地理地质

全球变暖背景下的陆海温差研究

南京大学地理与海洋科学学院邹欣庆教授课题组以海岸线为界，向陆海各缓冲200千米作为研究区，将中国海岸带划分为渤海，黄—东海和南海3个区域；利用ERA-Interim再分析资料和18个CMIP5气候模式数据，分析了中国海岸带当前（1979年—2014年）和未来（2005年—2100年）陆海温差时空变化特征。研究成果发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。1979年—2014年，陆海温差在夏季有明显变化，渤海和黄—东海区域以1998年为界，先下降后增加；南海区域变化趋势与之相反。冬季整个中国海岸带地区陆海温差总体都呈减少趋势。陆—海增温速率差异和全球变暖停滞对其有显著影响。陆海温差空间分布还受城市化引起的地表增温影响。

研究区概况（图片来源于南京大学新闻中心）

在RCP2.6，RCP4.5和RCP8.5情景下，陆—海温差变化趋势（图片来源于南京大学新闻中心）

雷达遥感与影像大地测量研究进展

中南大学地球科学与信息物理学院测绘与遥感科学系朱建军教授团队提出了机载干涉SAR测量中残余运动误差的参数化建模方法，研究成果发表于IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters。由于机载SAR系统搭载的惯导系统的精度有限，导致SAR数据成像处理过程中仍然存在未补偿掉的运动轨迹残差，即残余运动误差。残余运动误差会引起InSAR干涉测量在方位向和距离向产生严重的相位偏差，特别是在重轨干涉测量中，因此残余运动误差的精确估计对于地形测绘（和地表形变监测）至关重要。分析结果表明，原始干涉图中的相位偏差被有效纠正，而且，新方法在低相干区（特别是植被区）仍然能够达到很好的效果。

低山丘陵高砾石含量对土壤水—氮输移循环的影响

中国科学院南京地理与湖泊研究所朱青研究员课题组揭示了低山丘陵高砾石含量对土壤水-氮输移循环的影响。系列研究成果分别发表于Journal of Geophysical Research和Journal of Hydrology。丘陵山区水土流失严重，土壤中的砾石含量很高，体积比可达30%以上。在我国，约有18%的国土面积被砾石性土壤所覆盖。土壤中大量砾石的存在，会改变一系列关键地表过程，影响着流域水土资源的可持续利用和生态环境的保护与优化。研究呼吁在土壤调查和数据库构建以及土壤水、碳和氮循环模拟的研究中引入土壤砾石的相关参数，以便更加准确地揭示和评估分布广泛的高砾石土壤的水文和生物地球化学循环过程与污染物排放。

物种分布纬度梯度格局形成原因研究

中国科学院动物研究所乔慧捷副研究员与英国牛津大学、雷丁大学、布里斯托大学及美国新墨西哥大学、堪萨斯大学等单位开展合作研究，构建了没有种间相互作用、进化机制极其简单的虚拟场景，评估了环境变化对生态位宽度的纬度梯度格局的影响程度。研究成果发表于Global Ecology and Biogeography。该研究将全球陆地区域网格化并与环境空间结合，重构了物种进化的历史和全球尺度的生物多样性格局，利用细胞自动机（cellular automaton）算法来模拟虚拟物种的生态位宽度和分布范围沿纬度梯度的变化趋势。该研究重现了一些重要的生态学现象（如多样性/环境适应能力等的维度梯度），并在一定程度上证明了Rapoport’s Rule等假说。

东北亚地幔过渡带二维三重震相波形模拟

中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室大陆岩石圈演化动力学学科组陈凌研究团队与南京大学副教授王涛等合作，基于78个中国地震局固定台站记录的3个深源地震数据，通过二维三重震相波形模拟，获得了东北亚地区地幔过渡带中停滞的俯冲板片形态及其与周围地幔的地震波速度结构信息。研究论文发表于Journal of Geophysical Research:Solid Earth。东北亚地区位于太平洋板块俯冲至欧亚大陆之下的俯冲前缘，在这里俯冲板片深达地幔过渡带并停滞在660千米间断面之上。准确刻画俯冲板片形态与速度结构对于理解板片与地幔间的相互作用、相关俯冲过程及浅表地质响应等具有重要的科学意义。

a.研究区域，绿色三角形为地震台站，红色五角星为地震事件；b.三重震相射线路径；c.走时曲线图。d-e.事件20080519的P波和SH波的三重震相波形示例，蓝色为实际数据，红色为最佳拟合波形。（图片来源于中国科学院地质与地球物理研究所网站）

东北亚地幔过渡带结构示意图（图片来源于中国科学院地质与地球物理研究所网站）

透过性拦沙坝调控泥石流研究进展

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所周公旦研究员团队以梳子坝为研究对象，在透过性拦沙坝调控泥石流研究中取得进展，相关研究成果发表于Landslides。透过性拦沙坝作为泥石流防治工程中广泛使用的工程措施，具有结构简单、施工方便、透水性好、拦排兼备等优点。研究结果表明，泥石流流态和内部应力状态深受泥石流含水率的影响，进而呈现梳子坝对泥石流的不同调控效果。研究成果首次将梳子坝对泥石流的调控效果（物质拦截率、速度减小率）和梳子坝的结构形式（开口宽度）、泥石流的来流性质（含水率）有机耦合起来，这对科学合理的工程设计具有明确的指导意义。

倒数第二次冰消期气候变化特征及海陆变迁对降水同位素组成的影响

中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员团队联合国内外同行，对山东上小峰洞一根涵盖倒数第二次冰消期的石笋（SD1）进行铀系测年和碳氧同位素组成分析，分析结果发表于Quaternary Science Reviews。季风降水对于山东半岛农业生产和经济社会的发展至关重要。与山东毗邻的渤海和黄海海域水深不足100米，冰期—间冰期全球冰盖的扩张与消融导致全球海平面的升降幅度能够超过120米，这会引起山东半岛的海岸线发生巨大的迁移。海岸线迁移造成的海陆格局的变化，能够显著改变区域下垫面状况、粉尘输出、季风降水及降水的氧同位素组成等，使其成为研究区域与全球环境变化联系的关键区域。

地幔间断面成因及地幔对流模式研究进展

中国科学院测量与地球物理研究所倪四道研究团队与中国科学技术大学及国际同行开展合作，首次发现了非对称路径660千米间断面散射波震相，揭示了地幔410及660千米间断面的小尺度起伏特征，为地幔对流模式研究提供关键证据。该成果发表于Science。板块构造学说是固体地球科学的基石，刻画了岩石圈的基本运动学特征，而地幔对流理论则为理解板块运动规律提供了动力学基础。研究团队基于温度及化学成分对地幔间断面各种横向尺度起伏的不同控制作用，对间断面的成因及地幔对流模式开展研究。该研究聚焦于地球内部界面起伏探测方法，提出了非对称路径背向散射PKP波约束小尺度起伏的新方法。