南印度洋海—气二氧化碳分压差及其通量

本文研究了第八次中国南极科学考察中在普里兹湾附近的南印度洋考察区所观测到的海-气二氧化碳分压资料,结果表明：研究区海-气二氧化碳分压差值Δp在—24.5～2.4Pa之间,平均为—3.8lPa,除西北部有一小块狭长的Δp＞0的区域外,其余部分Δp＜0,因此,总体上研究区海域是大气二氧化碳的汇区,其碳通量平均为－310．0mg／（m2·d）,在南极的夏半年,约能吸收1Gt的大气CO2。在研究区83°E以西海域,Δp大致是西北高东南低、普里兹湾最低的分布趋势,在此线以东,则呈块状分布。研究区的Δp与环流、水温、磷酸盐和叶绿素a的分布有很好的相关性。     

印度洋南部凯尔盖朗群岛底下古次大陆：岩石圈地幔的锇同位素证据

当印度从澳大利亚一南极洲分离出来,凯尔盖朗热点地慢流开始活动至今至少已有115Mi,也许长达130Ma之久。凯尔盖朗地幔柱被认为对包括东经九十度海岭、布罗肯海岭和海洋的第二大高原凯尔盖朗高原在内的印度洋盆地的广泛热点火山作用起了重要作用。此外,凯尔盖朗地幔柱亦形成了南半球喷发的玄武岩特征、DUPAC同位素异常。这种地馒柱与印度洋岩石圈的相互作用对整个印度洋盆地地球化学和构造演化有潜在的影响。凯尔盖朗高原和凯尔盖朗群岛成因的一种见解是它们的岩石围基底含有冈瓦纳古陆分裂出残留下的大陆碎块。凯尔盖朗高原南部玄武岩…     

西南印度洋中脊玄武岩地球化学特征及其对岩浆过程的指示意义

对采自西南印度洋中脊(SWIR)50°E附近5个站位的玄武岩样品进行了岩石学和元素地球化学研究。样品主量元素、TAS分类图解和AFM图解显示,SWIR研究区样品类型主要为低钾拉斑玄武岩。相对原始地幔SWIR区玄武岩具有Ba、Nb、Sr负异常,K表现为正异常。稀土元素分配模式均为左倾型,具有轻微的Eu、Ce正异常;SWIR区玄武岩都起源于上地幔,SWIR玄武岩则明显向EMⅡ端元偏移。SWIR玄武岩地幔源区相对最为富集,可能为DM和EMⅡ的混合源区,存在少量的陆壳成分。研究区玄武质岩浆起源深度为尖晶石橄榄岩区域处于中度还原环境下,经历了明显的橄榄石+单斜辉石+斜长石的分离结晶。     

热带东印度洋海表温度持续性的秋季障碍

利用全球海表海温资料(GISST)和NCEP/NCAR再分析风场、海平面气压场资料,研究了热带东印度洋海表温度持续性的季节差异,发现东印度洋海温持续性存在"秋季障碍"现象。进一步分析了东印度洋"秋季障碍"后冬季海温与中东太平洋海温、海平面气压及850hPa风场的关系,并讨论了热带印度洋—太平洋地区海气系统的季节变化与东印度洋"秋季障碍"的关系,结果表明,秋季热带印度洋—太平洋地区海气系统由以印度洋季风环流为主导转向以太平洋海气系统为主导,太平洋海气系统处于急剧加强期,增强的太平洋海气系统对东印度洋海温持续性"秋季障碍"起着重要的作用。     

北印度洋—南海表层水体中浮游动物胶体虫(放射虫)的物种多样性、生物地理及其季节变化

具有共生体的浮游动物胶体虫在寡营养海域的有机碳循环和硅循环过程中发挥着重要的作用,但对于胶体虫的研究较为薄弱。文章利用走航式采样和虎红染色方法,首次揭示了北印度洋—马六甲海峡—南海跨多个海域表层水中胶体虫的物种多样性、生物地理及其季节变化。研究海区胶体虫的物种数非常丰富,春季17种、冬季高达27种;北印度洋—马六甲海峡的多样性在春季普遍低于南海、但在冬季则高于南海,表明北印度洋—南海生物多样性的区域地理分布受东亚季风影响显著。胶体虫群落结构的变化也存在生物地理上的差异、且受东亚季风影响显著,如胶球虫科(Collosphaeridae)在春冬季均具绝对优势、球虫科(Sphaerozoidae)只在冬季显著增加;春季和冬季的优势种组成也有不同,表明表层水体中胶体虫的群落组成受季节变化影响显著,东亚季风影响下表层水混合增强,导致属种组成发生显著变化,进而表现出季节变化是控制研究海区胶体虫群落结构的主因。胶体虫的丰度则与区域环境密切相关,如马六甲海峡至巽他陆架春、冬季均较低,南海次之,北印度洋春、冬季都相对较高,反映出其对特定海洋环境的适应性,推测大尺度下区域的影响要高于季风变化的控制。可见,...     

3月巴伦支海海冰对中国东部8月气温偶极子型的影响及机制研究

利用NCEP/NCAR、ERA-Interim再分析资料以及观测资料,研究了3月巴伦支海海冰异常与中国东部8月“南暖北冷”的模态的联系及可能机制。结果表明,当3月巴伦支海海冰偏多(少)时,中国东部地表气温呈现“南暖北冷”(“南冷北暖”)的模态,东北上空对应气旋(反气旋)异常和上升(下沉)运动异常,华南上空对应反气旋(气旋)异常和下沉(上升)运动异常,地表净热通量表现为“南正北负”(“南负北正”)。进一步研究发现,“丝绸之路”遥相关型与中国东部环流异常密切相关,而3月巴伦支海海冰异常可以通过影响“丝绸之路”遥相关波列进一步影响中国东部的环流异常及偶极子温度异常。一方面,3月巴伦支海海冰偏多(偏少)的信号可以持续到8月,在喀拉海上空通过冰-气相互作用激发南传的波列,加强“丝绸之路”遥相关的负位相(正位相),影响中国东部地区的环流。另一方面,春季巴伦支海海冰偏多(偏少)使得同期欧亚大陆北部温度偏低(偏高),欧亚北部积雪呈“西多东少”(“西少东多”)、土壤湿度呈“西湿东干”(“西干东湿”)的空间格局。而土壤湿度异常的空间格局可一直持续到8月,使得“丝绸之路”遥相关波列的加强,进一步影响中国东部环流异常,最终影响中国东部8月气温偶极子型的分布。     

夏季印度洋海温偶极子对冬季东亚高空急流的影响研究北大核心

基于1979—2019年ERA5、NCEP/NCAR再分析资料及多套海温资料,分析夏季印度洋偶极子模态对东亚高空急流的影响,并对热力动力机制展开探讨。结果表明,当夏季印度洋偶极子为正(负)位相,即夏季印度洋西部出现暖(冷)异常,东部出现冷(暖)异常时,冬季的东亚副热带急流增强(减弱),极锋急流强度减弱(增强)。伴随着印度洋偶极子位于正位相,增强(减弱)的经向温度梯度,加强(减少)的低层大气斜压性和较强(较弱)的瞬变涡动动能,易导致冬季的副热带急流增强(极锋急流减弱)。进一步利用多元线性回归方法定量区分热力和动力因子的相对贡献,夏季印度洋偶极子主要通过热力作用影响两支急流。比较两个动力因子发现,极锋急流的减弱主要以大气斜压性为主,而副热带急流的加强则以涡动动能为主。     

西南印度洋中脊51°E(#26洋脊段)地质特征及其对海底热液活动的指示

在海底多金属硫化物调查过程中，对于已知热液区需要精细地质填图工作，而这种填图往往存在覆盖面积较小、所包含的地质要素较少以及与区域构造作用和岩浆活动联系不足等问题。基于历年大洋航次在西南印度洋中脊#26洋脊段（51°E区域）所获得的深海光学拖曳系统的资料，结合高精度多波束水深数据，提出一种系统的底质热液异常划分原则，识别出热液蚀变岩石或角砾、疑似热液沉积物、热液生物及其遗骸富集和胶结碳酸盐4种底质热液异常类型。高分辨率海底地质填图结果表明，本区存在4处热液活动的异常区。#26洋脊段热液活动频率值为2～10，至少是全球海底热液活动频率经验公式的1.8倍以上。我们认为在超慢速扩张脊局部熔融异常或者发育非转换不连续带的洋脊段，可能存在更多的海底热液活动，也具有形成大型多金属硫化物矿床的潜力。     

西南印度洋洋中脊49.6°E高H2O/Ce比值玄武岩

本文报道来自西南印度洋超慢速洋脊49.6°E洋脊处的新鲜洋中脊玄武岩(MORB)玻璃样品的主微量元素和w(H₂O)。样品w(H₂O)范围为0.31%～0.40%，高于其他洋脊一般的N-MORB样品。样品H₂O/Ce的比值范围为543～613，显著高于大西洋、太平洋MORB和前人发表的邻近洋脊样品数据。根据熔融模型计算，地幔源区w(H₂O)高于450×10^-6，显著高于前人估计的亏损地幔源区(DMM)w(H₂O)范围50×10^-6～200×10^-6。流体活动性元素和Nb之间的线性正相关关系，以及w(H₂O)与不相容元素之间的相关关系表明，相对高的w(H₂O)和H₂O/Ce比值并非遭受混染了的蚀变产物造成的。相反，它们反映了源区地幔的特殊性，很有可能来自于源区中小尺度的古老地幔楔熔融残余。     

湖北省春季降水低频特征及其与海温的联系

利用1961—2018年湖北省68站逐日降水资料和美国国家海洋和大气管理局（NCEP/NCAR）环流、海温资料，分析了湖北省春季降水低频特征，并讨论了其年际变化与海温的联系。结果表明：①湖北省春季降水存在显著的准双周低频周期。春季涝（旱）年，准双周活动活跃（不活跃）。②春季印度洋和黑潮海温分别通过影响中低纬、日本海附近不同区域上空的环流，进而影响湖北省春季降水的低频活动。③2018年受黑潮海温异常偏暖的影响，日本海附近500 hPa高度场呈正距平，具有明显的低频振荡特征，其后部东南气流和华南上空的西南气流构成了暖切，从而给湖北省带来低频降水，造成当年春季降水准双周活动指数异常。