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科学通报
2016年 61卷 10期
发布日期:2016-04-08

由科技部、中国气象局、中国科学院和中国工程院牵头组织的《第三次气候变化国家评估报告》自2012年8月启动以来, 历时4年, 经过400余位专家共同努力完成. 该报告全面总结了《第二次气候变化国家评估报告》以来, 国内外对气候变化科学问题的新研究、新进展和新认识. 中国气象局国家气候中心丁一汇研究员领衔的研究团队给出了近百年来中国陆地区域平均增温1.2℃, 明显高于《第二次气候变化国家评估报告》平均增温0.5~0.8℃的新结论. 同时中国夏季的雨型发生了明显的改变, 西部地区持续变湿, 东部季风区呈现南涝北旱的雨型. 中国的海平面上升比全球更快, 达到2.9 mm/a, 并且使用中国科学家发展的多个耦合气候模式预估了21世纪气候的变化: 模式结果一致指出, 如果减排力度不够, 在21世纪中期即可能超过2℃阈值. 这些成果将为我国气候变化适应与减排行动提供有力的科学支撑. 详见丁一汇等人文(p1029). 封面图片由国家卫星气象中心提供, 显示了“风云三号”卫星2010年1月对渤海海冰监测情况.


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  科学通报--2016, 61(10)   发布日期: 2016-04-08
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专题:解读《第三次气候变化国家评估报告》

气候变化研究与环境和发展问题紧密相扣

王会军
摘要
  科学通报, 2016, 61(10): 1027-2028
全文 : PDF (405 KB)  
专题:解读《第三次气候变化国家评估报告》

近百年中国气候变化科学问题的新认识

丁一汇, 王会军
本文对我国气候变化的6个方面作了概述, 包括近百年中国区域地表气温变化特征、中国水循环与降水变化、亚洲季风长期变化与原因、海洋在中国气候变化中的作用、中国气候变化的原因和全球与中国气候变化的预估. 最后对我国未来气候变化研究的9项重大课题提出了具体的建议.
摘要

全球和中国的气候变化问题日益受到各国政府、科技界和公众的关注.其中科学问题作为气候变化影响和对策的科学基础与支撑,得到了广泛而深入的研究,无论在国际上还是在中国都取得了重大进展.本文从全球的视野对与中国气候变化有关的6个方面的重要科学进展和新认知作了概述.它们包括:(1)近百年中国区域地表气温和大气平均气温的变化特征;(2)中国地区的水循环与区域降水变化;(3)亚洲季风的长期变化与原因;(4)海洋在近百年中国气候变化中的作用;(5)中国气候变化的原因;(6)全球与中国气候变化的预估和检验.最后,本文对未来中国气候变化研究需要加强的重点科学问题也提出了研究建议.

  科学通报, 2016, 61(10): 1029-1041 | doi: 10.1360/N972015-00638
全文 : PDF (4422 KB)  
专题:解读《第三次气候变化国家评估报告》

中国气候变化影响与适应:态势和展望 Hot!

吴绍洪, 罗勇, 王浩, 高江波, 李传哲
《第三次气候变化国家评估报告》更全面、更深入、更规范地评估了中国学者对气候变化影响与适应的最新研究成果. 本文总结已有研究在科学性、针对性和定量化等方面的不足, 提出未来增强风险评估、推进有序适应的具体建议.
摘要

2015年出版的《第三次气候变化国家评估报告》总结了第二次评估报告发布以来中国学者对气候变化影响与适应的最新研究结果.科学界对中国气候变化影响与适应研究的主要认识进展有:不同领域(农业、水资源、生态系统、冰冻圈、海岸带等)和区域已经显现出来气候变化影响的事实,总体判断弊大于利,特别是未来进一步增温将主要造成负面影响.影响评估的特点包括,气候变化对重点领域影响评估更加全面,重点领域对气候变化响应过程研究深入,评估方法与数据更加规范,辨识气候变化对不同领域和区域影响的利弊.本文分析了气候变化影响与适应研究差距.未来的研究将集中在降低气候变化影响认识的不确定性、提高定量化风险评估水平、增强气候变化影响与风险的综合交叉、趋利避害适应原则、有序适应机制、定量适应措施.

  科学通报, 2016, 61(10): 1042-1054 | doi: 10.1360/N972015-01240
全文 : PDF (1763 KB)  
专题:解读《第三次气候变化国家评估报告》

中国减缓气候变化评估 Hot!

何建坤, 陈文颖, 王仲颖, 刘培, 温宗国, 肖学智, 王春峰, 巢清尘, 邹骥, 顾阿伦
基于《第三次气候变化国家评估报告》减缓气候变化卷对我国碳排放状况、分部门减缓碳排放的技术潜力与成本、实现2020年GDP碳排放强度目标的关键领域与技术、碳排放峰值的条件与不确定性等问题进行了分析与评估.
摘要

摘要本文对中国碳排放状况、分部门减缓碳排放的技术潜力与成本、实现2020年GDP碳排放强度比2005年水平下降40%~45%目标的关键领域与技术、碳排放峰值的条件与不确定性等问题进行了分析与评估,提出了中国促进碳排放峰值目标实现的减缓气候变化对策,指出需要加快经济结构调整和增长方式转变,控制能源需求总量的过快增长,建立以新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系,分行业、分地区地推进碳排放峰值目标的实现.

  科学通报, 2016, 61(10): 1055-1062 | doi: 10.1360/N972015-00532
全文 : PDF (1157 KB)  
Science 125个科学前沿问题系列解读(Ⅴ)

质子会衰变吗?

梁午阳, 许甫荣
质子能否衰变一直是物理学的热点问题. 从标准模型出发, 探讨了质子衰变的可能性. 在标准模型基础上的大统一模型给出了质子寿命的下限. 同时也介绍了最近实验上测量质子寿命的进展.
摘要

自然界中的自由中子是不稳定的,可以衰变成质子,同时放出一个电子和一个中微子,平均衰变寿命大概是15 min,可是到目前为止并没有观察到质子衰变.本文从粒子物理标准模型(夸克、轻子、希格斯粒子为基本粒子和它们之间基本相互作用)出发,讨论了质子衰变的可能性.建立在标准模型基础上的大统一模型给出了质子寿命的下限.文章同时介绍了目前实验给出的质子衰变寿命下限.

  科学通报, 2016, 61(10): 1063-1065 | doi: 10.1360/N972016-00049
全文 : PDF (531 KB)  
Science 125个科学前沿问题系列解读(Ⅴ)

核聚变将最终成为未来的能源吗?

陈永静, 葛智刚, 刘丽乐
人类对聚变能的利用寄予了厚望. 本文介绍了核聚变的基础知识及可控核聚变技术的发展现状, 阐述了聚变能、可控核聚变的工程技术难度以及聚变能的利用.
摘要

由于地球上的聚变燃料储量丰富,人们寄希望于可控核聚变能够最终成为人类未来能源的终极供应者,但经过几十年的发展,人类仍未完全掌控可控核聚变技术.本文介绍了核聚变基础知识及可控核聚变技术的发展现状,力图对这一技术有更加清楚和全面的了解.

  科学通报, 2016, 61(10): 1066-1068 | doi: 10.1360/N972015-01438
全文 : PDF (1872 KB)  
Science 125个科学前沿问题系列解读(Ⅴ)

粒子物理标准模型是否建立在坚固的数学基础上?

陈斌
粒子物理的标准模型统一了自然界中的电磁、弱和强相互作用. 标准模型是建立在规范相互作用的基础上. 然而, 量子规范理论的数学基础是牢不可破的吗?
摘要

随着欧洲核子中心发现希格斯粒子,粒子物理标准模型的最后一块拼图得到确实.粒子物理标准模型是建立在Yang-Mills理论的基础之上,它把粒子的行为和几何结构优美地连接起来.然而,没有人证明量子规范理论是建立在牢固的数学基础之上.本文介绍了建立量子规范理论数学基础面临的困难和挑战.

  科学通报, 2016, 61(10): 1069-1071 | doi: 10.1360/N972016-00012
全文 : PDF (381 KB)  
Science 125个科学前沿问题系列解读(Ⅴ)

量子非局域、量子纠缠及其可能揭示的新物理

陈哲, 韩永建
介绍了量子非局域性和量子纠缠这两个最重要的量子力学特征, 并着重阐释了可能隐藏在它们后面的新物理, 特别是它们可能对因果律、量子测量问题、量子引力理论以及量子多体物理等产生的影响.
摘要

爱因斯坦等人提出的EPR佯谬和Bell隐变量理论揭示了量子力学两个相互关联的重要特性:非局域性和量子纠缠.它们使得微观量子系统之间可以建立非局域的超越经典的关联.非局域性和量子纠缠是量子力学最本质的特征.这些性质的发现不仅为解决量子力学的基本问题提供了可能,同时也揭示了量子力学不同于其他力学的根本所在,为研究量子力学与经典力学、相对论之间的关系与融合提供了新的洞察.量子非局域性和量子纠缠还提供了研究多体物理(新的拓扑相)的新工具.

  科学通报, 2016, 61(10): 1072-1074 | doi: 10.1360/N972016-00123
全文 : PDF (385 KB)  
进展 | 化学生物学

移植干细胞死活活体示踪技术研究进展

林素颖, 陈光村, 黄德华, 孟春, 王强斌
移植干细胞在体存活率是决定干细胞治疗的关键因素, 因此发展移植干细胞在体死活示踪技术非常重要. 本文从报告基因成像、外源标记成像以及多模态成像等方面就移植干细胞死活的活体影像技术研究进展予以综述.
摘要

近年来,干细胞再生医学作为未来治愈人类重大疾病最具潜力的方法之一,吸引了科学工作者的广泛关注.清晰了解移植干细胞在活体中的存活、迁移和分化行为是指导干细胞有效治疗的重要前提,其中移植干细胞在体内的存活率更是决定干细胞疗法成败的关键因素.因此,发展有效示踪干细胞死活的影像技术以有效评估干细胞在活体的存活,已成为当今的一大研究热点.本文就目前干细胞死活示踪活体影像技术的研究进展予以综述和展望.

  科学通报, 2016, 61(10): 1075-1085 | doi: 10.1360/N972015-01404
全文 : PDF (2084 KB)  
评述 | 光学

激光诱导击穿光谱的近期发展与应用

陈金忠, 王敬, 宋广聚, 李旭, 王颖, 滕枫
激光诱导击穿光谱作为一种新型的物质成分检测技术近年来有了快速发展. 本文报道了它的实验装置和检测方法研究, 也综述了其在冶金分析、环境监测、生物医学、考古研究等领域中的应用.
摘要

激光诱导击穿光谱作为分析科学领域里的一种新的光谱检测技术近年来得到了快速发展,新的研究成果不断涌现,应用范围逐渐扩大,在分析物质成分元素方面越来越显现出巨大的应用潜力和勃勃生机.本文在查阅近年来国内外最新文献的基础上,进行分析归纳,分为激光诱导击穿光谱的实验装置、方法研究以及在冶金分析、环境监测、生物医学、考古研究、地质探测、材料科学和其他领域的应用等几个部分做简要评述,试图把各篇文章的新点和亮点呈现给读者,以求共同促进激光诱导击穿光谱的繁荣与发展,使这种新型的光谱检测技术日臻完善,在科学研究和生产生活中发挥更大的作用.

  科学通报, 2016, 61(10): 1086-1098 | doi: 10.1360/N972015-00439
全文 : PDF (1143 KB)  
评述 | 心理学

音乐句法的加工

马谐, 杨玉芳, 张秋月
音乐句法制约着听众对音乐事件的期待与建构. 文章介绍了音乐句法的理论模型, 讨论了加工音乐句法的认知神经机制及相关实验依据, 提出了未来研究发展的4个方向.
摘要

音乐句法是指将离散的音符元素结合成层级结构的原则.现有研究对句法加工机制产生了较多争议."认知主义"提出整合句法需要借助基于长时记忆的图式驱动,"物理主义"则认为加工句法更多只需借助基于短时记忆的知觉驱动.两者从理论模型、行为研究和认知神经层面论证了各自的观点.未来研究有必要进一步探讨大尺度层级句法结构的加工能力及加工机制、分离知觉驱动与图式驱动的机制效应、增强脑电和脑成像技术的应用以及关注句法结构与情绪的关系.对音乐句法加工的探索有助于揭示人类高级认知智慧的特性,同时,具有重要的临床意义.

  科学通报, 2016, 61(10): 1099-1111 | doi: 10.1360/N972015-01340
全文 : PDF (494 KB)  
论文 | 天文学

太阳望远镜高精度导行方法 Hot!

郭晶晶, 杨云飞, 冯松, 季凯帆, 林佳本, 曾真, 王丙祥
郭晶晶, 杨云飞, 冯松, 季凯帆, 林佳本, 曾真, 王丙祥利用大面阵CCD实时采集主镜全日面Hα像, 依据太阳图像质心位置来反推望远镜指向的位置偏差, 实时驱动望远镜轴系控制电机进行反馈修正, 实现太阳望远镜高精度跟踪控制.
摘要

介绍了太阳望远镜实时高精度导行方法.利用大面阵CCD采集主望远镜的全日面Hα太阳像,实时获取太阳质心数据,并通过灰度阈值、质心位置判定、太阳像长短轴比率判定等多重逻辑消除云雾等不良天气带来的噪声,提高质心计算精度.采用面向连接的TCP/IP网络通信技术,将质心数据传输到望远镜导行控制端,进而驱动望远镜轴系控制系统实现闭环控制.上述硬件结构和软件算法相结合,不仅实现了高精度导行,还大大提高了望远镜导行系统的稳定性.同时,面向连接的TCP/IP网络通信控制技术,速度更快、更可靠,系统移植更便捷,并为远程控制和观测提供了技术接口.

  科学通报, 2016, 61(10): 1112-1120 | doi: 10.1360/N972015-00870
全文 : PDF (1811 KB)  
论文 | 地球化学

超低本底单颗粒锆石CA-ID-TIMS U-Pb高精度定年方法 Hot!

储著银, 许俊杰, 陈知, 李潮峰, 李向辉, 贺怀宇, 李献华, 郭敬辉
建立了超低本底单颗粒锆石高精度CA-ID-TIMS U-Pb年代学实验方法, 全流程Pb本底已降低至2~3 pg. 该方法的建立对开展高精度地层年代学及锆石标样年龄标定等研究工作具有重要意义.
摘要

建立了超低本底单颗粒锆石高精度CA-ID-TIMS U-Pb分析方法.与国内早期实验室报道的全流程Pb本底(30~50 pg)相比,目前本工作全流程Pb本底水平已降低1个数量级以上(2~3 pg),可以更好地满足单颗粒锆石高精度ID-TIMS U-Pb定年要求.同时,详细研究了Pb流程本底的来源,并且对全流程Pb本底获得较高精度的Pb同位素比值测定结果.采用所建立分析流程对清湖(Qinghu),Plešovice,Temora 2等标准锆石进行了分析,获得了与文献报道值一致的Pb/U年龄测定结果,206Pb/238U加权平均值年龄测定精度优于0.25%(2σ,n≥7).

  科学通报, 2016, 61(10): 1121-1129 | doi: 10.1360/N972015-01048
全文 : PDF (718 KB)  
论文 | 材料科学

晶格匹配InAlN/GaN异质结Ti/Al/Ni/Au欧姆接触的温度依赖特性 Hot!

汪照贤, 闫大为, 张丹丹, 顾晓峰
本文制备了Ti/Al/Ni/Au欧姆接触的传输线模型测试结构, 重点研究了晶格匹配InAlN/GaN异质结欧姆接触的输运机制, 并且分析其方块电阻和比接触电阻率随温度的变化规律.
摘要

在硅衬底晶格匹配In0.17Al0.83N/GaN异质结外延片上制备了Ti/Al/Ni/Au欧姆接触传输线模型测试结构,通过测试变温电流-电压特性研究方块电阻(Rsh)和比接触电阻率(ρsc)的温度依赖特性.结果表明:(1)沟道层的Rsh对温度呈指数依赖关系,幂指数约-2.61,主要由高温下半导体的晶格散射机制决定;(2) 300~523 K的变温范围内,ρsc随温度上升呈先增大后减小的趋势;当温度低于350 K时,ρsc的温度依赖关系主要由TiN合金的类金属特性决定;而在更高的温度下,热场发射机制将逐渐占主导.基于以上2种模型的并联形式对实验数据进行了拟合,并分析了提取的重要物理参数.

  科学通报, 2016, 61(10): 1130-1134 | doi: 10.1360/N972015-00896
全文 : PDF (1100 KB)  
论文

基于模板剥离法制备有机晶体发光二极管器件及其特性 Hot!

周威, 董奉喜, 丁然, 冯晶
基于模板剥离法可制备有机晶体发光二极管器件, 通过改善晶体与电极之间的接触, 可使载流子均匀注入晶体有源层内, 有效克服了由于晶体自身缺陷引起的制备难题, 从而实现均匀电致发光的有机晶体二极管器件.
摘要

有机晶体材料由于具有低的杂质含量、高的载流子迁移率、以及高的荧光量子效率在光电器件领域受到人们广泛的关注.但是,由于有机晶体材料具有易碎、致柔且对有机溶剂敏感等特性,导致其难于制备发光二极管器件.本文设计了一种简单且无破坏性的工艺方法,即模板剥离法,制备有机晶体发光二极管器件.基于此方法通过改善晶体与电极之间的接触,可使载流子均匀注入晶体有源层,从而获得了均匀电致发光的二极管器件.

  科学通报, 2016, 61(10): 1135-1140 | doi: 10.1360/N972015-00810
全文 : PDF (1222 KB)  
简报

一步合成钴、氮共掺的碳材料:氧还原和氧析出反应双功能电催化剂

郭思杰, 杨艳梅, 刘乃云, 乔石, 黄慧, 刘阳, 康振辉
摘要
  科学通报, 2016, 61(10): 1141-1141 | doi: 10.1007/s11434-015-0978-6
全文 : PDF (532 KB)  
科学新闻

白血病治疗新曙光

本刊讯
摘要
  科学通报, 2016, 61(10): 1142-1142
全文 : PDF (388 KB)  
 
科学通报
ISSN:0023-074X
CN:11-1784/N
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· 2015年《科学通报》英文版总目次
· 2015年《科学通报》总目次
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