新闻动态 / 2024年09月02日

人类活动排放的硫酸盐气溶胶，会大大增加大气中的云凝结核数量，对云和降水过程产生复杂的影响。与此同时，对特定地区而言，污染物的浓度水平又和风向、风速、大气不稳定度等天气条件紧密相关。那么，这二者对降水的空间分布特征究竟有怎样的影响？近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院、风云卫星遥感联合实验室李锐教授课题组利用卫星观测的气溶胶、降水三维结构数据，配合再分析资料和数值模拟结果，成功揭示了我国京津冀地区硫酸盐气溶胶和大气动力条件对降水及其潜热三维结构的分别影响，并量化了各自的敏感性，对深入理解这一复杂大气过程、提高天气和气候模拟与预测能力提供了理论的支撑。研究成果以“Complex interplay of sulfate aerosols and meteorology conditions on precipitation and latent heat vertical structure”为题，发表在自然出版集团期刊《npj Climate and Atmospheric Science》（简称npj CAS）上。npj CAS旨在发表气候学和大气科学领域的高水平创新性研究成果， ...

新闻动态 / 2024年09月01日

近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院肖益林教授团队通过对条带状铁建造（BIF）进行锂同位素的研究，从而揭示了“大氧化事件”（GOE）的启动机制，相关成果以“Lithium isotopic compositions of the Neoarchean Huoqiu BIF and the Paleoproterozoic Yuanjiacun BIF from North China Craton: Implications for the Triggering Mechanism of the Great Oxidation Event”为题发表在《Precambrian Research》上。氧（O）是关键的生命元素，对地球上生物的繁盛起至关重要的作用。地球早期是缺氧的，直到约24.5亿年前的GOE时，氧气才在大气中聚集起来。GOE是地球历史上十分重要的环境改变事件，对于其启动机制的讨论是近年来的研究热点之一。研究团队通过分析形成于GOE启动前后BIF的锂同位素组成（δ7Li），结合铁氧化物合成实验，确定了古海水的δ7Li值在GOE前后呈明显升高的特征。进一步的模拟发现，地表环 ...

新闻动态 / 2024年08月29日

汪毓明院长为地球和空间科学学院2024级本科新生讲授“入学第一课”2024年8月27日晚上，地球和空间科学学院在第五教学楼5104教室举办了新生“入学第一课”报告会，校党委常委、学院执行院长汪毓明教授为同学们作了题为《探索未知的世界——从地球到深空》的报告，学院党委副书记熊成，2024级本科班主任王文忠、邹宇飞、郝记华以及108位本科新生聆听了报告。汪毓明院长首先介绍了“什么是地球和空间科学”，引发同学们的深思，然后分别从深海、深地、深空、深时介绍了地球科学的主要研究领域和研究手段，激起同学们对地球和空间科学的兴趣，专业又不失风趣地讲解生活中的地球科学，总结到“从深海、深地，再到深空，人类不停地探索着一个又一个未知的世界，带动技术的发展，拓展人类的边界，这就是地球和空间科学”。然后，汪毓明院长围绕学科地位、科研平台、人才培养等方面,给同学们详细介绍了学院总体情况以及各个专业方向的相关情况，并提到了地空学院正在谋划的“几件大事”——开发前瞻性技术，布局未来重大项目。如建设卫星接收站和地面应用系统等。最后，汪毓明院长从自己的学习经历出发，向同学们提出了几点宝贵建议：调整心态、打好基础、找到 ...

新闻动态 / 2024年08月28日

2024年8月23日，地球和空间科学学院迎来了108名2024级本科新生。晚7点，学院在东区第五教学楼5104教室召开2024级本科新生家长会，近两百名家长出席了此次活动。家长会由学院党委副书记熊成主持，副院长倪怀玮教授、固体地球物理专业主任李俊伦教授、大气科学专业主任王雨教授，以及2024级本科生班主任王文忠、邹宇飞、郝记华等应邀出席。会上，倪怀玮副院长代表学院致辞。他首先对2024级新生在高考中取得的优异成绩表示热烈祝贺，并对新生家长的到来表达了诚挚的欢迎。倪怀玮回忆了自己1997年报到时的情景，感慨万千，并对新生们的未来寄予厚望。随后，倪怀玮副院长详细介绍了地球和空间科学的研究领域、国家战略、未来发展趋势等，以及学院的人才培养、师资队伍和研究方向。他指出，学院在地球物理学、地质学、大气科学等领域拥有强大的研究实力，学院致力于为同学们提供优质的学习环境和广阔的发展平台，支持他们的成长和成就。倪怀玮副院长还介绍了赵九章英才班的特点和优势，以及学生就业方面的情况，鼓励新生们积极申请赵九章英才班，充分利用这个平台展示自己的才能，争取更多的发展机会。会上，熊成副书记向家长们详细介绍了学院近 ...

新闻动态 / 2024年08月22日

近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院王文忠特任教授与多位学者合作，通过第一性原理计算与机器学习相结合的方法，发现位于地球核幔边界高速区域的超低速区是由超离子态铁氢化物形成，相关成果以“Superionic iron hydride shapes ultralow-velocity zones at Earth’s core–mantle boundary”为题通过直投方式发表在美国国家科学院院刊《Proceedings of the National Academy of Sciences》。地球核幔边界(CMB)是地球内部成分差异最大的边界层，是地核与地幔物质和能量交换的重要场所。近二十年的地震学研究发现，在CMB上方存在不同尺度的低速异常体，如位于非洲和太平洋板块下方的大型低剪切波速省(LLSVP)，以及位于LLSVP内部和周围的超低速区(ULVZ)。理解这些低速异常体的特征和成因对理解核幔边界的动力学演化过程具有重要意义。ULVZ通常有数百公里宽，数十公里厚，相比于周围地幔其具有明显的低波速和高密度特征，因此能够长期稳定在CMB。传统观点认为ULVZ的成因主要分为两种：温度异 ...

新闻动态 / 2024年08月22日

近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院王文忠特任教授与多位学者合作，通过第一性原理计算与机器学习相结合的方法，发现位于地球核幔边界高速区域的超低速区是由超离子态铁氢化物形成，相关成果以“Superionic iron hydride shapes ultralow-velocity zones at Earth’s core–mantle boundary”为题通过直投方式发表在美国国家科学院院刊《Proceedings of the National Academy of Sciences》。地球核幔边界(CMB)是地球内部成分差异最大的边界层，是地核与地幔物质和能量交换的重要场所。近二十年的地震学研究发现，在CMB上方存在不同尺度的低速异常体，如位于非洲和太平洋板块下方的大型低剪切波速省(LLSVP)，以及位于LLSVP内部和周围的超低速区(ULVZ)。理解这些低速异常体的特征和成因对理解核幔边界的动力学演化过程具有重要意义。ULVZ通常有数百公里宽，数十公里厚，相比于周围地幔其具有明显的低波速和高密度特征，因此能够长期稳定在CMB。传统观点认为ULVZ的成因主要分为两种：温度异 ...

新闻动态 / 2024年08月20日

近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院和深空探测实验室陆全明教授和王荣生教授团队在湍流相干结构及能量耗散研究方向取得重要进展。结合卫星原位探测和计算机数值模拟结果，该团队发现地球弓激波下游湍流等离子体中小尺度电流片相干结构起源于上游波动，电流片中发生的磁场重联可有效地耗散磁能。研究成果以“Origin of reconnecting current sheets in shocked turbulent plasma”为题，于8月14日发表在国际学术期刊《Science Advances》上，并被期刊网站首页以“How current sheets form in turbulent plasmas”作为featured image加以推介。等离子体湍流中相干电流结构的形成机制和磁能最终耗散的机制等问题一直是研究热点和难点。磁场重联是等离子体中一种基本的物理过程。它提供了一种将磁能快速转化为等离子体动能和热能的有效机制。早期研究发现，湍流等离子体中会形成大量小尺度电流片结构，进而触发磁场重联。这些电流片在湍流能量耗散以及等离子体加热加速中发挥着重要作用。但是，湍流环境中电流片的起源一 ...

新闻动态 / 2024年08月18日

近日，薛向辉教授领导的激光雷达团队在量子激光雷达系统研究方面取得了重大进展。该团队首次提出了基于上转换量子干涉原理的测风激光雷达理论，并基于这一理论创新成功研发了样机。相较于传统的相干测风雷达，新系统实现了0-13km/s的速度动态探测范围和7倍探测灵敏度的提升。这一成果于2024年8月15日发表在《ACS Photonics》上。（doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00302）“看得远、看得细，测得快、测得准”是激光雷达追求的目标。单光子激光雷达相比传统激光雷达实现了单光子灵敏度的探测，性能有了极大的提升。然而，利用更多量子精密测量原理的量子雷达理论仍处于发展阶段。自1987年双光子（HOM）干涉被发现以来，HOM干涉已成为区分量子现象与经典物理学的关键基石，标志着量子探索新时代的到来。HOM干涉不仅在精确的时间测量和量子态分析方面发挥着基础作用，还在量子信息处理的各种应用中成为核心。基于HOM干涉的量子精密测量理论和应用创新，已经成为当前的研究热点。薛向辉课题组利用HOM干涉和高阶量子擦除使得来自不同光源的独立光子展现出量子干涉现象，并基于该理论开发了一 ...

新闻动态 / 2024年08月08日

近日，我校地球和空间科学学院王文忠特任教授与中国地质大学（北京）同位素地球化学实验室王水炯教授课题组合作开展联合研究，发现全球板内玄武岩存在一个共同高氧化地幔端元（Highly Oxidized Mantle Endmember，简称“HOME“），其形成与再循环碳在地幔深部的封存密切相关。进一步估算表明，中国东部大地幔楔深部自新生代以来封存了约2.4万亿吨的再循环碳（相当于4倍于工业革命前大气碳总量），形成了中国东部独特的高度氧化的新生代板内玄武岩。地幔深部碳封存和HOME的形成对地幔的热动力学演化以及表生气候的调控具有重要意义，相关成果以“Highly oxidized intraplate basalts and deep carbon storage”为题发表在《Science Advances》。地球的两个邻居，金星和火星，前者大气充满了CO2，后者几乎没有CO2，目前都不宜居（图1）。地球之所以演化成一个宜居性星球，一个关键过程是深部碳循环将地球早期大气中浓密的CO2输送到地球深部封存。大约三十亿年前，地球板块构造启动，板块俯冲可将海洋沉积碳酸盐输送到地幔深部，其中部分碳通 ...

新闻动态 / 2024年07月26日

蝉声绕耳，青春的剪影奔跑在夏日的校园中；欢声笑语，优秀的少年初现在学术的舞台上。从翘首以盼到驻足回望，2024年“踔厉奋发，担当青春”中国科学技术大学优秀大学生夏令营分营——第五届大气与全球变化夏令营在骄阳似火的7月如期开营，来自全国多个高校的优秀学子集聚中国科大，共同开启一段热血澎湃的旅程。天南海北，千里相逢 19日晚上，在地空楼会议室702，营员见面会欢乐开启。夏令营负责人郑建秋老师和营长吴振豪同学，以及所有志愿者对营员们的到来表示热烈的欢迎，接着所有人通过记忆动作分别进行了自我介绍，以小组为单位让大家互相了解。随后进行的“听歌识曲”、“爱的抱抱”和“你划我猜”等破冰小游戏，瞬间点燃了大家的热情，欢声笑语连绵不断，快乐的氛围逐渐达到极点。这仅仅是个开始，接下来的旅程必然是更加精彩纷呈！效鹰击长空，如鱼翔浅底，风华正茂少年时 20日上午9点，盛大的开营仪式在中区综合馆拉开帷幕。校长包信和院士、副校长杨金龙院士、学校相关部门和学院负责人，以及来自全国百余所知名高校的3000余名优秀学子汇聚于此。大屏上最先展示的科大介绍视频，让营员们感受到科大高精尖的科技实力、雄厚的师资力量和朴实 ...