天文地理

太阳暗条和冕环之间的磁重联过程中的精细结构和详细演化

中科院国家天文台李乐平副研究员与国内外学者合作发现磁重联精细结构及其演化，研究结果发表于《自然-物理》。磁重联是方向相反的磁力线相互靠近、断开再重新连接的现象。它在无垠宇宙中所有磁化等离子体系统（如日冕、恒星冕等离子体实验室等）中扮演着十分重要的角色，是磁能爆炸式释放转化为其它形式能量的基本物理过程。在天体物理研究中，它常被用来解释多种天文现象（如太阳耀斑、暗条爆发和伽马暴等），但直接观测磁重联过程极其困难。通过分析太阳动力学天文台和日地关系天文台两颗卫星的观测数据，发现当爆发暗条碰到冕环时，它们相互作用，构成了典型的X型重联结构，证实了三维磁重联理论。

帕米尔东北缘前陆盆地物源变化对西构造结印度板块与亚洲南缘47Ma碰撞时间的约束

中科院地质与地球物理研究所孙继敏研究员与其合作者，对帕米尔东北缘前陆盆地奥依塔克剖面，开展了砂岩成分、同位素物源示踪等综合研究，相关成果发表于《构造地质学》。印度板块与欧亚板块的碰撞时间是青藏高原研究中历时最长、争议最大的热点问题之一，是青藏高原研究中的重要问题。研究显示奥依塔克剖面新增了来自科希斯坦-拉达克弧以及喀喇昆仑的物源，排除了南帕米尔来源的可能性。随着帕米尔弧形构造带呈突刺状向北强烈扩展和远程效应影响，帕米尔北缘不断隆升，逐渐阻隔了来自科希斯坦、喀喇昆仑地体的物质，新的物质来源以帕米尔、昆仑山地体为主。

新毫秒脉冲星

中科院国家天文台李菂研究团队与澳大利亚科学家合作，在杜鹃座47球状星团的找到了2颗新的毫秒脉冲星，命名为J0024-7204aa和J0024-7204ab。把杜鹃座47球状星团的已知脉冲星数目从23颗更新为25颗，研究结果发表于《英国皇家天文学月刊》。这一发现将多次观测的时域信号做傅立叶变换，在频域将功率谱对齐累加，提高信噪比，有助于探测到更弱的脉冲星信号。其中J0024-7024aa的色散值为杜鹃座47中最大，且自转周期为1.84毫秒，为杜鹃座47中周期最短，在所有脉冲星中排在第12位。球状星团富含毫秒脉冲星和脉冲双星系统，为FAST重要观测目标。针对FAST早期漂移巡天中重复观测的特点，应用非相干叠加方法可提高FAST脉冲星探测能力。

湖泊富营养化对砷循环的影响

中科院城市环境研究所颜昌宙团队对水和沉积相中砷形态的空间分布与季节变化、相关水体理化参数等开展系统研究，揭示了富营养化对湖泊环境中砷的生物地球化学循环的影响，相关成果发表于《整体环境科学》。在太湖流域按人类活动强度梯度选取不同富营养化水域，建立长期定位生态环境观测站。分析表明，夏、秋季重度富营养化水域中总砷和五价砷的含量相对较高，其分布明显受到总磷、铁、锰和溶解性有机碳的影响；夏季重度和中度富营养化水域的三价砷和甲基砷的含量与占比（占总砷的比例）均明显高于中营养水域。富营养化环境引起磷、叶绿素a、铁、锰和有机碳等主要水质参数的变化，有利于水生态系统中砷的生物地球化学循环。

爆发暗条和冕环之间磁重联发生前（a和d）、过程中（b和e）和发生后（c和f）的SDO/AIA 335埃和171埃图像观测

爆发暗条和冕环之间磁重联发生前（a）、过程中（b）和发生后（c）的示意图

赤道太平洋温跃层内动力过程

中科院海洋研究所王凡研究组报道了赤道太平洋温跃层内小尺度动力过程研究的最新进展，相关结果发表于《自然-通讯》杂志。带温跃层内部的小尺度动力过程能够影响温跃层的结构和强度，从而决定厄尔尼诺的强弱及其发展过程。该研究利用研究海区所有的Argo浮标观测数据和热带大气海洋观测阵列（TAO）的高分辨率观测数据，综合运用多种诊断方法，确认了赤道太平洋冷舌区强混合过程在温跃层内的普遍存在性，发现了强混合过程在温跃层下半部分和赤道潜流下半部分的存在性，揭示了强混合过程的发生规律，即其在热带不稳定波（Tropical instability Wave，TIW）发生期间和在拉尼娜气候状态下发生的频率更大，发生的层次更深。该成果可为厄尔尼诺和南方涛动机理研究和数值模式改进带来重要启示。

地球表层建模基本定律

中科院地理科学与资源研究所研究员岳天祥研究团队通过微分几何学与优化控制论的有机结合，建立了以卫星遥感/全球模型输出的宏观近似信息为驱动场，以地面观测/空间采样数据为优化控制条件的高精度曲面建模（HASM）方法，研究成果发表于《环境地球科学》杂志。高精度曲面建模方法被广泛应用于模拟数字高程、土壤属性、生态服务变化、生态系统变化驱动力等空间动态。在高精度曲面建模理论与方法及其广泛应用成果的基础上，提炼形成了地球表层建模基本定律（FTESM）：地球表层及其环境要素曲面由外蕴量和内蕴量共同唯一决定，在空间分辨率足够细的条件下，地球表层及其环境要素的高精度曲面可运用HASM方法构建。

热带气旋生成过程研究

中科院大气物理研究所研究员崔晓鹏团队针对南海热带气旋生成过程开展了一系列研究工作，研究成果发表于美国气象学会《Mon. Wea. Rev》杂志。热带气旋（Tropical Cyclone，简称TC）是在热带或副热带暖洋面上生成的、具有暖心、低压结构的强烈风暴，TC在全球三个海区影响最大，即西北太平洋、西北大西洋和孟加拉湾。TC是低纬度地区重要的空中水资源，能极大缓解当地旱情和高温，但它带来的暴雨、大风、暴潮及其引发的灾害，却是对人类威胁最大的自然灾害之一。研究揭示了南海TC“榴莲”生成期间的动能收支特征和过程，给出了动能收支概念模型。

银河系卫星星系奇异分布的可能起源

中科院紫金山天文台南极天文和射电天文研究部研究员康熙团队研究了银河系卫星星系的速度分布，指出其奇异分布可以用目前流行的冷暗物质模型解释；与大部分漩涡星系不一样，宇宙中呈现银河系卫星星系这种分布的可能性只有1%。；相关结果发表于《英国皇家天文学月刊》。数值模拟发现出现这种奇异分布跟星系群的形成历史有关，大约1%的星系群在其形成过程中只吞食了一个大质量卫星星系，吞食的其他卫星星系质量都偏小，因此形成了类似银河系这样的一个较大的空白区域。银河系可以很自然地呈现出卫星星系的奇异分布，而不需要借助其他解决办法，只不过这种情况出现的概率偏小，意味着银河系在宇宙中也许真的很特殊。endprint