氣候環境

原始森林土地利用變化對土壤溫室氣體排放的影響

北京大學城市與環境學院朱彪課題組通過meta分析的手段系統探討了全球范圍內原始森林土地利用方式的轉變對土壤溫室氣體排放影響的全球模式及相關機制。研究成果發表于Global Change Biology。原始森林轉換顯著降低了土壤二氧化碳排放，其主要受到土壤微生物生物量和根生物量降低的影響；受土壤通氣性變差的影響，原始森林轉換對土壤甲烷排放表現出顯著的增強作用；相比之下，在原始森林轉換初期（<5年），土壤N2O排放表現出顯著的增加，主要受到土壤硝態氮動態的調節。該研究為理解原始森林土地利用方式轉變如何影響土壤溫室氣體排放提供了理論支持。

植被變化和人類用水已成為影響黃河流域干旱形成的重要因素

中國科學院大氣物理研究所馬柱國研究員等設計了一系列數值試驗，通過比較模擬與觀測的氣象、水文和農業干旱的強度和持續時間，區分了自然因素和人類活動對黃河流域六個子流域1991—2010年干濕變化的影響，并進一步量化了二者的相對貢獻。研究成果發表于Science of The Total Environment。土地利用/土地覆蓋變化（LULCC）和人類直接用水（DHA）對黃河流域干旱強度和持續時間的影響顯著，其中氣象干旱向農業干旱的傳播過程主要受LULCC的影響，而氣象干旱向水文干旱的傳播過程主要受DHA的影響；DHA放大了大多數子流域水文干旱的嚴重程度和持續時間。

黑磷納米片（BPNSs）對小球藻的研究進展

中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室江桂斌課題組曲廣波等在黑磷納米片（BPNSs）對水生生物的毒性研究中取得新進展。研究成果分別發表于Environmental Science & Technology Letters和Environmental Science & Technology。黑磷在使用過程中的環境健康風險受到廣泛關注。該研究以模式水生植物小球藻和單細胞原生動物嗜熱四膜蟲為研究模型，對BPNSs的毒性及機制進行了系統研究。結果表明，小球藻對多種磷酸鹽離子的攝入是BPNSs暴露干擾小球藻生長的唯一原因，而BPNSs本身并不會導致小球藻的增殖異常。黑磷納米片均可誘導小球藻和四膜蟲細胞兩類單核生物內的氧化應激。

1989年超級磁暴東亞電離層東西演化差異機制

中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理重點實驗室研究員趙必強及其合作者通過對1989年地面和高空數據的重新整理和分析，尤其加入中國地區的地面觀測資料后發現，此次特大磁暴期間電離層在東亞中緯地區的分布具有很強的緯向梯度，即在相隔不大的經度扇區內電離層暴時變化差異顯著。相關論文發表于JGR-Space Physics。1989年3月13日的特大磁暴，加拿大魁北克地區和美國新澤西州供電系統在此次磁暴中受到嚴重破壞，導致魁北克地區在寒冷的冬夜停電9小時，美國多顆衛星短暫失去聯系，無線電短波通信受到嚴重干擾，引起了全社會的震驚和對太陽風暴的廣泛關注。

熱帶大氣季節內振蕩引起的海洋次表層環流變異規律和動力學機制

中國科學院海洋研究所王凡研究組在熱帶西太平洋次表層流對熱帶大氣季節內振蕩（MJO）的響應方面取得新進展，定量化揭示了MJO引起的海洋次表層環流變異規律和動力學機制。相關論文分別發表于Geophysical Research Letters和Deep Sea Research Part I。MJO是發生在熱帶地區的周期為30？60天的主要向東傳播的大氣振蕩，能夠引起大氣強烈對流和西風爆發現象，進而影響ENSO發生。研究揭示了熱帶西太平洋次表層環流對大氣MJO的響應過程，發現大氣MJO對深層環流的影響可達水深600米，定量給出了MJO引起的深層環流的變異振幅，并指出西風爆發期間海洋環流的季節內變異主要與MJO引起的風場有關。

塔克拉瑪干沙漠東南緣沙丘形成及發育機制研究

中國科學院新疆生態與地理研究所沙漠研究團隊，以塔克拉瑪干沙漠東南緣的風成沙丘為研究對象，利用遙感解譯、野外觀測以及數值模擬的方法，對風影沙丘的形態動力學成因、不同走向沙丘共存機制、風沙-流水過程互饋機制等進行了系統性研究。研究成果分別發表于Journal of Geophysical Research： Earth Surface和Geomatics， Natural Hazards and Risk。主要觀點之一表明沙漠南緣戈壁邊緣不同走向沙丘共存源于沙源供應量空間差異，而區域風況、風水交互角度、風成系統及河流系統自身沉積物輸送及沉積特點、水系深入沙漠程度及強度共同影響了區域沙源的空間分布，從而塑造了區域沙丘的空間分布格局。

甲醇與三氧化硫的反應對大氣新粒子形成抑制作用

北京理工大學化學與化工學院/原子分子簇科學教育部重點實驗室張秀輝教授與合作者在大氣新粒子形成領域取得重要進展。研究成果發表于PNAS（美國科學院院刊）。該研究一方面提出了干燥的高度污染地區甲醇會通過化學轉化參與氣溶膠新粒子形成的新機制，為我國復合大氣污染條件下新粒子形成機制研究提供了研究思路和理論線索；另一方面揭示了干燥的污染地區影響大氣硫酸生成的關鍵化學過程，為準確預測大氣中硫酸的濃度提供了重要的理論依據；同時，該研究還顯示了在新粒子形成機制研究中考慮成核前驅體形成的競爭過程的必要性，為研究新粒子形成機制的模型改進提供新策略。

珊瑚環境記錄研究新進展

中國科學院南海海洋研究所珊瑚礁及其環境記錄學科組余克服研究員等在南海珊瑚記錄的海表生產力研究方面取得進展。研究論文發表于Geophysical Research Letters。研究發現該珊瑚的碳同位素記錄了大氣二氧化碳與海表生產力對海洋碳庫的影響。通過對大氣二氧化碳的影響進行扣除，揭示了珊瑚碳同位素中的海表生產力信號。進一步對過去150多年的海表生產力進行分析，得出南海北部的海表生產力在1851—1920年間上升，而在1920—2007年間下降。這種海表生產力的變化與過去150年里東亞冬季風的變化趨勢一致，表明冬季風的增強有利于海水的垂直混合，使得下層的營養鹽上翻到海表，導致海表生產力上升，反之亦然。