【“液态阳光” 推动碳达峰碳中和的技术新路径】以太阳能为动力，水和二氧化碳作原料，在催化剂作用下合成出甲醇，用以替代化石能源，实现碳的循环利用——甘肃籍中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员、博士生导师李灿及其团队，历时20载攻克的液态太阳燃料合成技术，将这一梦想变为现实。
而随着液态太阳燃料合成技术在兰州新区成功完成工业化验证，使早日实现“碳达峰、碳中和”有了一条全新路径。
二氧化碳变废为宝
车辆离开兰州新区繁华的核心区，沿着笔直开阔的道路向西北方向行驶20余公里，便到了兰州新区倾力打造的化工园区。道路一侧的一座小山丘上，漫山遍野铺满了光伏板，在阳光照射下显得格外壮观。
“这是液态太阳燃料合成示范项目的光伏发电部分，占地259亩，用来将太阳能转化为电能。”兰州新区石投集团高级技术主管李春新介绍说。
距离山丘不远，就是项目的主厂区，里面矗立着项目的核心设备——各种各样的装置、在空中穿梭交织的管道、高耸的反应塔，显示出十足的科技范儿。
“用山丘上光伏板发的电，将水电解为氢气和氧气，再让氢气和二氧化碳反应，就生产出了甲醇，也就是我们所说的‘液态阳光’。”李春新尽量用最简要的语言道明了项目的原理。
甲醇，可作为燃料替代石油，同时也是一种重要的化学中间体，在化工领域应用非常广泛。
电解水制氢，氢再与二氧化碳反应制甲醇，在实验室早就在研究，液态太阳燃料合成示范项目有何特别之处？
“关键在于合成过程中使用了李灿院士团队所研发的高效催化剂。”李春新说，这一项目由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢等3个重要生产环节组成，其中，李灿院士团队研发的催化剂在后面两个环节发挥了关键作用。
催化剂是在化学反应中加入的一种特殊物质，其本身不会参与反应，却可以加快化学反应的速度，全面提升效率。
实验室里，通过电解水得到氢气，再让二氧化碳与氢气反应生成甲醇的过程复杂漫长，且条件也相对苛刻，而没有实现大规模化工业过程。而李灿院士团队研发的高效催化剂，则极大加快了电解水和二氧化碳加氢的进程，解决了关键技术难题，使工业化生产“液态阳光”变为了现实。
“通俗地讲，液态太阳燃料合成示范项目就是利用太阳能、水和二氧化碳生产出甲醇的过程，它将无形的太阳能量转移到了液态的甲醇当中，因此，以这种方式得到的甲醇被形象地称为‘液态阳光’。”李春新进一步解释说。
兰州新区化工园区总顾问、兰州大学化学系教授张有贤认为，“液态阳光”合成技术是一项革命性的技术，其重大现实意义在于将二氧化碳变为重要的生产原料，划时代地解决了工业二氧化碳尾气的利用问题。
“工业生产过程中，二氧化碳之所以被大量排放，是因为它无法被大量利用，产生不了价值。而在‘液态阳光’的生产中，二氧化碳变成了重要原料，有了利用的价值。”张有贤说，液态太阳燃料合成示范项目不仅将太阳的能量转移到了液态的甲醇中，也使二氧化碳中的碳元素“封存”到了甲醇中，这是人类利用二氧化碳的一次重大创举。
催化技术重大创新
中国科学院大连化学物理研究所位于辽宁省大连市沙河口区，不远处就是大连著名的星海广场和星海公园，依山而建、环境优美。
大连化物所是一座以基础研究与应用研究见长的综合性研究所，催化化学是其重要的研究领域。自1983年到大连化物所读研究生以来，李灿院士不断向着一座又一座催化领域高峰努力攀登。“液态阳光”则是李灿和他的团队在催化剂研究上又一次重大突破。
“‘液态阳光’合成成功，实际上就是催化技术的成功。”近期，记者专程前往大连化物所，对李灿院士进行了专访。李灿介绍说，“液态阳光”的合成过程中，通过加入催化剂，大幅提升了电解水制氢、二氧化碳加氢两个生产环节效率。
也就是说，李灿团队分别攻克了两大催化技术。
以电解水制氢为例：传统电解水制氢能耗大，生产出同样体积的氢气不仅成本高，而且速度慢。但使用李灿院士团队研发的先进电催化剂后，单位时间内电解的氢气量大幅增加。
“以前，一小时能够出几百立方米氢气就已经了不起了，现在我们可以出1000立方米以上，这是一个很大的进步。”李灿说。
制氢速度提升的同时，还有成本的下降。
传统制氢，每产生1立方米氢气大概需要耗5度以上的电能，但兰州新区液态太阳燃料合成示范项目把生产1立方米氢气的耗电量降至4.3度。
“别小看这0.7度，一方省下0.7度，1亿立方米、10亿立方米又要省下多少电，这个量大得不得了。”李灿说，工业生产必须要考虑效率和成本，否则没有企业愿意干。
前沿技术的探索之路往往充满着艰辛。
“液态阳光”的成功，研制出具有很强靶向性的催化剂是关键。一次次试验、一次次失败，李灿院士团队没有放弃。
“加入催化剂后，要让氢气和二氧化碳反应后生成甲醇，而不是甲烷之类的其他物质。”李灿院士说。
与实验室环境不同，工业合成“液态阳光”必须要充分考虑到杂质、水、温度等对催化剂的影响。
比如：要确保催化剂耐高温，温度升高不会被烧死、烧结。同时，工业二氧化碳含有大量杂质，有毒化作用，这又需要催化剂要特别“皮实”，既要在温度高的时候不怕烧结，又要同时在各种各样的“粗粮杂粮”原料过来能够被消纳。
“一般的催化剂很怕水，温度高的时候，水对催化剂的破坏很严重，而二氧化碳加氢过程中会产生大量的水，又给我们带来新的问题、新的挑战。”李灿说。
通过许多次攻关，一系列问题最终逐一得到解决。
2020年10月15日，兰州新区“液态阳光”示范项目通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。来自全国各地的权威专家一致认为：这一项目具有完全自主知识产权，整体技术处于国际领先。
而“液态阳光”项目运行数据也显示，项目运行1000小时的时候，催化剂依然没有明显失活，抗中毒和抗烧结良好，达到了推广条件。这意味着“液态阳光”这一科技成果已经具备工业化生产条件。
兰州新区“液态阳光”示范项目为下一步建设10万吨级、百万吨级的“液态阳光”生产线打下了基础。
“太阳能是取之不尽用之不竭的，同样的道理，我们还可以用风能、水能等绿色能源发电，与水和二氧化碳合成出清洁的甲醇。”李灿说。
技术应用前景广阔
2020年1月17日，注定是一个值得铭记的日子。这一天，总占地面积289亩，投资约1.4亿元的兰州新区液态太阳燃料合成示范项目成功投运，呈液体状的粗甲醇第一次从设备终端的管道中流出。
“电是通过光伏发电得到的，水是普通的工业用水，二氧化碳是从合成氨工厂尾气中捕获的，完全实现了绿色生产。”李灿院士团队的王集杰博士见证了这历史性的一刻。
化学品的工业化生产存在着放大效应，在相同的操作条件下，利用小型设备在实验室得出的研究结果，往往与大型生产装置得出的结果有很大差别。
“在实验室里，最初放入反应管的催化剂只有1克，成功后，我们把量放大100倍以上，也就是加入100克催化剂再看结果，成功了，才有了进行工业试验的基础。”王集杰说。
从试验室中的瓶瓶罐罐，到完成工业中试，是“液态阳光”合成技术的一次大跨越。
兰州新区液态太阳燃料合成示范项目可年产甲醇1000吨，反应器中投入的催化剂达到了1.6吨，是原始试验的160万倍，达到了项目的工业化示范作用。
“现在的任务是进行推广应用，建设10万吨级甚至规模更大的项目。”王集杰说。
新技术能否被推广，还要算经济账。
兰州新区液态太阳燃料合成示范项目有关负责人、兰州新区石投集团有限公司总经理姜锦算过一笔账，在这一项目中，每吨甲醇的生产成本为3000元。而以传统的煤化工方式生产，每吨甲醇的成本约为2000元。
3000元与2000元，貌似“液态阳光”合成技术缺乏竞争力。
“项目的二氧化碳是购买的，因此增加了500元的成本，而随着‘碳达峰’‘碳中和’目标的提出，传统二氧化碳排放企业面临巨大的减排压力，我们项目很有可能‘零成本’甚至负成本获得二氧化碳，从而使‘液态阳光’成本大幅降低。”姜锦说。
在合成“液态阳光”过程中，除了二氧化碳，电价也对成本有着重要的影响。另一个好消息是，随着技术的进步，光伏发电的成本也在不断下降。
“3000元的成本是按每度电0.20元的价格计算的，现在有些地方光伏发电成本已经大幅下降。”对“液态阳光”合成技术的推广前景，姜锦充满信心。
在液态太阳燃料合成示范项目中，之所以将甲醇称为“液态阳光”，是因为太阳的能量被一步步转移到了甲醇中。项目落户兰州新区，一个重要原因就是当地海拔高，太阳能资源丰富。
“当然，这也同兰州新区对高科技成果应用的重视密不可分，从2018年考察对接到2019年开工，再到2020年建成试运行，仅仅用了1年多的时间，兰州新区从土地、资金等多个方面给予了大力支持。”姜锦说。
在王集杰看来，兰州新区液态太阳燃料合成示范项目的影响将会非常深远。
我国每年的二氧化碳排放量约100亿吨，其中近一半集中在电力、化工、冶金等八大行业。如果能将这些二氧化碳捕集用于制造甲醇，按1.4∶1的二氧化碳投入和甲醇产出比例，就等于全国每年在减排50亿吨二氧化碳的同时，能够生产出35亿吨甲醇，社会效应无法估量。
王集杰说，目前工业捕集二氧化碳技术已经相对成熟，未来，人们还可以对轮船等排放的二氧化碳进行捕集利用。
“液态阳光”合成技术在兰州新区完成工业化验证后，引起社会广泛关注。
在中国可再生能源学会科学技术奖评审中，液态太阳燃料合成项目荣获技术发明奖一等奖。
“已经有多家企业来对接合作，有的已经进入合同起草阶段，很快就有10万吨级以上的液态阳光甲醇合成项目启动建设。”王集杰说。
太阳能为动力，将二氧化碳变废为宝，实现碳的资源化循环利用，这一天很快就会到来。（来源：甘肃日报）
而随着液态太阳燃料合成技术在兰州新区成功完成工业化验证，使早日实现“碳达峰、碳中和”有了一条全新路径。
二氧化碳变废为宝
车辆离开兰州新区繁华的核心区，沿着笔直开阔的道路向西北方向行驶20余公里，便到了兰州新区倾力打造的化工园区。道路一侧的一座小山丘上，漫山遍野铺满了光伏板，在阳光照射下显得格外壮观。
“这是液态太阳燃料合成示范项目的光伏发电部分，占地259亩，用来将太阳能转化为电能。”兰州新区石投集团高级技术主管李春新介绍说。
距离山丘不远，就是项目的主厂区，里面矗立着项目的核心设备——各种各样的装置、在空中穿梭交织的管道、高耸的反应塔，显示出十足的科技范儿。
“用山丘上光伏板发的电，将水电解为氢气和氧气，再让氢气和二氧化碳反应，就生产出了甲醇，也就是我们所说的‘液态阳光’。”李春新尽量用最简要的语言道明了项目的原理。
甲醇，可作为燃料替代石油，同时也是一种重要的化学中间体，在化工领域应用非常广泛。
电解水制氢，氢再与二氧化碳反应制甲醇，在实验室早就在研究，液态太阳燃料合成示范项目有何特别之处？
“关键在于合成过程中使用了李灿院士团队所研发的高效催化剂。”李春新说，这一项目由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢等3个重要生产环节组成，其中，李灿院士团队研发的催化剂在后面两个环节发挥了关键作用。
催化剂是在化学反应中加入的一种特殊物质，其本身不会参与反应，却可以加快化学反应的速度，全面提升效率。
实验室里，通过电解水得到氢气，再让二氧化碳与氢气反应生成甲醇的过程复杂漫长，且条件也相对苛刻，而没有实现大规模化工业过程。而李灿院士团队研发的高效催化剂，则极大加快了电解水和二氧化碳加氢的进程，解决了关键技术难题，使工业化生产“液态阳光”变为了现实。
“通俗地讲，液态太阳燃料合成示范项目就是利用太阳能、水和二氧化碳生产出甲醇的过程，它将无形的太阳能量转移到了液态的甲醇当中，因此，以这种方式得到的甲醇被形象地称为‘液态阳光’。”李春新进一步解释说。
兰州新区化工园区总顾问、兰州大学化学系教授张有贤认为，“液态阳光”合成技术是一项革命性的技术，其重大现实意义在于将二氧化碳变为重要的生产原料，划时代地解决了工业二氧化碳尾气的利用问题。
“工业生产过程中，二氧化碳之所以被大量排放，是因为它无法被大量利用，产生不了价值。而在‘液态阳光’的生产中，二氧化碳变成了重要原料，有了利用的价值。”张有贤说，液态太阳燃料合成示范项目不仅将太阳的能量转移到了液态的甲醇中，也使二氧化碳中的碳元素“封存”到了甲醇中，这是人类利用二氧化碳的一次重大创举。
催化技术重大创新
中国科学院大连化学物理研究所位于辽宁省大连市沙河口区，不远处就是大连著名的星海广场和星海公园，依山而建、环境优美。
大连化物所是一座以基础研究与应用研究见长的综合性研究所，催化化学是其重要的研究领域。自1983年到大连化物所读研究生以来，李灿院士不断向着一座又一座催化领域高峰努力攀登。“液态阳光”则是李灿和他的团队在催化剂研究上又一次重大突破。
“‘液态阳光’合成成功，实际上就是催化技术的成功。”近期，记者专程前往大连化物所，对李灿院士进行了专访。李灿介绍说，“液态阳光”的合成过程中，通过加入催化剂，大幅提升了电解水制氢、二氧化碳加氢两个生产环节效率。
也就是说，李灿团队分别攻克了两大催化技术。
以电解水制氢为例：传统电解水制氢能耗大，生产出同样体积的氢气不仅成本高，而且速度慢。但使用李灿院士团队研发的先进电催化剂后，单位时间内电解的氢气量大幅增加。
“以前，一小时能够出几百立方米氢气就已经了不起了，现在我们可以出1000立方米以上，这是一个很大的进步。”李灿说。
制氢速度提升的同时，还有成本的下降。
传统制氢，每产生1立方米氢气大概需要耗5度以上的电能，但兰州新区液态太阳燃料合成示范项目把生产1立方米氢气的耗电量降至4.3度。
“别小看这0.7度，一方省下0.7度，1亿立方米、10亿立方米又要省下多少电，这个量大得不得了。”李灿说，工业生产必须要考虑效率和成本，否则没有企业愿意干。
前沿技术的探索之路往往充满着艰辛。
“液态阳光”的成功，研制出具有很强靶向性的催化剂是关键。一次次试验、一次次失败，李灿院士团队没有放弃。
“加入催化剂后，要让氢气和二氧化碳反应后生成甲醇，而不是甲烷之类的其他物质。”李灿院士说。
与实验室环境不同，工业合成“液态阳光”必须要充分考虑到杂质、水、温度等对催化剂的影响。
比如：要确保催化剂耐高温，温度升高不会被烧死、烧结。同时，工业二氧化碳含有大量杂质，有毒化作用，这又需要催化剂要特别“皮实”，既要在温度高的时候不怕烧结，又要同时在各种各样的“粗粮杂粮”原料过来能够被消纳。
“一般的催化剂很怕水，温度高的时候，水对催化剂的破坏很严重，而二氧化碳加氢过程中会产生大量的水，又给我们带来新的问题、新的挑战。”李灿说。
通过许多次攻关，一系列问题最终逐一得到解决。
2020年10月15日，兰州新区“液态阳光”示范项目通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。来自全国各地的权威专家一致认为：这一项目具有完全自主知识产权，整体技术处于国际领先。
而“液态阳光”项目运行数据也显示，项目运行1000小时的时候，催化剂依然没有明显失活，抗中毒和抗烧结良好，达到了推广条件。这意味着“液态阳光”这一科技成果已经具备工业化生产条件。
兰州新区“液态阳光”示范项目为下一步建设10万吨级、百万吨级的“液态阳光”生产线打下了基础。
“太阳能是取之不尽用之不竭的，同样的道理，我们还可以用风能、水能等绿色能源发电，与水和二氧化碳合成出清洁的甲醇。”李灿说。
技术应用前景广阔
2020年1月17日，注定是一个值得铭记的日子。这一天，总占地面积289亩，投资约1.4亿元的兰州新区液态太阳燃料合成示范项目成功投运，呈液体状的粗甲醇第一次从设备终端的管道中流出。
“电是通过光伏发电得到的，水是普通的工业用水，二氧化碳是从合成氨工厂尾气中捕获的，完全实现了绿色生产。”李灿院士团队的王集杰博士见证了这历史性的一刻。
化学品的工业化生产存在着放大效应，在相同的操作条件下，利用小型设备在实验室得出的研究结果，往往与大型生产装置得出的结果有很大差别。
“在实验室里，最初放入反应管的催化剂只有1克，成功后，我们把量放大100倍以上，也就是加入100克催化剂再看结果，成功了，才有了进行工业试验的基础。”王集杰说。
从试验室中的瓶瓶罐罐，到完成工业中试，是“液态阳光”合成技术的一次大跨越。
兰州新区液态太阳燃料合成示范项目可年产甲醇1000吨，反应器中投入的催化剂达到了1.6吨，是原始试验的160万倍，达到了项目的工业化示范作用。
“现在的任务是进行推广应用，建设10万吨级甚至规模更大的项目。”王集杰说。
新技术能否被推广，还要算经济账。
兰州新区液态太阳燃料合成示范项目有关负责人、兰州新区石投集团有限公司总经理姜锦算过一笔账，在这一项目中，每吨甲醇的生产成本为3000元。而以传统的煤化工方式生产，每吨甲醇的成本约为2000元。
3000元与2000元，貌似“液态阳光”合成技术缺乏竞争力。
“项目的二氧化碳是购买的，因此增加了500元的成本，而随着‘碳达峰’‘碳中和’目标的提出，传统二氧化碳排放企业面临巨大的减排压力，我们项目很有可能‘零成本’甚至负成本获得二氧化碳，从而使‘液态阳光’成本大幅降低。”姜锦说。
在合成“液态阳光”过程中，除了二氧化碳，电价也对成本有着重要的影响。另一个好消息是，随着技术的进步，光伏发电的成本也在不断下降。
“3000元的成本是按每度电0.20元的价格计算的，现在有些地方光伏发电成本已经大幅下降。”对“液态阳光”合成技术的推广前景，姜锦充满信心。
在液态太阳燃料合成示范项目中，之所以将甲醇称为“液态阳光”，是因为太阳的能量被一步步转移到了甲醇中。项目落户兰州新区，一个重要原因就是当地海拔高，太阳能资源丰富。
“当然，这也同兰州新区对高科技成果应用的重视密不可分，从2018年考察对接到2019年开工，再到2020年建成试运行，仅仅用了1年多的时间，兰州新区从土地、资金等多个方面给予了大力支持。”姜锦说。
在王集杰看来，兰州新区液态太阳燃料合成示范项目的影响将会非常深远。
我国每年的二氧化碳排放量约100亿吨，其中近一半集中在电力、化工、冶金等八大行业。如果能将这些二氧化碳捕集用于制造甲醇，按1.4∶1的二氧化碳投入和甲醇产出比例，就等于全国每年在减排50亿吨二氧化碳的同时，能够生产出35亿吨甲醇，社会效应无法估量。
王集杰说，目前工业捕集二氧化碳技术已经相对成熟，未来，人们还可以对轮船等排放的二氧化碳进行捕集利用。
“液态阳光”合成技术在兰州新区完成工业化验证后，引起社会广泛关注。
在中国可再生能源学会科学技术奖评审中，液态太阳燃料合成项目荣获技术发明奖一等奖。
“已经有多家企业来对接合作，有的已经进入合同起草阶段，很快就有10万吨级以上的液态阳光甲醇合成项目启动建设。”王集杰说。
太阳能为动力，将二氧化碳变废为宝，实现碳的资源化循环利用，这一天很快就会到来。（来源：甘肃日报）
#科学科普#【副热带高压详细科普】副热带高压，又称副热带高气压（简称副高），是指位于副热带地区的暖性高压系统。在南北半球的副热带地区，由于海陆的影响，高压带常断裂成若干个高压单体，形成沿纬圈分布的不连续的高压带，统称为副热带高压。
副高是一个水平范围非常大的高压带，是一个暧性高压。气象上称副高为行星尺度系统，意指其可与行星相比拟。以北半球为例，整个中纬度的太平洋和大西洋都是它的势力范围，台风也算是比较大的天气系统，但与副高相比就是小巫见大巫，根本不是一个量级，而只能在其边缘活动，并受其控制。
副高不仅水平范围大，它在垂直厚度也非常大，不像冬季的冷高压，底层是高压，到了高层就变成低压，它是从低到高都是高压，因此气象上称之为深厚系统。之所以称副高是高压带，主要是因为它常断裂成若干个高压单体（由于海陆的影响），这些单体我们都称之为副热带高压。
按全球不同的地理位置，分别称为北太平洋高压、北大西洋高压、南太平洋高压、南大西洋高压和南印度洋高压。如影响中国夏季的北太平洋高压，其中心在北美洲西海岸，夏季时就会西伸到中国影响，甚至控制中国中东部的大部分地区。
副热带高压对中、高纬度地区和低纬度地区之间的水汽、热量、能量的输送和平衡起着重要的作用，是大气环流的一个重要系统。
就副热带高压的单体来说，东部和西部的大气铅直运动情况有很大的差异：在高压的东部，下沉运动特别强，下沉气流因绝热压缩而变暖，造成很强的下沉逆温，称为信风逆温。这种强逆温的层结非常稳定,抑制了垂直对流的发展，使天气持续晴好，形成了副热带大陆东岸的干燥气候带。而副热带高压的西部是低层暖湿空气辐合上升运动区，容易出现雷阵雨天气。
随着季节的更迭，副热带高压带的强度、位置也会发生明显的季节变化。从1月到7月，北半球副热带高压主体呈现出向北、向西移动和强度增强的趋势；从7月到1月，副热带高压主体则有向南、向东移动和强度减弱的动向。这种季节性的变化，还具有明显的缓慢式变化和跳跃式变化的不同阶段。
太平洋高压—在夏季一般分为东、西两个大单体：位于西太平洋的大单体，称为西太平洋高压，位于东太平洋的大单体，称为东太平洋高压。西太平洋高压脊线北侧的西风带中，气旋和锋面活动比较频繁，常产生阴雨或暴雨天气。中国东部地区的主要雨带，经常处于高压脊线以北5-8个纬度的距离处。西太平洋高压脊线的季节性变化，和中国东部地区主要雨带的季节性位移相对应。
平均而言，5月份高压脊线位于北纬15度附近，主要雨带位于华南，6月份脊线越过北纬20度，主要雨带位于长江中下游和淮河流域，使江淮一带进入梅雨期；7月中旬脊线向北越过北纬25度，主要雨带就移到黄河流域，使华北进入雨季，这时，江淮流域正处在高压脊线控制之下，梅雨期结束而进入伏旱期，天气酷热少雨。
脊线南侧为东风带，常常有东风波和台风活动，产生大量的降水。因此，在7月中旬以后，华南又出现一条雨带。西太平洋高压和台风的相互配置，决定着台风的移动路径。高压强大且脊线呈东西向时，台风稳定西行；高压脊线呈西北—东南向时，台风容易向西北移动，并在中国登陆；若高压减弱和断裂，则台风往往北上登陆或转向。 西太平洋高压的强弱、进退和移动，同中国东部的天气以及旱涝等的关系极其密切，是夏半年天气预报中需要着重分析研究的天气系统之一。
青藏高压和墨西哥高压—每逢暖季，在亚洲和北美洲南部的对流层高层，存在着另外两个大型暖高压系统，分别称为青藏高压（或南亚高压）和墨西哥高压。青藏高压的水平尺度可达万公里以上，属超长波系统。这两个高压虽然都位于副热带地区，但从结构、性质和形成过程来看，和大洋上对流层中低层的副热带高压很不相同，它们主要是高原或大陆的加热作用形成的。
这种系统，在500百帕等压面之下为热低压，在500百帕以上才为高压，而且越往上高压强度越大，在200-100百帕高度，强度最大。其高压中心区为上升气流，多对流活动。这些高压中心常作东西向摆动，当其东摆时，与大洋西部的副热带高压脊叠加，使后者加强。北半球大洋上副热带高压的强度，所以夏季强于冬季，和这些高压的存在及其作用有密切的关系。
对我国的影响—对我国天气与气候有着重要影响的暖性高压是西太平洋副热带高压。西太平洋副热带高压的位置随季节而变化，一般在北纬10-40度之间活动。
冬季，副高脊线位于北纬15度附近，随着季节转暖，脊线缓慢地向北移动。4、5月，副高脊线在北纬15-20度，极锋雨带4月在华南登陆，5月到南岭6月中旬，副高脊线出现第一次北跳，越过北纬20度，在北纬20-25度间徘徊；极锋雨带到达长江流域，形成梅雨，此时华南转入晴热干旱的盛夏。
7月中、下旬副高脊线出现第二次北跳，脊线迅速跳过北纬25度，以后摆动于北纬25-30度之间，长江中下游梅雨结束，高温伏旱天气开始，黄淮地区受极锋雨带影响进入雨季，华南地区则因为赤道辐合带的北上，热带气旋、台风明显活跃，进入第二汛期，即“后汛期”。
7月底至8月初，副高脊线出现第三次北跳，跨过北纬30度到达最北位置并在此停留，华北、东北进入雨季。8月下旬，伴随着较强冷空气的南下，西北太平洋副高势力的减弱，脊线开始自北向南迅速撤退；9月上旬脊线第一次回撤到北纬25度附近，我国自北向南先后转为秋高气爽的天气。10月上旬副高脊线回撤到北纬20度以南地区，结束了一年为周期的季节性南北移动。
副热带高压内部盛行下沉气流，天气则晴好，当副热带高压长时间控制某一地区时，往往会造成该地区干旱。西太平洋副热带高压的北侧是中纬度西风带，也是副热带锋区所在，副热带高压西部的偏南气流可以从海面上带来充沛的水汽，并输送到锋区的低层，在副热带高压的西到北部边缘地区形成一暖湿气输送带，向副热带高压北侧的锋区源源不断地输送高温高湿的气流。
当西风带有低槽或低涡移经锋区上空时，在系统性上升运动和不稳定能量释放所造成的上升运动的共同作用下，使充沛的水汽凝结而产生大范围的降水形成雨带，通常还伴有暴雨。根据统计，雨带位置一般在副热带高压脊线之北6-10个纬距处，其走向大致和脊线平行。
副热带高压位置与雨带位置关系如此密切，故副热带高压位置的不正常变动往往会造成各地区的旱涝，如1954、1980、1991年副高脊线长时间徘徊于北纬20-25度，雨带稳定在江淮流域，造成江淮流域夏季洪涝。而1978年和1983年副高脊线很快越过北纬20-25度到达北纬30度附近，雨带基本上未能在江淮流域稳定一段时间，江淮地区长时间处于副热带高压的控制之下，造成该地区干旱。
副高是一个水平范围非常大的高压带，是一个暧性高压。气象上称副高为行星尺度系统，意指其可与行星相比拟。以北半球为例，整个中纬度的太平洋和大西洋都是它的势力范围，台风也算是比较大的天气系统，但与副高相比就是小巫见大巫，根本不是一个量级，而只能在其边缘活动，并受其控制。
副高不仅水平范围大，它在垂直厚度也非常大，不像冬季的冷高压，底层是高压，到了高层就变成低压，它是从低到高都是高压，因此气象上称之为深厚系统。之所以称副高是高压带，主要是因为它常断裂成若干个高压单体（由于海陆的影响），这些单体我们都称之为副热带高压。
按全球不同的地理位置，分别称为北太平洋高压、北大西洋高压、南太平洋高压、南大西洋高压和南印度洋高压。如影响中国夏季的北太平洋高压，其中心在北美洲西海岸，夏季时就会西伸到中国影响，甚至控制中国中东部的大部分地区。
副热带高压对中、高纬度地区和低纬度地区之间的水汽、热量、能量的输送和平衡起着重要的作用，是大气环流的一个重要系统。
就副热带高压的单体来说，东部和西部的大气铅直运动情况有很大的差异：在高压的东部，下沉运动特别强，下沉气流因绝热压缩而变暖，造成很强的下沉逆温，称为信风逆温。这种强逆温的层结非常稳定,抑制了垂直对流的发展，使天气持续晴好，形成了副热带大陆东岸的干燥气候带。而副热带高压的西部是低层暖湿空气辐合上升运动区，容易出现雷阵雨天气。
随着季节的更迭，副热带高压带的强度、位置也会发生明显的季节变化。从1月到7月，北半球副热带高压主体呈现出向北、向西移动和强度增强的趋势；从7月到1月，副热带高压主体则有向南、向东移动和强度减弱的动向。这种季节性的变化，还具有明显的缓慢式变化和跳跃式变化的不同阶段。
太平洋高压—在夏季一般分为东、西两个大单体：位于西太平洋的大单体，称为西太平洋高压，位于东太平洋的大单体，称为东太平洋高压。西太平洋高压脊线北侧的西风带中，气旋和锋面活动比较频繁，常产生阴雨或暴雨天气。中国东部地区的主要雨带，经常处于高压脊线以北5-8个纬度的距离处。西太平洋高压脊线的季节性变化，和中国东部地区主要雨带的季节性位移相对应。
平均而言，5月份高压脊线位于北纬15度附近，主要雨带位于华南，6月份脊线越过北纬20度，主要雨带位于长江中下游和淮河流域，使江淮一带进入梅雨期；7月中旬脊线向北越过北纬25度，主要雨带就移到黄河流域，使华北进入雨季，这时，江淮流域正处在高压脊线控制之下，梅雨期结束而进入伏旱期，天气酷热少雨。
脊线南侧为东风带，常常有东风波和台风活动，产生大量的降水。因此，在7月中旬以后，华南又出现一条雨带。西太平洋高压和台风的相互配置，决定着台风的移动路径。高压强大且脊线呈东西向时，台风稳定西行；高压脊线呈西北—东南向时，台风容易向西北移动，并在中国登陆；若高压减弱和断裂，则台风往往北上登陆或转向。 西太平洋高压的强弱、进退和移动，同中国东部的天气以及旱涝等的关系极其密切，是夏半年天气预报中需要着重分析研究的天气系统之一。
青藏高压和墨西哥高压—每逢暖季，在亚洲和北美洲南部的对流层高层，存在着另外两个大型暖高压系统，分别称为青藏高压（或南亚高压）和墨西哥高压。青藏高压的水平尺度可达万公里以上，属超长波系统。这两个高压虽然都位于副热带地区，但从结构、性质和形成过程来看，和大洋上对流层中低层的副热带高压很不相同，它们主要是高原或大陆的加热作用形成的。
这种系统，在500百帕等压面之下为热低压，在500百帕以上才为高压，而且越往上高压强度越大，在200-100百帕高度，强度最大。其高压中心区为上升气流，多对流活动。这些高压中心常作东西向摆动，当其东摆时，与大洋西部的副热带高压脊叠加，使后者加强。北半球大洋上副热带高压的强度，所以夏季强于冬季，和这些高压的存在及其作用有密切的关系。
对我国的影响—对我国天气与气候有着重要影响的暖性高压是西太平洋副热带高压。西太平洋副热带高压的位置随季节而变化，一般在北纬10-40度之间活动。
冬季，副高脊线位于北纬15度附近，随着季节转暖，脊线缓慢地向北移动。4、5月，副高脊线在北纬15-20度，极锋雨带4月在华南登陆，5月到南岭6月中旬，副高脊线出现第一次北跳，越过北纬20度，在北纬20-25度间徘徊；极锋雨带到达长江流域，形成梅雨，此时华南转入晴热干旱的盛夏。
7月中、下旬副高脊线出现第二次北跳，脊线迅速跳过北纬25度，以后摆动于北纬25-30度之间，长江中下游梅雨结束，高温伏旱天气开始，黄淮地区受极锋雨带影响进入雨季，华南地区则因为赤道辐合带的北上，热带气旋、台风明显活跃，进入第二汛期，即“后汛期”。
7月底至8月初，副高脊线出现第三次北跳，跨过北纬30度到达最北位置并在此停留，华北、东北进入雨季。8月下旬，伴随着较强冷空气的南下，西北太平洋副高势力的减弱，脊线开始自北向南迅速撤退；9月上旬脊线第一次回撤到北纬25度附近，我国自北向南先后转为秋高气爽的天气。10月上旬副高脊线回撤到北纬20度以南地区，结束了一年为周期的季节性南北移动。
副热带高压内部盛行下沉气流，天气则晴好，当副热带高压长时间控制某一地区时，往往会造成该地区干旱。西太平洋副热带高压的北侧是中纬度西风带，也是副热带锋区所在，副热带高压西部的偏南气流可以从海面上带来充沛的水汽，并输送到锋区的低层，在副热带高压的西到北部边缘地区形成一暖湿气输送带，向副热带高压北侧的锋区源源不断地输送高温高湿的气流。
当西风带有低槽或低涡移经锋区上空时，在系统性上升运动和不稳定能量释放所造成的上升运动的共同作用下，使充沛的水汽凝结而产生大范围的降水形成雨带，通常还伴有暴雨。根据统计，雨带位置一般在副热带高压脊线之北6-10个纬距处，其走向大致和脊线平行。
副热带高压位置与雨带位置关系如此密切，故副热带高压位置的不正常变动往往会造成各地区的旱涝，如1954、1980、1991年副高脊线长时间徘徊于北纬20-25度，雨带稳定在江淮流域，造成江淮流域夏季洪涝。而1978年和1983年副高脊线很快越过北纬20-25度到达北纬30度附近，雨带基本上未能在江淮流域稳定一段时间，江淮地区长时间处于副热带高压的控制之下，造成该地区干旱。
#新研究揭示骨关节炎软骨降解新机制# 在国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助下，南方医科大学珠江医院教授丁长海团队，研究https://t.cn/A6Xu1F36揭示了骨关节炎软骨降解新机制。相关研究近日以封面文章的形式在线发表于Science Signaling。
骨关节炎（OA）是我国最为常见的关节致残性疾病，以膝OA较为多见，其病理特征包括关节软骨降解、滑膜炎症、骨赘形成、软骨下骨重塑以及其他关节结构的改变。膝OA的发病机制复杂，疾病亚型众多，其中高炎症反应型膝OA是临床常见的疾病亚型。多种致病因子介导的炎症信号通路（NF-κB）激活在软骨降解中发挥重要作用，然而其发生发展的具体分子机制尚未明确。长链非编码RNA（lncRNA）是一类长度超过200个核苷酸且不具备蛋白编码能力的RNA转录本。近年来的研究证实，lncRNA广泛参与多种骨与关节疾病的发病过程，具有重要的生物学功能。然而，在膝OA进展中是否有特异的靶向炎症信号通路的lncRNA仍不清楚。
通过转录组测序结合生物化学实验验证，研究者筛选并鉴定出炎症因子刺激下的软骨细胞和OA软骨组织中高表达的lncRNA PILA。通过敲减和过表达体外功能实验，研究者证实敲减PILA的表达可以显著抑制肿瘤坏死因子（TNF）诱导的NF-κB信号通路的激活、细胞外基质（ECM）分解代谢和软骨细胞凋亡，而过表达PILA则会显著促进NF-κB信号通路的活化及软骨细胞退变。
此外，通过在小鼠关节内注射编码PILA的腺病毒实验证实异位过表达的PILA可以引发自发性软骨丢失，并加剧小鼠创伤性OA模型的进展。深入的机制研究表明，PILA通过结合蛋白精氨酸甲基转移酶PRMT1，促进PRMT1介导的DExH-box解旋酶9（DHX9）的不对称精氨酸双甲基化（ADMA），进而促进TGF-β活化激酶1（TAK1）的基因转录，并最终导致了NF-κB信号通路的过度激活。
该工作鉴定了OA软骨退变中的功能性lncRNA，通过调控PRMT1/DHX9/TAK1轴进而影响NF-κB信号通路，为OA的发病机制提供了新见解，并为OA的治疗提供了新的潜在治疗靶点。https://t.cn/A6XnhXjL
骨关节炎（OA）是我国最为常见的关节致残性疾病，以膝OA较为多见，其病理特征包括关节软骨降解、滑膜炎症、骨赘形成、软骨下骨重塑以及其他关节结构的改变。膝OA的发病机制复杂，疾病亚型众多，其中高炎症反应型膝OA是临床常见的疾病亚型。多种致病因子介导的炎症信号通路（NF-κB）激活在软骨降解中发挥重要作用，然而其发生发展的具体分子机制尚未明确。长链非编码RNA（lncRNA）是一类长度超过200个核苷酸且不具备蛋白编码能力的RNA转录本。近年来的研究证实，lncRNA广泛参与多种骨与关节疾病的发病过程，具有重要的生物学功能。然而，在膝OA进展中是否有特异的靶向炎症信号通路的lncRNA仍不清楚。
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此外，通过在小鼠关节内注射编码PILA的腺病毒实验证实异位过表达的PILA可以引发自发性软骨丢失，并加剧小鼠创伤性OA模型的进展。深入的机制研究表明，PILA通过结合蛋白精氨酸甲基转移酶PRMT1，促进PRMT1介导的DExH-box解旋酶9（DHX9）的不对称精氨酸双甲基化（ADMA），进而促进TGF-β活化激酶1（TAK1）的基因转录，并最终导致了NF-κB信号通路的过度激活。
该工作鉴定了OA软骨退变中的功能性lncRNA，通过调控PRMT1/DHX9/TAK1轴进而影响NF-κB信号通路，为OA的发病机制提供了新见解，并为OA的治疗提供了新的潜在治疗靶点。https://t.cn/A6XnhXjL
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