云下二次蒸发对降水过程中氢氧稳定同位素构成的影响

• 作者: 任雯 吴雪 周宏飞 李彦 郑新军 马健
• 来源期刊: 干旱区研究
• 关键词: 降水量效应 氘剩余 地区降水线(LMWL) 二次蒸发作用 水汽压饱和差 温度效应 中国西北东部
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 天气与气候
• 页码范围: 1263-1270
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13866/j.azr.2017.06.07

摘要

在干旱地区,降水中的氢氧稳定同位素组成常受到雨滴云下二次蒸发作用的影响而发生改变.基于全球降水同位素网(GNIP)在我国西北东部站点的数据并结合气象数据,分析雨滴二次蒸发作用发生的条件、季节特征、影响因素以及对降水氢氧稳定同位素组成的影响规律.研究表明:在我国西北东部,当近地表水汽压差(VPD)等于0.52 kPa时,降水中氢氧稳定同位素组成规律发生显著改变.当VPD＞ 0.52 kPa时,地区降水线(LMWL)的斜率和截距与全球降水线(GMWL)无显著差别,且氘剩余(d-excess)也与VPD不存在显著相关关系.然而,当VPD＞ 0.52 kPa时,LMWL的斜率和截距显著地小于GMWL,d-excess与VPD存在显著的负相关关系.表明当VPD＜ 0.52 kPa时,保留了云层中热力学平衡分馏特征,而当VPD＞0.52 kPa时,降水氢氧稳定同位素经历了动力学非平衡分馏过程——云下雨滴在降落过程中二次蒸发作用.根据Tetens公式,当气温(t)＜7.0℃时,空气饱和水汽压不可能超过0.52 kPa,所以,当t＜7.0℃时不可能发生雨滴二次蒸发过程.这样,在温带干旱地区,在t较低的冬半年降水中的δ18O只存在显著的温度效应,而在t较高的夏半年降水中的δ18O同时存在温度和降水效应.