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利用探空观测评估北半球卫星及再分析对流层臭氧数据

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高原气象 2025年第1期44卷 95-109页

作者：杨景怡田文寿雒佳丽段佳康何昕兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

对流层臭氧是一种污染气体,也是重要的温室气体,它可以影响人类健康、严重危害生态环境。本研究利用WOUDC(The World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre)发布的臭氧探空观测数据,评估了2007-2018年北半球地区GOME-2A(Global ... 详细信息

对流层臭氧是一种污染气体,也是重要的温室气体,它可以影响人类健康、严重危害生态环境。本研究利用WOUDC(The World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre)发布的臭氧探空观测数据,评估了2007-2018年北半球地区GOME-2A(Global Ozone Monitoring Experiment 2 aboard METOP-A)、OMI(Ozone Monitoring Instrument)卫星的对流层臭氧柱含量产品以及TCR-2(Updated Tropospheric Chemistry Reanalysis)再分析对流层臭氧产品。分析结果表明,在赤道美洲地区、亚热带地区、欧洲西部和加拿大地区,GOME-2A与探空观测之间的相关系数最高可达0.56,相对偏差百分比绝对值不超过15%;在加拿大地区、美国东部地区和欧洲西部地区,OMI与探空观测之间的相关系数为0.65~0.72,标准化的均方根误差为0.47~0.56;就整个北半球区域而言,TCR-2对流层臭氧柱含量与探空观测之间的相关系数为0.41~0.95,标准化的均方根误差为0.18~0.48,优于其他两种卫星资料。此外,进一步探讨对流层臭氧柱含量趋势结果发现,TCR-2对流层臭氧柱含量变化趋势与探空观测结果较为一致。利用评估后的数据进一步分析发现,在赤道美洲地区、欧洲西部地区和中国地区对流层臭氧柱含量增加,而近年来在北极地区、加拿大地区和美国东部地区对流层臭氧柱含量减少。

关键词：对流层臭氧对流层臭氧柱含量资料评估北半球

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西南天山榴辉岩相脉体记录的俯冲带多期流体作用

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岩石学报 2025年第1期41卷 183-197页

作者：吕佳阳李继磊王钟瑞马智佩中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京101408

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球... 详细信息

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球化学特征、高温高压实验、相平衡模拟,以及高压-超高压变质岩的研究,我们对俯冲带流体基本特征及其地球化学行为已经有了较为深刻的认识,然而,目前对俯冲带流体作用的复杂性,如多期流体作用,还缺少深入的理解。本文对西南天山高压-超高压变质带榴辉岩中一条含石英-绿帘石-铁白云石-硫化物的高压脉开展了详细的岩石学、地球化学研究。脉体中有绿辉石、铁白云石、金红石等特征高压矿物的产出,暗示其代表的流体作用发生于高压条件下。脉体与主岩榴辉岩界线截然,之间无蚀变带/过渡带/交代晕产出,说明主岩榴辉岩与迁移流体之间没有发生显著的水-岩交换反应。脉体矿物(如绿帘石、铁白云石、黄铁矿等)的多期生长特征及其成分差异研究揭示出至少三期流体作用。前两期流体作用均发生于高压条件下,特征如下:(1)两期流体分别以两期矿物组合(Ep^(1)-Dol^(1)-Py^(1)组合以及Ep^(2)-Dol^(2)-Py^(2)组合)为代表,在第二期流体作用下,第一期流体沉淀的矿物(如Dol^(1)等)发生了明显的溶解-再沉淀作用;(2)两期流体性质均以富Ca、Si,含C_(2)、S为特征,第一期流体较第二期流体富Fe贫Mg,富Ni贫Co,富轻稀土元素(LREE);(3)两期黄铁矿的δ^(34)S值分别为-8‰和-5‰,暗示这两期流体均主要来源于俯冲沉积物,且第二期流体可能有更多俯冲洋壳或蛇纹岩脱水流体的参与;(4)两期流体作用下,碳酸盐矿物和硫化物显示出耦合共生的特点,暗示C、S在流体作用下可能具有协同演化(如溶解-迁移-沉淀)的关系。第三期流体作用以绿帘石+铁白云石反应生成方解石+绿泥石、绿帘石边部(与黄铁矿相邻处)发生成分改造为特征,流体作用发生在高压岩石折返的退变质阶段,记录了退变质流体的信息。本研究通过榴辉岩高压脉体中多期矿物生长的特征,揭示了俯冲带内多期流体作用,对深入理解俯冲带流体性质、流体来源、以及俯冲带关键挥发分元素的耦合演化信息,具有重要的科学意义。

关键词：西南天山榴辉岩高压脉体俯冲带流体多期流体作用

基于POI数据的城市功能识别与分布特征研究——以长春市区为例

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西南大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 189-199页

作者：孙明英王灵芝钟巧莹吴俊杰梁安琪吉林大学地球科学学院长春130061 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

长春市是国家新型城镇化综合试点城市,识别长春市中心城区功能,针对当前存在的问题提出对策建议,对城市空间的优化与协调具有重要意义。以兴趣点(Point of Interest,POI)数据及开放街道地图(Open Street Map,OSM)数据为基础,结合核密度... 详细信息

长春市是国家新型城镇化综合试点城市,识别长春市中心城区功能,针对当前存在的问题提出对策建议,对城市空间的优化与协调具有重要意义。以兴趣点(Point of Interest,POI)数据及开放街道地图(Open Street Map,OSM)数据为基础,结合核密度分析、实地调查验证等方法,识别长春市中心城区城市功能类型。结果表明:单一功能区中,商业功能区数量最多,居住功能区最少;主导—混合功能区中的商业主导功能区及交通主导功能区形成对商业聚集区与轨道交通系统的重要补充;细分—混合功能区特征显示功能混合程度从市中心向周边逐渐加大。经验证,城市功能识别结果符合长春市实际,由此提出对策建议:未来长春市中心城区应注重多中心发展格局,并加强绿地空间和公共服务设施建设。

关键词：城市功能区兴趣点数据核密度估计对比验证长春市中心城区

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1961-2020年赣江流域月尺度实际蒸发模拟及归因分析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 195-202页

作者：姬广兴刘智培高红凯陈伟强黄珺嫦张亚丽郭宇龙陈轶楠河南农业大学资源与环境学院华东师范大学地理科学学院

[目的]探究赣江流域月时间尺度实际蒸发的变化规律和分配特征以及不同因素对实际蒸发量的贡献量，为生态环境保护和水资源高效利用提供理论依据。[方法]基于赣江流域外洲水文站1961—2020年径流量数据，结合Mann-Kendall突变检验法和Pet... 详细信息

[目的]探究赣江流域月时间尺度实际蒸发的变化规律和分配特征以及不同因素对实际蒸发量的贡献量，为生态环境保护和水资源高效利用提供理论依据。[方法]基于赣江流域外洲水文站1961—2020年径流量数据，结合Mann-Kendall突变检验法和Pettitt突变点检验法确定径流突变年份。其次利用ABCD水文模拟赣江流域基准期和突变期径流变化过程，计算得出月尺度实际蒸发量。然后利用去趋势预置白趋势检验法(TFPW-MK)分析实际蒸发的变化趋势和年内分布特征。最后采用月尺度Budyko模型对实际蒸发量变化进行归因分析。[结果](1)径流突变年份为1991年。(2)赣江流域2月、3月、4月、6月、9月的实际蒸发量呈现上升趋势，其余月份实际蒸发为下降趋势。其中2月、3月的实际蒸发量显著上升(p<0.05)。(3)赣江流域月尺度实际蒸发量呈现“单峰型”分布，在7月附近达到最大值。(4)气候变化会导致各月实际蒸发量的增加，人类活动会导致各月实际蒸发量减少。[结论]赣江流域实际蒸发量呈现先增大后减少的趋势，气候变化对实际蒸发量的贡献表现为正作用。人类活动对实际蒸发量变化表现为负作用。

关键词：实际蒸发量变化气候变化人类活动 ABCD模型月尺度Budyko模型

燕山地区北京中生代上庄辉长岩-闪长岩-花岗岩杂岩体的壳幔岩浆混合成因及意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 31-65页

作者：李友连郭敬辉欧阳东剑王浩彭澎钱青杨进辉中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

华北克拉通北缘东部的燕山地区,在晚中生代发育了广泛的中酸性岩浆岩。但是,在这期规模巨大的岩浆活动过程中,地幔的贡献方式和程度,一直不甚明了。在燕山西段北京上庄地区,发育一套辉长岩-闪长岩-花岗岩杂岩,其中包含空间上密切共生的... 详细信息

华北克拉通北缘东部的燕山地区,在晚中生代发育了广泛的中酸性岩浆岩。但是,在这期规模巨大的岩浆活动过程中,地幔的贡献方式和程度,一直不甚明了。在燕山西段北京上庄地区,发育一套辉长岩-闪长岩-花岗岩杂岩,其中包含空间上密切共生的辉长岩、辉长闪长岩、二长闪长岩、正长岩和花岗岩5个岩相单元,完整记录了从基性到中性、酸性连续的成分变化,是壳幔相互作用的理想研究对象。本文最新的高精度离子探针原位锆石U-Pb定年结果显示,这5个岩相单元的形成时代在125.9±1.1Ma~127.2±1.1Ma之间,相差不超过2Myr。成分差异显著的5个岩相,在如此短的时间内相继侵位形成,暗示了其成因上的密切关联。上庄杂岩体5个岩相单元的主、微量元素组成和主要地球化学指标,都不同程度地表现出连续变化的趋势,进一步指示了5个岩相单元之间密切的成因演化关系。结合全岩Sr-Nd同位素组成资料,我们提出上庄杂岩体的5个岩相单元来自富集岩石圈地幔和古老下地壳两个岩浆源区,经历了两类岩浆的混合作用,以及各自的分离结晶作用,最终形成这一杂岩体。具体来说,上庄杂岩体成因特征可以概括为:(1)作为基性端元的辉长岩单元,主体岩性为辉长岩和辉长苏长岩,以及少量橄长岩,ε_(Nd)(t)集中在-10.0~-8.5,来自EM1型的富集陆下岩石圈地幔。(2)辉长闪长岩和正长岩单元具有和辉长岩单元相同的Nd同位素组成范围,是由同源岩浆经历分离结晶作用所形成。(3)辉长闪长岩单元是稍早期侵入相中面积最大的,其中发育稍晚期沿裂隙贯入的多种类型的岩脉。其中,有一组花岗质岩脉,具有最低的ε_(Nd)(t)值(-19),其两阶段Nd模式年龄为2.5Ga,代表了来源于古老下地壳部分熔融的熔体。(4)将这些花岗质岩脉作为古老下地壳组成端员,二长闪长岩单元的元素和同位素组成,正好落在其与上述岩石圈地幔组成的混合线上,具有鲜明的壳幔组分混合特征;二长闪长岩中发育丰富的暗色微粒包体,斜长石斑晶发育复杂的内部结构和成分环带,如正环带、反环带和震荡环带等,且An值变化范围大(56~2),这些证据更直接表明其形成于基性和酸性岩浆的岩浆混合作用;岩浆混合模拟结果表明,二长闪长岩可以是约20%~30%幔源基性岩浆注入到壳源花岗质熔体的产物。(5)花岗岩单元具有与二长闪长岩单元相同的Nd同位素组成,高的SiO_(2)含量(71%~76%),显著Eu负异常、低Sr、Ba含量和高Rb/Sr比值,表明其应该是二长闪长质岩浆经由长石为主的分离结晶作用形成。上庄杂岩体的上述成因特征,显示出幔源岩浆活动的主导作用,不仅为大规模地壳熔融提供热流,更有相当高比例的直接物质贡献。综合区域上晚中生代中酸性岩浆岩资料,有相当高比例的岩体,其组成特征与上庄杂岩体的中酸性部分相当;相关岩性单元不能简单地归为埃达克质岩石,其成因不是由加厚下地壳部分熔融,而可能是古老下地壳受到幔源岩浆强烈影响的产物。

关键词：燕山侵入杂岩体岩石成因岩浆混合中生代

GKPA-联合全局与关键区域的光学-SAR中分辨率遥感影像场景分类

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测绘工程 2025年第1期34卷 1-10,21页

作者：李杰何国强蒋梦辉袁强强武汉大学测绘学院武汉430079 武汉大学资源与环境科学学院武汉430079

遥感影像场景分类是自然灾害检测和城市功能规划等实际应用的基础,因此研究遥感影像场景分类具有重要意义。基于深度学习的方法由于其强大的特征提取能力已经成为遥感影像场景分类领域最常用的方法,此类方法强烈依赖数据集的质量。现阶... 详细信息

遥感影像场景分类是自然灾害检测和城市功能规划等实际应用的基础,因此研究遥感影像场景分类具有重要意义。基于深度学习的方法由于其强大的特征提取能力已经成为遥感影像场景分类领域最常用的方法,此类方法强烈依赖数据集的质量。现阶段场景分类领域的数据集大多为高分辨率的光学影像,易于提取有效的语义特征。在面对中分辨率场景时,影像中细节信息更匮乏,有效特征不够显著,场景分类具有更大难度,相较于高分辨率场景分类精度不够理想。在此情况下,利用其他模态的数据如合成孔径雷达(SAR)提供互补特征可以有效改善场景分类精度。考虑到以上现状,本文构建光学-SAR遥感影像场景分类数据集(OS-RSISC),基于此数据集进一步提出了一个联合全局与关键区域的感知注意力双模态场景分类框架(GKPA-RSSC)。实验结果显示GKPA-RSSC相较于对比方法具有最高的分类精度,总体精度达81.97%。光学-SAR数据与单模态数据的对比试验结果突显双模态数据的优势,进而验证了本文提出的光学-SAR场景分类数据集的重要意义。

关键词：遥感影像场景分类深度学习光学-SAR数据集联合全局与关键区域感知注意力机制

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岩浆岩中磷灰石的地球化学特征及应用

岩石学报 2025年第1期41卷 321-338页

作者：李子木令狐苗苗孙金凤孙之晗周宝全杨进辉中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院大学北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站北京101408 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029

不同类型的岩浆岩可能来源于不同源区,经历复杂的岩浆演化过程,导致岩浆成分、温度和压力等条件发生变化。磷灰石在岩浆岩中广泛发育,可以形成于不同的岩浆环境。作为富含多种地球化学指示元素(如稀土元素、锶、锰及多种挥发分),并且对... 详细信息

不同类型的岩浆岩可能来源于不同源区,经历复杂的岩浆演化过程,导致岩浆成分、温度和压力等条件发生变化。磷灰石在岩浆岩中广泛发育,可以形成于不同的岩浆环境。作为富含多种地球化学指示元素(如稀土元素、锶、锰及多种挥发分),并且对寄主岩浆环境的变化十分敏感的副矿物,近年来被广泛应用于岩浆岩和矿床成因等研究中。了解不同类型岩石中磷灰石的矿物学和地球化学特征,是深入开展相关研究的基础。本文对GEOROC数据库及其他文献报道的岩浆岩中磷灰石稀土元素数据进行了汇总整理和归纳分析,获得了不同类型岩石中磷灰石的矿物学和稀土元素组成特征。结合多元统计分析方法,深入分析不同类型岩浆岩和花岗岩中磷灰石的稀土元素变化规律。计算结果显示,不同类型岩石中磷灰石的La元素、Eu/Eu*和Yb含量之间存在明显差异,推断综合利用La含量与(Eu/Eu^(*))/Yb值特征可以有效区分形成于不同岩浆岩的磷灰石。本文的研究表明,磷灰石在示踪岩浆源区和岩石成因方面具有独特优势,综合运用磷灰石产状、共生矿物组合、微量元素及同位素组成等分析可以为岩浆岩成因研究提供全面信息。

关键词：岩浆岩花岗岩磷灰石地球化学稀土元素岩石成因

MC-ICP-MS 测定岩石标准物质的钒同位素组成

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岩矿测试 2025年第1期44卷 63-74页

作者：徐丽怡于慧敏丁昕黄方中国科学技术大学地球和空间科学学院岩石圈演化与环境演变全国重点实验室安徽合肥230026 中国科学院比较行星学卓越创新中心中国科学技术大学安徽合肥230026

随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(US... 详细信息

随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(USGS)的标准物质面临着库存不足等问题,本文采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定了一系列国际地质标准物质和国家地质标准物质的钒同位素组成,δ51V值的测试精度优于0.08‰。本文选取的标准物质主要来自日本地质调查局(GSJ)和中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(IGGE),包括一个安山岩(JA-1),三个玄武岩(JB-3、JB-1b和GBW07105),一个辉长岩(JGb-1),一个辉绿岩(GBW07123)以及一个土壤(GBW07454),钒含量范围为77~635μg/g,涵盖了目前大部分火成岩和部分土壤等天然样品含量的范围。这些标准物质除了土壤GBW07454,其他标准物质的钒同位素组成未曾被报道。经测量表明,辉长岩标准物质JGb-1具有最高δ51V值,为−1.05‰±0.08‰,安山岩标准物质JA-1具有最低δ51V值,为−0.34‰±0.06‰,其余标准物质的δ51V值变化范围为−0.72‰~−0.81‰,均落在MORB范围内。本文对这些标准物质钒同位素组成的报道,丰富了钒同位素研究的标准物质数据库,有助于未来在更多领域开展钒同位素研究。

关键词：钒同位素火成岩 MC-ICP-MS 标准物质高精度分析方法

科学态度与社会责任素养的内涵、教学策略与测评方法

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化学教育(中英文) 2025年第1期 118-119页

作者：杜妍红刘子忠张凤英李苏杰孙春丽内蒙古师范大学化学与环境科学学院内蒙古师范大学教育学院呼和浩特市第一中学

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(简称“新课标”)要求在高中化学教学中培养和发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”5个方面的...

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(简称“新课标”)要求在高中化学教学中培养和发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”5个方面的核心素养。在教育教学中，教师应落实国家提出的立德树人根本任务，而“科学态度与社会责任”素养能有效地促进学生德育的发展。

关键词：