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中国科学院“月球背面首批样本返回”入选《物理世界》2024年度十大科学突破（图）
天文台 同位素 分析
2024/12/20
2024年12月12日，知名学术期刊《物理世界》公布了其评选出的2024年度十大科学突破。我国完成的“月球背面首批样本返回”成果入选，中国科学院科研人员在其中做出重要贡献。
国家自然科学基金委员会中国学者与海外合作者在地球温室期甲烷代谢微生物方面取得进展（图）
地球 代谢 燃料
2024/12/21
微生物与环境之间存在着密切的相互作用。微生物不仅被动地适应环境，更能够主动地改造环境。其中，微生物如何通过甲烷影响地球宜居性演化是重要的前沿科学问题。在现代环境中，我们可以直接监测甲烷代谢微生物的活动。然而，对于地质时期而言，由于缺乏诊断性的地质地球化学指标，对这一关键地质微生物功能群的研究成为了一个巨大的挑战。
中国科学院广州地球化学研究所程斌等-OG：地质体中烃类芳构化过程中的氢同位素分馏机理（图）
程斌 地质 同位素 机理
2024/12/25
芳烃化合物广泛分布在烃源岩、石油、煤以及现代沉积物等沉积有机质中。由于该类化合物具有生物毒性而难以在活体生物内广泛合成，沉积有机质中的芳烃化合物被认为主要来自于烃类芳构化过程。该过程涉及到烃类化合物的环化、芳构化等脱氢反应，导致反应产物的氢同位素发生分馏。目前，针对沉积有机质中烃类芳构化过程中的氢同位素分馏效应与分馏机理仍然不够清楚。
挥发过程中化合物的同位素分馏不仅是稳定同位素研究领域的关键基础问题，也有很高的应用价值。其中，石油轻烃的氢同位素以其挥发过程中的逆向分馏特征而明显区别于碳同位素，使其有可能在复杂油气藏的成因研究中发挥重要的作用。然而，与碳同位素相比，已有研究对挥发过程中影响轻烃氢同位素分馏的关键因素还有待阐明。
中国科学院大气物理研究所陈尚锋等-JC：从年代际间歇性角度理解北极海冰影响ENSO的不确定性（图）
陈尚锋 年代 气候系统 耦合
2024/12/15
中国科学院大气物理研究所陈尚锋研究员和云南大学陈文教授，联合复旦大学、浙江大学、南京信息工程大学和中国科学院南海海洋研究所的相关学者，在北极—热带相互作用领域取得新进展。团队最新研究揭示北极海冰影响ENSO的年代际间歇性特征及其机制。研究成果以“Interdecadal Variation in the Impact of Arctic Sea Ice on the El Niño-So...
中国华南埃迪卡拉系陡山沱组上段碳酸盐岩碳同位素组成（δ13C）从~+5‰下降到≤-12‰，记录了地质历史时期以来最大的一次海水δ13C负异常事件，即陡山沱组碳同位素负异常事件（DOUNCE，图1）。DOUNCE事件的沉积记录在全球各大陆被广泛报道，也被称为Shuram或Wonoka事件。学界广泛认为DOUNCE事件很可能代表了一次全球性的海洋氧化事件，与大型复杂生命在地球上快速崛起密切相关（图1）...
中国科学院南京地质古生物研究所燕山地区中元古代高于庄化石群的年代学研究获得新进展（图）
年代 细胞 地球
2024/12/24
2024年来，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员及其领导的“地球-生命系统早期演化”研究团队报道和研究了燕山地区中元古代高于庄化石群。该化石群包含至少4种类型的宏体多细胞真核生物，最大个体高度达30厘米以上，是窥探地球复杂生物早期演化的宝贵窗口。
中国科学院地球环境研究所揭示亚洲硫酸盐气溶胶气候效应的远程影响（图）
气候 模型 地球 环境
2024/12/2
自二十世纪八十年代以来，北非萨赫勒地区的夏季降水大幅增加，这与亚洲硫酸盐气溶胶排放增加和欧洲排放减少的显著分化趋势相吻合（图1）。大量的研究工作表明，欧洲和北美人为气溶胶减少会引起的半球间温度梯度增加，以及与之相关的热带辐合带ITCZ纬向移动，对萨赫勒地区的夏季降水有着显著影响，而目前尚不清楚亚洲硫酸盐气溶胶的增加是否对该地区夏季降水有着远程的影响？
中国科学院地球环境研究所在砗磲超高分辨率Sr/Ca古气候古天气指示意义方面取得进展（图）
气候 同位素 元素
2024/11/14
砗磲，全球最大的双壳贝类，其壳体具有清晰的年生长纹层与天生长纹层，天纹层宽度约5-60μm，是优良的高分辨率古气候古天气研究载体。月分辨率砗磲Sr/Ca、δ18O已被证实是可靠的砗磲古气候代用指标，常被用于重建过去ENSO活动、海表面温度冬夏温差等，但是有关砗磲同位素、元素比值在小时-天分辨率上的探讨仍在起步阶段。
中国科学院南京地质古生物研究所3.5亿年前海洋初级生产力爆发引起全球巨量碳埋藏与气候变冷（图）
气候 碳同位素 分析
2024/11/10
距今2.6亿年前的晚古生代大冰期（~360–260 Ma），是地球上自动植物繁盛以来，持续时间最长的冰室气候，当时，大气二氧化碳（CO2)和氧气(O2)浓度也与现今人类生存的冰室气候环境相当。因此，对晚古生代大冰期启动与结束等关键气候转折期的系统研究，将对我们认识地球不同尺度的气候系统变化及其控制因素具有重要的借鉴和启示意义。
中国科学院海洋所利用珊瑚地球化学指标记录1788年以来黑潮长期变化（图）
地球化学 气候 观测
2024/11/8
中国科学院海洋研究所胡敦欣院士课题组胡石建研究员团队成功利用珊瑚地球化学指标重建了百年时间尺度的黑潮流量变化，并基于此揭示了黑潮流量的年际-年代际及长期趋势变化及影响因素。相关成果发表于国际地学领域一区Top期刊Global and Planetary Change。
单体同位素分析技术（CSIA）最普遍的应用是根据母体化合物的同位素分馏特征来推测转化机理和产物生成，但是，在特定反应条件下，需要通过反应产物的同位素信号推演前体物/母体化合物的同位素指纹，例如，干酪根热裂解生成的丙烷。丙烷分子内同位素分析技术（PSIA）可以追溯不同分子位置碳（端元碳及中间碳）的同位素组成，为研究丙烷的来源与生成提供新的证据（图1）。目前，相关研究工作尚未理解干酪根中不同前体物的分...
中国科学院广州地化所发现富钯的铂族新矿物——王焰钯矿（图）
金属 元素 催化
2024/11/12
铂族元素（英语：Platinum-group elements，简称PGEs），又称铂系金属，包括钌（Ru）、铑（Rh）、钯（Pd）、锇（Os）、铱（Ir）、铂（Pt）六种金属元素，位于元素周期表第五、六周期，VIIII族。这些金属稀有且贵重，通常被称为稀有金属或稀贵金属，它们具有优良的物理化学性质，能够在高温、腐蚀环境下表现出很强的催化性、稳定性和耐蚀性，因此能够用于许多应用领域，被世界各大工业...
表层海水温度（SST）是研究海洋-大气相互作用和气候变化机制的关键参数。然而，现有的SST器测记录起步较晚、且覆盖范围有限，难以全面反映长期气候变化。因此，利用珊瑚等气候载体的地球化学代用指标来重建过去的SST成为理解海洋气候变化的重要方法。然而，基于δ18O、Sr/Ca、Mg/Ca、U/Ca等指标的古海水温度计受到非环境因素和“生命效应”的干扰，影响了SST的准确重建。尽管研究者提出了改良的Li...
理解海水pH（pHsw）的自然变率对于预测海洋酸化的发展进程非常关键。气候系统的内部变率，例如厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、印度洋偶极子（IOD）、太平洋十年间涛动（PDO）、北大西洋涛动（NAO）和大西洋多年代际振荡（AMO）等，在不同的时间尺度驱动着pHsw的变化。例如，ENSO是赤道太平洋表层海水CO2系统年际变率的重要来源，而在年代际至多年代际尺度，PDO、NAO和AMO在各自海域影响着...