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厄尔尼诺是发生在热带太平洋海温异常增暖的一种气候现象，作为地球上最强的年际变率来源，它对全球气候和极端天气具有重要的影响。与厄尔尼诺现象相关的洪水，干旱，热浪等极端事件对许多国家的粮食安全，公共卫生和经济活动都有重要的影响。因此研究厄尔尼诺现象对防灾减灾和社会可持续发展意义重大。
近年来破纪录的极端降水和洪涝频繁袭击全球各地，如2021年东亚和欧洲的暴雨、2022年巴基斯坦洪涝，都造成了严重的社会经济损失。气候变化应对需要准确可靠的气候预估信息，未来极端降水事件如何变化是一个众所关注的问题。然而，当前的气候模式预估结果尽管一致表明全球大部分地区极端降水将随未来增温而增强，但预估的极端降水定量变化却存在很大的不确定性，这制约了气候预估信息在实际决策中的应用。
板块构造是地球区别于太阳系其它类地行星的主要构造特征。地球是人类和所有已知生命物种的共同家园,其宜居性的建立、改善和长期维持，包括生命活动所需营养物质的循环补给，适宜的大气温度、湿度、氧含量等等，都有赖于板块构造驱动的地球各圈层持续不断的物质-能量交换。板块构造的提出至今已逾半个世纪，尽管已得到了广泛验证和支持，但是仍存在着很多未解之谜。其中，板块构造的起始时间一直是争议最大的热点问题。
工业革命以来全球变暖正深刻影响地球环境和人类社会的可持续发展。由于器测记录时长的有限性，无法全面获取地球气候系统的变化规律，因此利用地质记录延长气候变化历史，结合气候模式模拟，对全面认识地球气候系统演变的规律及其机制、气候模式评估和未来气候预测至关重要。
全新世以来（约1万年前至今）全球气温如何变化？现今的气候变暖是否已经达到1万年来最温暖的程度？回答这个问题主要有两个途径：1）地质记录；2）古气候模拟。集成的地质记录显示在早中全新世（距今～9000-6000年）有一个大暖期，其后温度逐渐下降，至工业革命以来再次变暖（Marcott et al., 2013）；而古气候模拟揭示全球年均温在过去1万年来持续上升（Liu et al., 2014）。目...
张卉等-NC：气候变化导致泥炭地变干还是变湿？（图）
气候变化 泥炭地 中国科学院地质与地球物理研究所 张卉 NC
2023/1/16
泥炭地是重要的陆地碳库，其储存的碳约为全球森林植被碳储量的两倍（图1）。因此，泥炭地在调节区域环境、缓解全球气候变化方面发挥着关键作用。
NC: 新视角揭示全球稳定同位素“反高程效应”原因（图）
全球稳定 同位素 反高程效应 新视角
2023/1/16
青藏高原的隆升历史，尤其是新生代青藏高原古高度变化是地球系统科学研究中的重点、热点和难点。古高度重建方法主要有古生物、稳定同位素古高度计和团簇同位素温度计等。其中，稳定同位素古高度计方法最为成熟，已被广泛应用于青藏高原、阿尔卑斯山、安第斯山以及落基山等古高度重建工作中。
从公元前5000年到现代，黄金在人类文明演化中发挥了至关重要的作用。金主要采自金矿床，而金矿床的形成主要受控于地球内部含金热液的运移和矿质沉淀。造山型金矿占世界黄金产量的75%以上，通常形成于大陆地壳上部变质带内，以发育高品位含金石英脉为特征。在大多数造山型金矿中，成矿流体的温度约为250-450℃，压力为500-1500 bar，盐度较低（通常≤ 3 wt%NaCl eq.），CO2和H2S含量...
李玮等-NC：天山造山带的陆内变形机制（图）
天山造山带 陆内 变形机制
2023/1/16
陆内造山带，是指发育在大陆板块内部、远离汇聚板块边缘的造山带，其形成与演化涉及板块内部应力远程传递、大陆岩石圈流变特性等基本科学问题，是经典板块构造尚未系统涉及的理论空白区。天山造山带作为中亚造山带塔里木-哈萨克斯坦拼贴系的主体，是古生代古亚洲洋构造域多岛洋（海）俯冲消减、碰撞拼贴的产物，其于中生代进入构造平静期并遭受一定程度夷平，但在新生代再次活化、隆升，因此是认识陆内造山过程和机制的理想窗口（...
孙伟家等-NC：活动的火星地幔（图）
火星 地幔 孙伟家等-NC
2023/1/16
近年来国际上实施了InSight火星探测计划（全称为Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, 地震、大地测量和热传导内部探测）。2018年11月26日搭载火星地震仪SEIS的InSight火星探测器登陆火星赤道附近的埃律西昂平原（Elysium Planitia）。2019年2月底，...
NC：太古宙早期洋壳俯冲的钙同位素证据（图）
太古宙 洋壳俯冲 钙同位素 证据
2023/1/14
陆壳形成时间和机制一直是地学界备受关注的关键科学问题，对于理解板块构造历史、大气和海洋化学演化以及生命演化等科学问题具有重要意义。TTG代表了太古宙陆壳的主要物质组成，但对于TTG是通过俯冲洋壳或加厚下地壳熔融还是通过中-下地壳玄武质岩浆的广泛分离结晶形成的，学术界仍存在争议。最近有研究通过重硅同位素特征提出，TTG源区需要有表壳物质的加入，并倾向于太古宙的水平构造模式。但现存问题是，通常用来推断...
NC：直接空气捕获技术(DAC)发展政策路线图（图）
空气捕获技术 DAC 发展政策路线图
2023/1/14
从18世纪至今，大气中CO2等温室气体浓度逐年增加，致使温室效应加剧，深刻影响着全球气候变化。在2016年签定的《巴黎协定》中，制定了在21世纪末全球平均气温升幅与前工业化时期相比控制在2℃以内的目标, 且力争控制在1.5℃之内。科学家发现，要实现1.5℃调控目标，必须采取负排放措施（Masson-Delmotte et al.，2018）。在此背景下，直接空气CO2捕获（DAC）技术的大规模应用...
NC：火山活动触发古新世/始新世碳释放的正反馈（图）
火山活动 古新世/始新世 碳释放 正反馈
2023/1/14
古新世-始新世极热事件(PETM; ～56 Ma)发生在早新生代长期增温背景下，为一历时极端短暂的快速增温和大规模海洋底栖生物灭绝事件。在地质记录上，该事件主要表现为大幅度的碳同位素负漂和显著的碳酸盐补偿深度(CCD)变浅。这些观测事实说明该事件是由巨量轻碳快速注入到海-气系统而引起。然而，关于巨量轻碳的来源及释放机制，目前学术界存在很大争议。潜在的碳源包括海底天然气水合物、泥炭燃烧、冻土分解、热...
通常认为地幔具有均一的氧同位素比值（正常地幔橄榄石δ18O = 5.18 ± 0.28‰），而地壳物质则变化较大，因此氧同位素可为地壳再循环、地幔不均一性等研究提供重要约束。深部幔源岩浆中偏离正常地幔氧同位素值的信号一般被归因于陆壳混染、壳源物质俯冲再循环进入源区、原始地幔不均一等因素。目前对深部幔源岩浆穿过大陆岩石圈地幔（SCLM）时能否导致氧同位素组成的变化仍缺乏了解。
NC: 深度学习窥视月球永久阴影区（图）
深度学习 月球 永久阴影区
2023/1/14
位于永久和暂时阴影区域（PSR/TSR）内的月球极地冷阱可以捕获彗星、小行星、太阳风相互作用、内部排气和其他来源在较长时间内释放的挥发物，对了解月球以及太阳系其他无空气天体上挥发物行为历史具有关键作用。月球永久阴影区（PSR）预计将容纳大量的水冰，在科学探索中有助于认知月球水冰的特征和起源，以及更广泛的月球极地挥发物。