图形描述的四段结构示范

英文有一句话，千言万语不如一幅画。在研究论文（包括期刊论文、会议论文和学位论文）中，一些研究结果往往以图形呈现。在正文中描述图形的一种标准方法是采用四段结构（Yuhao. How to Explain a Scientific Figure，thoughts, writing onDecember 3, 2014）：

• 第一段指明图形是什么，给出该图的目的（包括对应的条件以及图形内容）。
• 第二段指出图形中有什么观察到的特征与趋势。
• 第三段对重要观察与趋势进行解释或解读。
• 第四段指出部分观察与趋势有什么含义。

下面给出按四段结构描述图形的示例。该示例取自Bardeen 等人(Bardeen C.G. et al，On transient climate change at theCretaceous−Paleogene boundarydue to atmospheric soot injections，PNASSeptember 5, 2017 114 (36) E7415-E7424）的图1。括号中的数字是引文序号（这里不拷入相关引文）。

图1 在对流层顶附近注入750 Tg和35000 Tg的烟尘后几个重要气候参数的变化的模拟结果，以及含有水汽注入时注入量为750 Tg、15000 Tg和35000 Tg的结果。(A) 气溶胶负荷，(B) 气溶胶光学厚度，(C) 净短波通量，(D) 净长波通量。所有参数均为月度和全球平均值。光学深度计算对应500纳米，接近可见波长范围的中心。在地球表面的控制模拟中，净西南通量和长波通量显示为数值的分数。

1. 第一段是图形的目的

图1总结了在对流层顶附近分别注入750 Tg（公吨）、15000 Tg和35000 Tg的细烟炱后，几个气候参数所发生的演变。针对750 公吨和35000 公吨，各显示了两种情况，即水是否与烟灰一起被注入到上层大气中。注入750 Tg的情形类似于Kaiho等人(9)建议的中值注入，其被放在图中以显示大幅减小注入量的效果。我们将首先检查注入35000 Tg和750 Tg的情形，因为它们覆盖了人们提出的烟灰注入的范围，然后详细考虑注入15000 Tg的情形，这一数量与沃尔巴克等人(4)最近的精细烟灰估算是一致的。在所有情况下，细煤烟都是在对流层顶附近注入的，在那里被阳光加热，并产生上升气流，使含煤烟的空气迅速上升到高达90公里的高度。在核冲突的模拟中发现了煤烟的快速膨胀，并且有一些证据表明，在大型野火的烟柱到达对流层顶后也会发生膨胀(14，22-24)。

2. 第二段是观察与趋势

（原图由四个子图构成，因此针对每个子图，分配一个子段落）

从图1A我们可以看出，90%的K—Pg远端层在较大的烟灰注入(15000 Tg和35000 Tg)后大约一年内沉积在表面上。烟尘和铱共存于全球K—Pg层(4)的观察结果与此结果一致。然而，在注入量为750Tg的情况下，煤烟负荷减少90%所需的时间约为3年。去除时间不同的原因是大量注入通过凝结产生较大的颗粒，这些颗粒比较小注入产生的较小煤烟颗粒更快地从大气中落下。对于35000 Tg的情况，在1年内去除90%的烟灰大约是1991年皮纳图博火山爆发(25)后观察到的速度的两倍，因为本模拟中的蓬松烟灰颗粒凝结形成分形颗粒，其比皮纳图博火山颗粒(0.6-微米半径)大得多(2-微米球形当量半径)。

图1B显示，对于仅35000 Tg烟灰模拟，500 纳米处的烟灰光学深度最初接近700，而对于具有注水的35000 Tg烟灰模拟，大约为500。当光学深度以与气溶胶负荷(图1A)大致相同的速率下降时，初始烟尘负荷如此之大一直光学深度在2年内保持在10以上，在约5年内保持在1以上。相比之下，在750 Tg情况下，撞击后立即达到的最大光学深度约为10。地表的阳光量随着光学深度呈指数下降。

图1C示出了各种煤烟注入时，表面的净短波太阳通量(即，被表面吸收的太阳通量)。对于35000 Tg的情况，近100%的通量在近2年内被阻挡，而对于750 Tg的情况，阳光在2年内是其正常值的5%至10%。在所有情况下，在从大气中去除烟灰之后，与对照情况相比，净短波通量有5%的过冲，净长波通量有15%至20%的过冲。过冲主要是由于热带地区水汽柱量减少，导致短波和长波辐射的大气吸收减少。

图1D ...。（略）

3. 第三段是观察与趋势的解释或解读

当水伴着煤烟注入时，由于被降水清除，大量煤烟在几天内被清除，因为平流层变得过饱和，水凝结或冻结。然而，在180 天内，没有添加水蒸气的模拟中的煤烟负荷接近包含水蒸气时获得的值。出现这种情况的原因是，如果没有通过沉淀进行初步去除，煤烟颗粒会非常多，以至于它们会因凝结而变得非常大，并且沉积得更快。因此，尽管包括水蒸气的模拟提供了对烟灰气溶胶的演变的更真实的描述，但是水蒸气的加入在最初几个月之后对烟灰的负担及其气候影响只有很小的影响。在图1给出的两个35000 Tg的模拟中，水蒸气在大煤烟负荷下的次要作用反映在所有变量非常相似的长期演变中。

4. 第四段是观察与趋势的含义

图1C揭示的地表太阳通量的大幅减少会对初级生产力产生显著影响，即能量主要通过光合作用转化为有机化合物的速率。海洋学家将透光层定义为海洋中可能进行光合作用的那一层，并发现它从表面延伸到深处，在那里下沉的太阳通量约为其表面的1%(26)。