天地数据

郭守敬望远镜发现宇宙中锂丰度最高恒星

中国科学院国家天文台赵刚研究员和施建荣研究员等与中国原子能科学研究院、北京师范大学等院所高校的科学家合作，依托大科学装置郭守敬望远镜（LAMOST）发现一颗奇特天体，它的锂元素含量约是同类天体的3000倍，这是目前人类已知锂元素丰度最高的恒星，研究论文发表于Nature Astronomy。这颗新发现的富锂恒星来自于银河系中心附近的蛇夫座方向，位于银河系盘面以北，距离地球约4500光年。结合美国自动行星搜寻者望远镜（APF）的高分辨率光谱和中国原子能科学研究院最新的原子数据，通过模拟再现其内部经历的变化，从而对这颗恒星的锂元素丰度给出合理的解释。

LAMOST发现富锂巨星示意图（图片来源于绘图：《中国国家天文》）

富锂巨星与太阳对比的想象图（图片来源于NASA Goddard Space Flight Center）

系外行星的成分研究

中国科学院紫金山天文台晋升博士与瑞士伯尔尼大学的Christoph Mordasini教授合作，提供了一个限定低质量系外行星物质成分的方法，揭示迄今已发现的低质量系外行星大多是类似地球的岩石行星。该项成果为系外行星宜居性研究提供了理论依据，研究论文发表于The Astrophysical Journal。寻找类似地球的宜居行星一直以来是系外行星研究的前沿课题。随着观测技术的不断进步，天文学家目前已发现了近4000颗系外行星。这些系外行星样本一方面为研究和检验行星形成理论提供了宝贵的观测依据，另一方面还将有助于回答行星科学中众多悬而未决的科学问题。

2℃温升目标下季风区极端降水事件变化及影响

中国科学院大气物理研究所周天军研究团队揭示了全球陆地季风区极端降水随不同全球增温阈值的变化，指出若将全球增温控制在1.5℃，较之2℃温升目标，将能显著减少对“危险”极端降水事件的暴露度，研究论文发表于Nature Communications。该研究利用参加第五次耦合模式比较计划（CMIP5）的多模式气候预估数据，结合不同共享社会经济路径（SSP）下的人口预估数据，探讨了从1.5℃到2℃、3℃和4℃等不同温升目标情景下全球陆地季风区极端降水的变化及其对人口的影响。该研究表明，控制进一步温升对减少极端洪涝灾害风险具有显著作用，国际社会需要围绕着减缓气候变化而共同努力。

青藏高原内陆大气汞本底、变化特征和原因

中国科学院青藏高原研究所康世昌研究员、张强弓副研究员等揭示青藏高原内陆大气汞本底、变化特征和原因，研究论文发表于Atmospheric Chemistry and Physics。汞是一种全球性有毒污染物，大气是汞的重要传输通道。南亚和东亚是世界最大的两个人为汞释放源区，青藏高原地处两大源区之间，是区域大气汞本底观测和变化过程研究的关键地区。此前，青藏高原长序列大气汞观测研究仅限于高原北部的瓦里关和东南部的香格里拉，而高原内陆大气汞研究极为稀少，且缺少长期地面观测。该研究补充完善了青藏高原内陆偏远地区大气汞监测数据，同时为高原内陆大气污染物传输过程及受印度季风影响研究提供了新视角。

成冰纪全球冰期事件研究进展

北京大学地球与空间科学学院沈冰课题组联合国内外多家单位对我国华南扬子板块南沱组（Marinoan冰期沉积）顶部的黄铁矿结核（FeS2）进行了系统研究，相关成果发表于Nature Communications。野外地质调查发现南沱组顶部的黄铁矿结核在整个华南地区广泛分布。黄铁矿结核的大小与含量在空间上存在明显变化的规律，由深水相至浅水相逐渐降低。黄铁矿的硫同位素也存在明显变化，不同沉积相区表现出明显的差异性。此项研究为雪球地球解体后全球海洋化学变化提供了地质证据。该研究也建立了黄铁矿含量与硫同位素值数值模型，为研究古海洋化学特征提供了新指标。

华南南沱组顶部发育大量黄铁矿结核（图片来源于北京大学）

抗碎屑流冲击工程防护研究进展

中国科学院成都山地灾害与环境研究所姜元俊副研究员等以保护山区公路的棚洞结构为研究对象，通过室内模型实验的方法，研究了碎屑流对棚洞的冲击机制以及利用碎石作为缓冲垫层的缓冲效应，相关论文发表于Rock Mechanics and Rock Engineering。高强度降雨、地震都可能成为山体滑坡或崩塌发生的诱因。山体滑坡发生时伴随着大量粒径不相同的岩石碎屑，碎屑流体积大、速度快。研究发现，没有缓冲层的棚洞所受的冲击力要大于有碎石缓冲层的情况。这充分表明了碎石垫层在碎屑流冲击棚洞时发挥了显著的缓冲和耗能作用。相关研究成果可应用于灾害防治与治理。

木星大气环流研究进展

中国科学院上海天文台行星物理与磁流体力学课题组孔大力研究员及合作者在多年行星物理与行星磁流体力学研究的基础上，共同发展了逻辑上自洽、物理上正确、数学上严谨的木星环流模型和反演方法，提出了两类可能的木星环流形态。该研究成果发表于PNAS。为了研究木星内部深处的环流结构和物理性质，2012年，美国宇航局（NASA）发射了“朱诺（JUNO）号”木星探测器，于2017年夏天进入环绕木星的轨道。“朱诺号”的一个重要科学使命就是尝试通过测量引力场来研究木星深部的结构和流体运动。在高质量的测量数据不断产出之际，有效解读飞船测量数据，进而得出有科学价值的结论。

深海高温热液喷口流体原位拉曼定量探测

中国科学院海洋大科学研究中心研究员阎军团队、李超伦团队在深海热液系统原位拉曼光谱定量探测研究中获得进展，基于自主研发的深海原位激光拉曼光谱探测系统（Raman insertion probe-RiP）对冲绳海槽中部热液区的高温热液流体进行了原位拉曼光谱定量探测，获得高温热液流体中溶解二氧化碳及硫酸根离子的原位浓度。相关研究成果发表于Geochemistry，Geo physics，Geosystems。深海热液系统作为20世纪地球科学重大发现，沟通了不同圈层之间的物质能量交换。该研究对于推动原位光谱探测技术在深海极端环境下的应用具有重要意义，有助于重新认识热液活动对全球海洋环境的影响。