降水日循环是气候系统中多种动力和热力过程共同作用的结果，与水循环和陆气相互作用密切相关。在华北地区，降水日循环受到山谷风环流、边界层惯性振荡和海陆风环流等影响，主要表现为凌晨和下午两个峰值。同时，人为排放导致的较高的气溶胶浓度也对降水日循环有一定影响。介绍了华北降水日循环的基本特征和影响因素，并总结了近期在华北降水日循环与陆气耦合的联系、华北降水日循环的模式模拟及气溶胶的影响等方面的研究，归纳了已有的科学认知，总结了现有研究的不足和面临的挑战。总之，深入研究降水日循环及其影响因素，可以帮助我们更好地理解降水的形成机制和演变规律，为提高降水精细化预报能力提供科学支撑。
形成于白垩纪期间的3个海洋大火成岩省——Kerguelen大火成岩省、Ontong Java大火成岩省和Caribbean大火成岩省被普遍认为是造成白垩纪2次全球性大洋缺氧事件的原因。建立大火成岩省与大洋缺氧事件之间因果关系的前提条件是二者同时发生。然而，由于在研究海洋大火成岩省的喷发年龄时，常用的定年对象容易受到海水蚀变等作用的影响，导致获得的年龄并不能都代表火山活动的时间。通过对3个海洋大火成岩省的所有年龄数据进行收集、可靠性评估和筛选，发现现有的可靠年龄数据虽然能证明大洋缺氧事件发生时3个大火成岩省有同时期的喷发活动，但大火成岩省的喷发时长和喷发节奏等方面的特征尚不明确，其与大洋缺氧事件之间的因果关系还有待于利用更多的年龄数据进行深入研究。
新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象，其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发展，人们意识到纳米颗粒作为胶体的最小部分，能够以其独特的性质显著影响铁锰成矿过程。通过总结已有研究，发现铁氧化物与锰氧化物会以纳米颗粒的形式普遍共存于多种表生地质环境，还证实了水成型铁锰结核/结壳中的主要铁锰矿物（如水羟锰矿和水铁矿）都是纳米颗粒。铁氧化物纳米颗粒对二价锰［Mn（II）］的表面催化氧化可能是水成型铁锰矿物通常在纳米尺度密切共生的原因。此外，在铁锰结壳中还观测到大量在以往研究中被普遍忽视的三价锰［Mn（III）］矿物，其含量在结壳顶部最高，随深度增加逐渐下降，四价锰［Mn（IV）］矿物的含量则呈相反的变化趋势。不同价态锰氧化物纳米颗粒的表面能差异导致Mn（III）矿物在Mn（II）的氧化过程中最先沉淀，并可能在沉淀之后逐渐转化为Mn（IV）矿物。相信随着纳米地球科学与高精度原位实验技术的发展，必将不断深化对海水铁锰循环及海底铁锰成矿的认识。
平流层下部20 km高度附近的大气层在特定季节存在下层西风（东风）折转为上层东风（西风），且南北风分量很小的自然现象，这种纬向风的转换层称为平流层准零风层。平流层准零风层的低风速和风向变化的特点使其成为部署平流层飞艇和高空气球等弱动力或无动力临近空间飞行器的理想环境。针对国内外平流层准零风层的研究成果，归纳总结了平流层准零风层在北半球、中国及重点区域随时间变化的特征；系统分析了热成风原理、平流层准两年振荡、平流层爆发性增温、行星波涡动通量输送、南亚高压和副热带西风急流等因素对平流层准零风层形成的影响机理和特征；对比分析了MST雷达、激光雷达、探空火箭及高空气球等探测方法在平流层准零风层探测中的优缺点和部分探测事实；归纳总结了中层大气模式和数值天气模式在平流层准零风层预报中的优缺点，明确利用数值天气模式是当前开展平流层准零风层预报与气象保障的主要途径，平流层准零风层底高、厚度等诊断方案是定量化研究平流层准零风层精细结构及演变的基础；总结了基于平流层准零风层利用的飞行器工作原理；最后对未来科学研究的重点方向进行了展望。开展平流层准零风层研究进展回顾，对今后深入研究平流层准零风层以及平流层低速飞行器的部署和气象保障具有十分重要的意义。
“导度—光合”模型广泛应用于植被蒸腾估算，其中气孔导度斜率是模型的核心参数，通常用一个特定于生物群系的固定值进行参数化。然而，有研究指出气孔导度斜率存在季节性变化，故常数化气孔导度斜率的方案将导致植被蒸腾估算产生较大的不确定性。因此，如何优化气孔导度斜率的参数方案是提升植被蒸腾估算精度的关键。已有研究表明，使用叶面积指数对气孔导度斜率进行动态参数化可以有效改进对落叶林植被蒸腾的估算，但目前尚不清楚该方法是否同样适用于林冠季节变化不明显的常绿林。此外，最优性原理进一步解释气孔导度斜率为温度的函数。因此，利用温度模拟气孔导度斜率的效果是否优于叶面积指数也有待研究。针对以上问题，选取6个FLUXNET常绿林站点研究气孔导度斜率与叶面积指数和气温的关系，并对比2种参数化方案的模拟结果。结果显示，气孔导度斜率在各站点都随叶面积指数和温度的变化而变化，二者均呈现显著的负相关关系，动态参数化方案结果均优于常量气孔导度斜率静态参数化方案。这表明在常绿林中利用叶面积指数对气孔导度斜率模拟仍然有效，但温度对气孔导度斜率的解释能力（R2=0.45±0.12）比叶面积指数的（R2=0.28±0.23）更强。进一步对比基于叶面积指数和温度参数方案所得的气孔导度和植被蒸腾，发现在日尺度上基于温度的方案比基于叶面积指数的结果改进更明显，显著降低了植被蒸腾估算的均方根误差（26.0%±24.4%）。以上结果说明基于温度的气孔导度斜率参数化方案具有可行性，并有助于从机理层面改进常绿林生态系统的气孔导度和植被蒸腾动态的模拟。
从全局尺度探索城市群交通可达性，能有效描绘城市群间的协同关系及城市群内部的一体化趋势，为推进城市群一体化发展提供理论支撑。基于改进的时空图分析模型，测度11个国家级城市群的可达性水平，从城市群群内空间集聚性和群间交通协同特征方面分析高铁网建设下城市群可达性演变特征。结果表明：高铁建设产生的“时空压缩”将促进中国城市群点位“两横两纵”分布结构向“组团式”结构扩散。高铁建设将促进城市群内部的一体化和城市群间的协同化，增加区域平衡性。时空图分析模型能够有效解读时空图的空间信息，拓展了可达性空间分析方法的应用，并为促进城市群区域平衡发展提供了参考。
参数化方案的不确定使得数值模拟难以准确描述大气边界层过程，近年来受到研究人员的关注。采用WRF模式的YSU、ACM2、QNSE和Boulac 4种边界层方案对藏东南冬季大气边界层进行数值模拟试验，并利用2022年1月3~9日无线电探空观测资料，对大气边界层结构特征，包括位温、比湿、风向和风速，以及近地层、地表温度和热通量模式结果进行验证，分析研究不同边界层参数化方案在藏东南林芝地区的适用性。结果表明：ACM2方案对位温的模拟偏差最小。当对流交换较弱时，参数化方案对边界层模拟误差偏小。局地与非局地混合作用相比湍流动能对边界层发展贡献更大。对于边界层高度，TKE方案作用的影响大于非局地方案。对于比湿，模拟结果显示出明显的偏干现象。整体上BouLac方案与观测值最接近。对于地面气温和地面温度的模拟，各参数化方案的模拟值与观测值的变化趋势较为一致，其中ACM2方案效果最好。冬季潜热通量较小，感热通量起主导作用，BouLac方案在模拟热通量方面表现较好。
古温度的定量重建已成为理解地球气候系统演化的关键性环节，然而目前可靠的陆地温度重建指标仍然较少。来源于微生物细胞膜的甘油二烷基甘油四醚膜类脂（GDGTs）及其相关指标（甲基化/环化指标MBT/CBT和四醚指标TEX86）在湖泊古温度的定量重建中具有一定的潜力，但由于湖泊系统的复杂性及高原气候的特殊性等问题，使得相关指标在青藏高原湖泊的应用受到影响。因此，对目标湖泊开展详细的现代过程分析，考察GDGTs温度指标的应用潜力尤为重要。以位于藏北高原的黑海作为研究对象，采集表层沉积物、流域土壤以及入湖河流沉积物共24个样品。分析了黑海沉积系统中GDGTs的来源，探讨了GDGTs及其相关指标对环境因子的响应，考察了MBT/CBT指标及温度转换函数在高原湖泊温度重建中的适用性。结果表明：黑海中存在部分内源性GDGTs；水体深度对GDGTs的组成与分布影响较显著，电导率与总有机碳的影响较弱；MBT/CBT指标在高海拔和寒冷地区的湖泊古温度重建中有一定的局限性，应该结合区域特点、气候类型及母源微生物对特殊环境的生态响应等，建立更加适用于高原湖泊的温度指标及校正方程。
测深点是获取水下高质量数字高程模型的主要数据源，海岸带区域低密度的测深点会导致水下数字高程模型精度较低。针对该问题，结合反距离权重法与粒子群算法，提出一种顾及各向异性的多参数协同优化的点位加密算法，获取在全局意义下的补插点位水深最优解。以黄河三角洲1992年、2007年和2015年3期测深数据为研究对象，采用4种地学常用的插值方法对提出的加密方法进行验证，结果表明该方法处理后的数据插值精度有显著提高，绝对误差与相对误差均降低12%，能够对水下地形进行更为准确的重建。
