天文地理

日冕加热研究进展

南京大学天文与空间科学学院丁明德教授课题组与美国蒙大拿州立大学物理系Dana Longcope教授课题组合作，在日冕加热机制研究方面取得研究进展，相关关成果发表于Nature Communications。日冕加热是天体物理中的经典难题之一。利用卫星观测资料测量出活动区冕环的“非理想”速度，即冕环的实际运动相对于“冻结”在理想等离子体上所产生的额外“滑动”。这个速度正比于磁重联的速率，据此可推导出加热冕环的能流密度。在流体静力学平衡条件下，可以进一步推导出冕环的温度和密度分布，重构出整个日冕。该项研究证明了脉冲式的重联事件是加热活动区日冕的有效机制。

冕环“非理想”速度的测量和能流密度的计算（图片来源于南京大学）

实际观测的日冕与模型计算的日冕的比较（图片来源于南京大学）

利用LAMOST数据研究银河系厚盘形成机制

中国科学院国家天文台天体丰度与星系演化研究团组邢千帆博士与赵刚研究员利用郭守敬望远镜（LAMOST）光谱巡天数据，对太阳邻域F和G型矮星的镁元素丰度进行了详细研究。该研究发表于《皇家天文学会月刊》。研究者在银河系厚盘中发现了吸积成分的存在，这些恒星具有异常偏低的镁元素丰度，并表现出较大的轨道偏心率和极大银心距，是银河系并合周围矮星系的遗迹，为富气体并合模型描述的厚盘形成机制提供了观测上的支持。该研究进一步分析了厚盘恒星的轨道偏心率分布，与基于富气体并合模型的数值模拟结果相一致，为该模型提供了观测上的支持。

日珥大幅度振荡的多波段观测进展

中国科学院紫金山天文台太阳活动的多波段观测研究团组张擎旻副研究员等在日珥大幅度振荡研究领域取得进展，研究论文发表于The Astrophysical Journal。太阳磁场在各种爆发活动中起着关键作用。研究者利用地面和空间望远镜的高分辨率和多波段观测资料，对典型的大幅度日珥振荡事件（水平、垂直和纵向振荡）进行详细的个例分析，研究了振荡的触发机制（暗条通道内的磁重联、日冕喷流和极紫外波）、振荡参数（振幅、周期、衰减时标等）随时间和空间的变化以及日珥磁场的诊断。揭示了日珥振荡触发机制的多样性、振荡行为的复杂性和磁场诊断方法的有效性。

一种限制耀变体高能辐射区位置的新方法

中国科学院云南天文台高能天体物理研究组的闫大海副研究员、王建成研究员和华中科技大学的吴庆文教授等提出了一个新方法来限制耀变体（Blazar）喷流中的高能辐射区位置，该成果发表于The Astrophysical Journal。耀变体是一类特殊的活动星系核（AGN），它具有一个指向地球的相对论性喷流，具有从射电到甚高能（TeV）伽马射线的电磁辐射，表现出许多极端的物理特性。研究人员结合光学波段的观测资料对两个耀变体进行分析研究，结果表明对于有快速光学光变的耀变体，该方法可以非常有效地限制耀变体喷流中的高能辐射区位置。

黄土高原自然和人为植被恢复模式下高精度土壤水分补给机制研究

中国科学院地球环境研究所金钊研究员及其合作者选择黄土高原西峰南小河沟对比小流域董庄沟和杨家沟为研究对象，研究了小流域在长期的自然（植被自然恢复）和人为（人工植树造林）植被恢复模式下降雨补给土壤水分的阈值条件和影响因素，即多大的降雨才能入渗到土壤的问题。研究论文发表于Hydrological Processes。文章认为，针对自然恢复和人工造林这两种黄土高原最为重要的植被恢复模式，生态效益存在权衡，彻底否定任何一种模式都是不科学的，自然恢复有利于水资源的平衡，但在控制侵蚀和削减暴雨洪水方面远远弱于人工林地。针对黄土高原的植被生态建设，需要采用更为全面科学的评估方法和指标。

自然草地和人工森林小流域不同降雨强度下水分补给的土层深度。15个降雨过程（P1-P15）被划分为4组，每一组对应不同的降雨强度和水分入渗深度特征，圆圈的大小表示降雨的强度，圆圈的颜色表示水分入渗的深度。（图片来源于中国科学院地球环境研究所）

西峰南小河沟对比小流域董庄沟（自然草地小流域）和杨家沟（人工森林小流域）（图片来源于中国科学院地球环境研究所）

沟头下游植被带对股流水动力及沟床侵蚀过程研究

中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员熊东红团队基于成都山地所元谋站的原位沟头小区开展了相关的放水冲刷模拟实验，基于实验模拟了沟头下游不同植被带长度对沟头小区径流及侵蚀过程的影响；相关论文发表于Land degradation &development。沟蚀是一种剧烈的土壤侵蚀形式，而植被对沟蚀的控制效益存在“降低侵蚀为主”和“增加沉积为主”的分歧。冲沟沟头是沟蚀发育最活跃的区域。综合来看，沟头下游沟床的植被带的主要作用是有效降低沟床的侵蚀产沙，其作用机制是通过植被对径流的分流效应结合根系固土效应共同作用的结果。

盐碱对植物早期生长影响

中国科学院东北地理与农业生态研究所周道玮研究员等以豆科牧草紫花苜蓿和禾本科牧草披碱草为对象，研究7种钠盐、共31个不同浓度的溶液处理对两种牧草种子萌发和幼苗生长的影响，测定和计算每种溶液的pH、电导率、水势、钠离子浓度和盐含量；相关论文发表于Plant and Soil。土壤盐渍化是影响农业生产和环境的世界性问题。该研究结果表明，未来的相关研究应该考虑多盐的胁迫作用，特别是对植物生长抑制性强的盐；无论室内模拟、野外实验还是盐碱地改良，应更加重视盐含量和电导率两个参数。研究结果可为制定有效的盐碱地恢复措施及盐碱土地利用提供重要信息。

气候变化背景下青藏高原植被的气候主控因子发生变化

中国科学院地理科学与资源研究所的王训明研究团队利用气温和降水资料以及植被指数（NDVI）数据集，分析了1982—2011年间青藏高原植被活动与气候因子之间相关性的时空变化。研究论文发表于Advances in Atmospheric Sciences。研究团队发现在青藏高原中部及东南部区域，生长季前的降水量与生长季植被活动之间显著的正相关关系在上世纪90年代中期以来持续变弱，而与此同时气温与植被活动之间的相关系数明显增加并超过显著性水平，表明这一区域植被活动的气候主控因子可能在上世纪90年代中期由降水量转变为气温。气候变暖对高海拔区域生态系统可能产生有利的影响。