环境学院占长林博士在国际著名期刊《美国科学院院刊》发表论文

发布时间:2020-04-03 发布者: 编辑:向文容 浏览次数:

(环境学院 供稿) 近期,环境学院占长林博士与中科院地球环境研究所和美国耶鲁大学、麻省大学的科学家合作,通过研究陕西洛川黄土剖面黑碳记录,重建了黄土高原最近260万年以来高分辨→率的明燃和焖烧变化历史(烟炱—在古火研究中指示明燃;焦炭—在古火研究中指示焖烧),并以“Asian inland wildfires driven by glacial–interglacial climate change”为题发表在PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)杂志上。他们发现,烟炱所指示的明燃具有非常明确的冰期—间冰期旋回变化规律(图1),它↙还与深海氧同位素δ18O、大气二氧化碳浓度、不同区域的粉尘等都具有∏较好的相关性(图2)。这说明北半球大冰盖所调制的内陆气候干旱化是自然火,尤其是明燃的重要控制因子。另一方面,自然火通过排放溶解铁,可以改变海洋生产力,从而影响↓大气二氧化碳浓度,进一步影响气候和内陆干旱化,形成一个正反馈。

自然野火是地球系统的重要组成々部分,对∞全球气候和生态系统有重要影响。火在长期的地质历史中是如何作用的,与气候变化之间存在什么关联?通过长〇时间尺度、高分辨率的多指标地质记录,可以研究自然野火与◇气候变化之间的关系。然而,长时间尺度的火灾重建只能从天然环境中获取,这些指⌒标通常是零碎的,因此很难去理解。

环境中的黑碳是生物质和化石燃料不完全燃烧形成的含碳物质连续卐统一体。燃烧过程中排放的大部分黑碳储存在土壤中,还有一部分通过风力搬运、沉降、地表径流和雨水的冲刷作用,最终在河流、湖泊、海洋等环境中沉积下来。由于黑碳的惰性和∞在沉积环境中所受到的光化学和微生物作用小,黑碳可以在沉积物中存在几百万年,所以黑碳的沉积记♀录可能包含很多古环〓境的信息。黑碳的难降解特性和在人类使用化石燃料之前黑碳主要来自生物◥质燃烧的特点,使黑碳成为大火ぷ事件的指示物,其在沉积物中的记录提供了可靠的自然野火的历史记录。根据黑碳的形成条件,一般将其分为两类:焦炭和烟¤炱。焦炭是植物组织不完全燃烧的残留物,保留@ 了原始燃料的结构特征;而烟炱是高温燃烧条件下通过气粒转化形成的碳球粒。两者物理化学性质存在较大的差异,导致其迁移、传输、沉降模式和环境行为的不同。因此区分不同类型的黑碳对于研究自然野火历史有十分重要的意义。

该研究得到科技部和国家自然科学基金委项目支持。

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图 洛川剖面烟炱指示的第四纪野火历◆史图2洛川◎剖面烟炱记录与古气候指标对比

《美国科学院院报》(PNAS)是与Nature、Science齐名,被引用次数最多的综合学科文献之】一,周刊。自1914年创刊至今,PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科◥学学会学术动态的报道和出版。PNAS收录的文█献涵盖生物、物理和社会科学,2008年的影响因子为9.38,2009年影响因子为9.432。在SCI综合科学类≡期刊中排名第三位,因而已成为全球科研人员不可缺少的科研资料。

占长林,中共党员,博士,环境学院副教授、教工二支部书记,2019年学校优秀共产党◣员。近几年主持和参加国家●级、省级和校级项目10余项。近年主持和参╳与国家级、省级和校级项目10余项,已在PNAS,Science of the Total Environment,Chemosphere, European Journal of Soil Science,Atmospheric Environment, Environmental Science and Pollution Research等学术期刊发表学术论文50余篇,其中SCI检索论文28篇。