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我国西南地区降水稳定同位素变化特征及水汽来源追踪的研究

作　者: 李广
导　师: 章新平
学　校: 湖南师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 西南地区大气降水稳定同位素水汽来源大气水线过量氘
分类号: P426.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

大气降水中稳定同位素对环境的变化极其敏感,它的组成含有大量的气候信息,并记录着水循环的演化历史,在大气环流过程的反演以及古气候、古地貌的定量恢复方面提供了理论支持,也可以为地区生态环境的重建提供指导。本文通过对云南昆明、腾冲、蒙自三站点在2009年1月至2011年12月连续三年的大气降水观测取样,分析研究了三站点大气降水中稳定同位素特征,探讨了大气降水中稳定同位素与相关气象要素以及再分析资料之间的相关关系,并利用拉格朗日后向轨迹模型HYSPLIT4.8,对本区域的大气降水水汽来源进行了分析,初步得到以下结论：(1)三站点大气降水中δ18O值表现出明显的季节效应,在干季(10月至次年3月),降水中δ18O偏高；而在湿季(4月至9月),降水中δ18O偏低,其变化趋势与温度、降水量、水汽压的变化呈现出一种反位相关系。(2)在日尺度下,三站点大气降水中δ18O与温度、降水量、水汽压之间存在显著的负相关关系,说明三站点大气降水中δ18O的变化具有明显的反温度效应、降水量效应以及湿度效应。而在干湿季,三站点大气降水中δ18O与温度、降水量、水汽压之间依然表现出负相关关系,但是通过的显著性检验有所差别。(3)结合欧洲中期数值预报中心的垂直气柱总水汽量、各气压层风速再分析资料,发现δ18O与垂直气柱水汽总含量之间存在显著的负相关,与各气压层的风速存在不同程度的正相关,表明高空风速也是影响大气降水中稳定同位素变化的一个重要因素。(4)建立了三个站点全年大气水线。昆明：6D=8.02δ180+8.17,r=0.995；腾冲：6D=8.18δ180+11.77,r=0.996；蒙自：6D=8.16δ180+8.70,r=0.992,三个站点大气水线与全球大气水线相差不大,表明该区域气候湿润多雨,受海洋水汽影响较大。(5)三站点降水中d-excess值也呈现出明显的季节性变化,干季偏高,湿季偏低,这与本区域降水的水汽来源有关。结合后向轨迹追踪模式与水汽输送通量发现：在干季,水汽主要来源于西风带携带的内陆水汽以及局地水汽再循环；在湿季,水汽主要来源于孟加拉湾、阿拉伯海以及南海等区域。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-17
  1.1 研究背景及意义  10-12
  1.2 国内外研究进展  12-16
  1.3 研究内容  16-17
2 研究区概况  17-19
  2.1 研究区地理位置  17
  2.2 研究区气候特征  17-19
3 样品采集与实验分析  19-22
  3.1 样品采集  19-20
  3.2 实验分析与计算  20-22
4 同位素基础理论  22-30
  4.1 同位素概念以及组成表示方法  22-23
  4.2 降水中稳定同位素的环境效应  23-26
  4.3 同位素分馏  26-27
  4.4 大气水线与过量氘  27-30
5 西南地区降水稳定同位素变化特征  30-50
  5.1 资料来源与数据处理  30-31
  5.2 大气降水中δ~(18)O以及各气象要素特征变化  31-33
  5.3 大气降水中δ~(18)O与气象要素的相关关系  33-40
    5.3.1 日尺度下δ~(18)O与气象要素的相关关系  33-37
    5.3.2 干湿季降水中δ~(18)O与气象要素的相关关系  37-40
  5.4 风速对降水中δ~(18)O的影响  40-41
  5.5 降水中δ~(18)O与水汽总量(TCWV)的关系  41-43
  5.6 大气水线  43-47
  5.7 过量氘的变化  47-50
6 水汽来源以及水汽通量与大气降水中稳定同位素的关系  50-57
  6.1 资料来源与模式简介  50-51
  6.2 降水中δ~(18)O与水汽来源的关系  51-56
  6.3 区域水汽输送通量变化  56-57
7 结论与展望  57-61
  7.1 结论  57-59
  7.2 展望  59-61
参考文献  61-66
附录  66-67
致谢  67-69

我国西南地区降水稳定同位素变化特征及水汽来源追踪的研究

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