气候环境

原始森林土地利用变化对土壤温室气体排放的影响

北京大学城市与环境学院朱彪课题组通过meta分析的手段系统探讨了全球范围内原始森林土地利用方式的转变对土壤温室气体排放影响的全球模式及相关机制。研究成果发表于Global Change Biology。原始森林轉换显著降低了土壤二氧化碳排放，其主要受到土壤微生物生物量和根生物量降低的影响；受土壤通气性变差的影响，原始森林转换对土壤甲烷排放表现出显著的增强作用；相比之下，在原始森林转换初期（<5年），土壤N2O排放表现出显著的增加，主要受到土壤硝态氮动态的调节。该研究为理解原始森林土地利用方式转变如何影响土壤温室气体排放提供了理论支持。

植被变化和人类用水已成为影响黄河流域干旱形成的重要因素

中国科学院大气物理研究所马柱国研究员等设计了一系列数值试验，通过比较模拟与观测的气象、水文和农业干旱的强度和持续时间，区分了自然因素和人类活动对黄河流域六个子流域1991—2010年干湿变化的影响，并进一步量化了二者的相对贡献。研究成果发表于Science of The Total Environment。土地利用/土地覆盖变化（LULCC）和人类直接用水（DHA）对黄河流域干旱强度和持续时间的影响显著，其中气象干旱向农业干旱的传播过程主要受LULCC的影响，而气象干旱向水文干旱的传播过程主要受DHA的影响；DHA放大了大多数子流域水文干旱的严重程度和持续时间。

黑磷纳米片（BPNSs）对小球藻的研究进展

中国科学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课题组曲广波等在黑磷纳米片（BPNSs）对水生生物的毒性研究中取得新进展。研究成果分别发表于Environmental Science & Technology Letters和Environmental Science & Technology。黑磷在使用过程中的环境健康风险受到广泛关注。该研究以模式水生植物小球藻和单细胞原生动物嗜热四膜虫为研究模型，对BPNSs的毒性及机制进行了系统研究。结果表明，小球藻对多种磷酸盐离子的摄入是BPNSs暴露干扰小球藻生长的唯一原因，而BPNSs本身并不会导致小球藻的增殖异常。黑磷纳米片均可诱导小球藻和四膜虫细胞两类单核生物内的氧化应激。

1989年超级磁暴东亚电离层东西演化差异机制

中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室研究员赵必强及其合作者通过对1989年地面和高空数据的重新整理和分析，尤其加入中国地区的地面观测资料后发现，此次特大磁暴期间电离层在东亚中纬地区的分布具有很强的纬向梯度，即在相隔不大的经度扇区内电离层暴时变化差异显著。相关论文发表于JGR-Space Physics。1989年3月13日的特大磁暴，加拿大魁北克地区和美国新泽西州供电系统在此次磁暴中受到严重破坏，导致魁北克地区在寒冷的冬夜停电9小时，美国多颗卫星短暂失去联系，无线电短波通信受到严重干扰，引起了全社会的震惊和对太阳风暴的广泛关注。

热带大气季节内振荡引起的海洋次表层环流变异规律和动力学机制

中国科学院海洋研究所王凡研究组在热带西太平洋次表层流对热带大气季节内振荡（MJO）的响应方面取得新进展，定量化揭示了MJO引起的海洋次表层环流变异规律和动力学机制。相关论文分别发表于Geophysical Research Letters和Deep Sea Research Part I。MJO是发生在热带地区的周期为30？60天的主要向东传播的大气振荡，能够引起大气强烈对流和西风爆发现象，进而影响ENSO发生。研究揭示了热带西太平洋次表层环流对大气MJO的响应过程，发现大气MJO对深层环流的影响可达水深600米，定量给出了MJO引起的深层环流的变异振幅，并指出西风爆发期间海洋环流的季节内变异主要与MJO引起的风场有关。

塔克拉玛干沙漠东南缘沙丘形成及发育机制研究

中国科学院新疆生态与地理研究所沙漠研究团队，以塔克拉玛干沙漠东南缘的风成沙丘为研究对象，利用遥感解译、野外观测以及数值模拟的方法，对风影沙丘的形态动力学成因、不同走向沙丘共存机制、风沙-流水过程互馈机制等进行了系统性研究。研究成果分别发表于Journal of Geophysical Research： Earth Surface和Geomatics， Natural Hazards and Risk。主要观点之一表明沙漠南缘戈壁边缘不同走向沙丘共存源于沙源供应量空间差异，而区域风况、风水交互角度、风成系统及河流系统自身沉积物输送及沉积特点、水系深入沙漠程度及强度共同影响了区域沙源的空间分布，从而塑造了区域沙丘的空间分布格局。

甲醇与三氧化硫的反应对大气新粒子形成抑制作用

北京理工大学化学与化工学院/原子分子簇科学教育部重点实验室张秀辉教授与合作者在大气新粒子形成领域取得重要进展。研究成果发表于PNAS（美国科学院院刊）。该研究一方面提出了干燥的高度污染地区甲醇会通过化学转化参与气溶胶新粒子形成的新机制，为我国复合大气污染条件下新粒子形成机制研究提供了研究思路和理论线索；另一方面揭示了干燥的污染地区影响大气硫酸生成的关键化学过程，为准确预测大气中硫酸的浓度提供了重要的理论依据；同时，该研究还显示了在新粒子形成机制研究中考虑成核前驱体形成的竞争过程的必要性，为研究新粒子形成机制的模型改进提供新策略。

珊瑚环境记录研究新进展

中国科学院南海海洋研究所珊瑚礁及其环境记录学科组余克服研究员等在南海珊瑚记录的海表生产力研究方面取得进展。研究论文发表于Geophysical Research Letters。研究发现该珊瑚的碳同位素记录了大气二氧化碳与海表生产力对海洋碳库的影响。通过对大气二氧化碳的影响进行扣除，揭示了珊瑚碳同位素中的海表生产力信号。进一步对过去150多年的海表生产力进行分析，得出南海北部的海表生产力在1851—1920年间上升，而在1920—2007年间下降。这种海表生产力的变化与过去150年里东亚冬季风的变化趋势一致，表明冬季风的增强有利于海水的垂直混合，使得下层的营养盐上翻到海表，导致海表生产力上升，反之亦然。