌生物气溶胶数浓度加倍。

 

全球增温减缓背景下中国骤发干旱增加

 

中科院大气物理研究所袁星研究员、谢正辉研究员与英国气象局Peili Wu研究员和中国气象局干旱所李耀辉研究员合作，研究了骤发干旱的长期变化趋势，研究论文发表于《科学报告》。骤发干旱更有可能在湿润半湿润地区发生，如中国南方和东北地区。从1979到2010年，中国骤发干旱增加了109%。这种增长主要由长期变暖引起，但与土壤湿度下降和蒸散作用增强也有关。与全球温度变化相似，自1997/98强厄尔尼诺事件以后中国增温减缓，其对骤发干旱的影响被土壤水分含量降低和蒸散发增强抵消，从而导致在增温停滞期间骤发干旱的发生加倍。骤发干旱与全球气候变化直接相关，它与高温、热浪相伴，而全球变暖则会导致高温等极端天气事件增加。气候变暖可能会在未来几十年中加重中国的骤发旱情。

 

东亚海运排放清单研究表明亟待加强远洋船舶排放监管

 

清华大学环境学院刘欢副教授等采用卫星和岸边基站追踪数据研究了东亚海运排放带来的健康与气候影响，相关结果发表在《自然-气候变化》杂志上。海运是全球运输业的基石和大宗商品首选的运输方式，但海运会产生大量温室气体和多种大气污染物排放。东亚是全球海运最繁忙和发展增速最快的区域（目前占据全球十大港口中的八个席位，贡献全球30%以上的货物装卸量），但受技术方法的限制，精准的东亚海运排放清单一直缺失。2013年，来自东亚船舶的二氧化碳排放量占全球海运排放量的16%。海运带来的空气污染每年造成大约14500至37500人的过早死亡，并且给气候系统带来了短期和长期变化。研究结果表明，控制船舶排放不仅对应对气候变化非常重要，对减少贸易对于当地人群的健康影响有意义。

 

中国石笋氧同位素记录揭示过去64万年亚洲季风气候变化历史

 

西安交通大学程海教授及其合作者基于我国洞穴石笋氧同位素记录在亚洲季风气候变化历史研究成果发表于《自然》杂志。研究团队利用高精度铀（U）-钍（Th）定年和稳定同位素测试分析，将亚洲季风的洞穴石笋氧同位素记录延伸至过去64万年，即U-Th测年方法的年龄上限。该项研究给出了一份迄今最为详细和准确的64万年以来亚洲季风强度变化的历史记录，证实了过去7次主要冰期结束和千年尺度气候事件的发生是由岁差（地球的轴进动）引起的太阳辐射变化驱动的。研究同时指出距今40万年前后和最近2000年的氧同位素记录可为预测未来的气候变化提供参考。

 

赤道印度洋Wyrtki急流年际变异

 

国家海洋局第一海洋研究所海气中心青年学者段永亮博士等，将赤道印度洋Wyrtki急流年际变异新进展发表于《科学报告》。该研究利用国家海洋局“全球变化与海气相互作用专项”于2013年布放在赤道印度洋85°E的深海潜标观测数据，揭示了2013年春季与秋季Wyrtki急流演化特征，发现两次急流过程都发生在海洋上层130米内，且只持续一个月，相对于气候态呈现强度更强、范围更深、时间更短等特征。值得注意的是，春季急流强度超过同年的秋季急流，这与已有认识截然不同，而且秋季急流的盛期出现在12月份，与气候态相比延迟近