天文地理

太陽暗條和冕環之間的磁重聯過程中的精細結構和詳細演化

中科院國家天文臺李樂平副研究員與國內外學者合作發現磁重聯精細結構及其演化，研究結果發表于《自然-物理》。磁重聯是方向相反的磁力線相互靠近、斷開再重新連接的現象。它在無垠宇宙中所有磁化等離子體系統（如日冕、恒星冕等離子體實驗室等）中扮演著十分重要的角色，是磁能爆炸式釋放轉化為其它形式能量的基本物理過程。在天體物理研究中，它常被用來解釋多種天文現象（如太陽耀斑、暗條爆發和伽馬暴等），但直接觀測磁重聯過程極其困難。通過分析太陽動力學天文臺和日地關系天文臺兩顆衛星的觀測數據，發現當爆發暗條碰到冕環時，它們相互作用，構成了典型的X型重聯結構，證實了三維磁重聯理論。

帕米爾東北緣前陸盆地物源變化對西構造結印度板塊與亞洲南緣47Ma碰撞時間的約束

中科院地質與地球物理研究所孫繼敏研究員與其合作者，對帕米爾東北緣前陸盆地奧依塔克剖面，開展了砂巖成分、同位素物源示蹤等綜合研究，相關成果發表于《構造地質學》。印度板塊與歐亞板塊的碰撞時間是青藏高原研究中歷時最長、爭議最大的熱點問題之一，是青藏高原研究中的重要問題。研究顯示奧依塔克剖面新增了來自科希斯坦-拉達克弧以及喀喇昆侖的物源，排除了南帕米爾來源的可能性。隨著帕米爾弧形構造帶呈突刺狀向北強烈擴展和遠程效應影響，帕米爾北緣不斷隆升，逐漸阻隔了來自科希斯坦、喀喇昆侖地體的物質，新的物質來源以帕米爾、昆侖山地體為主。

新毫秒脈沖星

中科院國家天文臺李菂研究團隊與澳大利亞科學家合作，在杜鵑座47球狀星團的找到了2顆新的毫秒脈沖星，命名為J0024-7204aa和J0024-7204ab。把杜鵑座47球狀星團的已知脈沖星數目從23顆更新為25顆，研究結果發表于《英國皇家天文學月刊》。這一發現將多次觀測的時域信號做傅立葉變換，在頻域將功率譜對齊累加，提高信噪比，有助于探測到更弱的脈沖星信號。其中J0024-7024aa的色散值為杜鵑座47中最大，且自轉周期為1.84毫秒，為杜鵑座47中周期最短，在所有脈沖星中排在第12位。球狀星團富含毫秒脈沖星和脈沖雙星系統，為FAST重要觀測目標。針對FAST早期漂移巡天中重復觀測的特點，應用非相干疊加方法可提高FAST脈沖星探測能力。

湖泊富營養化對砷循環的影響

中科院城市環境研究所顏昌宙團隊對水和沉積相中砷形態的空間分布與季節變化、相關水體理化參數等開展系統研究，揭示了富營養化對湖泊環境中砷的生物地球化學循環的影響，相關成果發表于《整體環境科學》。在太湖流域按人類活動強度梯度選取不同富營養化水域，建立長期定位生態環境觀測站。分析表明，夏、秋季重度富營養化水域中總砷和五價砷的含量相對較高，其分布明顯受到總磷、鐵、錳和溶解性有機碳的影響；夏季重度和中度富營養化水域的三價砷和甲基砷的含量與占比（占總砷的比例）均明顯高于中營養水域。富營養化環境引起磷、葉綠素a、鐵、錳和有機碳等主要水質參數的變化，有利于水生態系統中砷的生物地球化學循環。

爆發暗條和冕環之間磁重聯發生前（a和d）、過程中（b和e）和發生后（c和f）的SDO/AIA 335埃和171埃圖像觀測

爆發暗條和冕環之間磁重聯發生前（a）、過程中（b）和發生后（c）的示意圖

赤道太平洋溫躍層內動力過程

中科院海洋研究所王凡研究組報道了赤道太平洋溫躍層內小尺度動力過程研究的最新進展，相關結果發表于《自然-通訊》雜志。帶溫躍層內部的小尺度動力過程能夠影響溫躍層的結構和強度，從而決定厄爾尼諾的強弱及其發展過程。該研究利用研究海區所有的Argo浮標觀測數據和熱帶大氣海洋觀測陣列（TAO）的高分辨率觀測數據，綜合運用多種診斷方法，確認了赤道太平洋冷舌區強混合過程在溫躍層內的普遍存在性，發現了強混合過程在溫躍層下半部分和赤道潛流下半部分的存在性，揭示了強混合過程的發生規律，即其在熱帶不穩定波（Tropical instability Wave，TIW）發生期間和在拉尼娜氣候狀態下發生的頻率更大，發生的層次更深。該成果可為厄爾尼諾和南方濤動機理研究和數值模式改進帶來重要啟示。

地球表層建模基本定律

中科院地理科學與資源研究所研究員岳天祥研究團隊通過微分幾何學與優化控制論的有機結合，建立了以衛星遙感/全球模型輸出的宏觀近似信息為驅動場，以地面觀測/空間采樣數據為優化控制條件的高精度曲面建模（HASM）方法，研究成果發表于《環境地球科學》雜志。高精度曲面建模方法被廣泛應用于模擬數字高程、土壤屬性、生態服務變化、生態系統變化驅動力等空間動態。在高精度曲面建模理論與方法及其廣泛應用成果的基礎上，提煉形成了地球表層建模基本定律（FTESM）：地球表層及其環境要素曲面由外蘊量和內蘊量共同唯一決定，在空間分辨率足夠細的條件下，地球表層及其環境要素的高精度曲面可運用HASM方法構建。

熱帶氣旋生成過程研究

中科院大氣物理研究所研究員崔曉鵬團隊針對南海熱帶氣旋生成過程開展了一系列研究工作，研究成果發表于美國氣象學會《Mon. Wea. Rev》雜志。熱帶氣旋（Tropical Cyclone，簡稱TC）是在熱帶或副熱帶暖洋面上生成的、具有暖心、低壓結構的強烈風暴，TC在全球三個海區影響最大，即西北太平洋、西北大西洋和孟加拉灣。TC是低緯度地區重要的空中水資源，能極大緩解當地旱情和高溫，但它帶來的暴雨、大風、暴潮及其引發的災害，卻是對人類威脅最大的自然災害之一。研究揭示了南海TC“榴蓮”生成期間的動能收支特征和過程，給出了動能收支概念模型。

銀河系衛星星系奇異分布的可能起源

中科院紫金山天文臺南極天文和射電天文研究部研究員康熙團隊研究了銀河系衛星星系的速度分布，指出其奇異分布可以用目前流行的冷暗物質模型解釋；與大部分漩渦星系不一樣，宇宙中呈現銀河系衛星星系這種分布的可能性只有1%。；相關結果發表于《英國皇家天文學月刊》。數值模擬發現出現這種奇異分布跟星系群的形成歷史有關，大約1%的星系群在其形成過程中只吞食了一個大質量衛星星系，吞食的其他衛星星系質量都偏小，因此形成了類似銀河系這樣的一個較大的空白區域。銀河系可以很自然地呈現出衛星星系的奇異分布，而不需要借助其他解決辦法，只不過這種情況出現的概率偏小，意味著銀河系在宇宙中也許真的很特殊。endprint