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中国西南地区降水中氧稳定同位素比率与相关气象要素之间关
系的研究
中国西南地区降水中氧稳定同位素比率与相关气象要素之间关系的研究
分析了中国西南地区降水中稳定同位素比率与不同高度的温度、气压、湿度的关系以及影响该地区降水中稳定同位素比率的因子.在天气尺度下,蒙自、思茅、腾冲降水中δ18O与取样时的降水量、水汽压、大气水汽总量均存在显著的负相关关系; 与各标准层(400,500,700,850 hPa)的日平均温度存在显著的负相关关系,这个结果与中高纬度内陆区存在的显著温度效应不同.另外发现,降水中δ18O与各标准层大气的温度露点差ΔTd存在显著的正相关关系.在年尺度下,昆明站的年加权平均δ18O不仅与年降水量存在一定程度的负相关关系,并且与500 hPa的年平均温度存在显著的负相关关系.在夏季风异常强盛的年份,更多来自低纬度海洋的暖湿空气通过中国的西南水汽通道向北输送,并在沿途形成异常的强降水.异常强的凝结过程将释放更多的凝结潜热加热大气,使降水时的大气温度升高.伴随降水量的增加,降水中δ18O的降低; 反之,在夏季风异常弱的年份,降水量小,降水时的大气温度较低,因此,降水中的δ18O较高.
作者：章新平刘晶淼孙维贞黄一民张剑明作者单位：章新平,黄一民,张剑明(湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙410081) 刘晶淼(中国气象科学研究院,北京100081)
孙维贞(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州,730000)
刊名：中国科学D辑 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE IN CHINA (SERIES D) 年，卷(期)：2006 36(9) 分类号：P5 关键词：西南水汽通道稳定同位素比率降水温度湿度相关关系。
“季风三角区”西部氢氧稳定同位素特征及水汽再循环引言：氢氧稳定同位素是探究水文循环及气候变化的重要工具，而“季风三角区”西部是亚洲最具代表性的季风区域之一。
本文将以“季风三角区”西部为探究对象，探讨其氢氧稳定同位素特征及水汽再循环过程，为当地气候变化探究和水资源管理提供借鉴。
一、氢氧稳定同位素的来源与特征1.1 氢氧稳定同位素的来源氢氧稳定同位素主要来源于大气降水和地表水。
1.2 氢氧稳定同位素的特征氢氧稳定同位素具有地理分布特征和季节变化特征，其分布受到温度、降水量、海洋水汽来源等多种因素的影响。
二、“季风三角区”西部氢氧稳定同位素特征2.1 季风三角区西部的地理环境季风三角区西部位于亚洲大陆东南部，包括印度、孟加拉国和缅甸。
该地区气候潮湿，受到南亚季风的影响。
2.2 氢氧稳定同位素的时空分布探究表明，季风三角区西部的氢氧稳定同位素呈现着明显的地理分布特征。
在孟加拉国东北部，氢氧稳定同位素值较高，而在印度半岛西部地区则较低。
此外，氢氧稳定同位素的值还会随着季节的变化发生变化，一般来说，夏季降水带来的降水量大，氢氧稳定同位素值较低，而冬季则相反。
三、水汽再循环过程及对氢氧稳定同位素的影响3.1 水汽再循环过程季风三角区西部的水汽再循环过程主要包括大气降水和地表蒸发。
3.2 氢氧稳定同位素值与水汽再循环的干系水汽再循环过程中，大气降水会带走一部分地表水，其中不同稳定同位素的分馏作用会导致降水中的同位素比例发生变化。
因此，通过探究大气降水中的同位素比例，可以揭示水汽再循环的过程及其影响因素。
四、季风三角区西部氢氧稳定同位素探究的意义4.1 对气候变化的探究意义通过探究氢氧稳定同位素可以了解季风三角区西部气候变化的规律，为猜测将来气候变化提供科学依据。
4.2 对水资源管理的意义水资源管理是季风三角区西部的重要问题。
探究氢氧稳定同位素可以揭示降水的来源和水汽的再循环过程，为水资源的合理配置和管理提供参考。
中国大陆夏季水汽稳定同位素空间特征
中国大陆夏季水汽稳定同位素空间特征
近年来，中国大陆气候变化显著，气温升高，雨淋强度增加，气溶胶日益增多等。
由于此类影响，中国大陆夏季水汽稳定同位素的空间分布及特征也在发生变化。
本文通过定量分析的方法，对中国大陆夏季水汽稳定同位素的空间分布及其特征变化进行深入研究。
首先，本文概括总结下中国大陆夏季水汽稳定同位素的空间分布特征。
结果表明，水汽稳定同位素在中国大陆夏季空气中具有较强的活动性分布。
中国大陆夏季水汽稳定同位素可被分为三类：东北地区、华南地区和中部地区。
其中东北地区表现为高气压区，稳定同位素含量高于其他两个地区，而华南地区表现为低气压区，稳定同位素含量较低。
其次，本文分析了中国大陆夏季水汽稳定同位素的特征变化。
数据分析显示，在从东北到华南的过程中，水汽稳定同位素的丰度总体上从高向低逐渐减少。
此外，随着季节的推移，水汽稳定同位素的含量在五、六月间总体呈波动下降趋势，七、八月间呈稳定性调整，九月份稳定下降，九月份开始呈现出季节性递减趋势。
最后，本文利用此数据进行分析，探究影响水汽稳定同位素特征的地理因素及其特征变化的空间特征。
结果发现，水汽稳定同位素的特征与季风系统及我国许多西北地区的高山地形有关，与其他大陆地形和气候有一定关联。
总之，中国大陆夏季水汽稳定同位素具有较强的活动性分布特征，具有较强的季节特征和空间特征，并且受地形和气候因素影响。
未来，在气候变化和环境污染越来越严重的情况下，中国大陆夏季水汽同位素特征变化也应继续深入研究。
重庆岩溶地下水氢氧稳定同位素地球化学特征蒲俊兵【摘要】重庆地区分布有380条岩溶地下河,是重庆市重要的水资源。
为掌握岩溶地下河水稳定同位素地球化学特征及其环境意义,研究了重庆市不同地区51条地下河水体的稳定同位素地球化学特征。
研究表明,重庆市岩溶地下河旱、雨季δ18O、δD值均沿大气降水线分布,表明地下河水均起源于大气降水。
受雨季降水云团运动规律(环流效应)和区域地形的影响,地下河水δ18O、δD 值雨季表现出渝东北地区(渝西地区,渝东地区)<渝东南地区的明显区域分布规律(“<”表示偏负于),旱季由于地下河水在含水层中运动较慢,δ18O、δD值的区域性规律不明显,且由于具有较雨季长的滞留时间,导致其d-excess值明显小于雨季。
利用岩溶地下水δ18O值和区域高程建立了二者之间的二元回归模型,揭示了重庆岩溶地下河水旱季δ18O值随高度的变化率为-0.34‰/100 m,雨季为-0.31‰/100 m,这对于区域水循环研究具有重要意义。
%Karst groundwater constitutes the important water resources and life support systems in the karst areas, and its geochemical research is an indispensable method for karst aquifer protection. There are approximately 380 subterranean karst streams (SS) which are the important part of the groundwater resources in Chongqing City. The isotope geochemistry of 51 subterranean karst streams in Chongqing shows that all the SS waters originate from modern precipitation because theirδ18O andδD values are distributed along the line of GMWL or LMWL, which shows that the evaporation of groundwater does not occur or is not strong. Under the control of movement of rain cloud cluster from south to north (atmospheric circulation effect) and the regional relief, the regionaldistribution of δ18O and δD for SS in Chongiqng in rain season is in order of northeastern Chongqing < western Chongqing, central area of Chongqing < southeastern Chongqing (the symbol “<” means “more minus”). In dry season, the regional distribution of δ18O and δD for SS is not clear due to the slower movement velocity in karst aquifer. Because of the slower movement velocity and longer staying time in karst aquifer in dry season, the d-excess value of SS in dry season is obvious smaller than that in wet season. Considering the relationship between the altitude and the mean value of δ18O for SS within 100 m altitude, the authors established the second order polynomial of karst groundwater between δ18O and altitude. According to the equations, the δ18O-elevation gradient of karst groundwater in Chongqing is -0.34 ‰/100 m in dry season and -0.31‰/100 m in wet season. These results are very useful to the study of the groundwater cycle in karst aquifers. The achievements obtained by the authors are applicable to the reasonable protection and exploitation of subterranean karst streams.【期刊名称】《地球学报》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】10页(P713-722)【关键词】岩溶地下河;地下水;稳定同位素;重庆【作者】蒲俊兵【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所，国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室，广西桂林 541004; 联合国教科文组织国际岩溶研究中心，广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】P641.134;P641.3水文地质学研究中最常用的环境稳定同位素主要是δ18O、δD(Criss et al, 2007)。
综合自然地理课程论文题目：北碚区自然地理特征及其对旅游业的影响研究姓名：学号：院别：专业：班级：课程教师：目录摘要 (2)1.前言 (2)2.北碚区概况 (2)2.1 北碚区的地理位置 (2)2.2 北碚区的自然地理环境特征 (2)2.2.1 地势地貌 (2)2.2.2 气候特征 (3)2.2.3 植被土壤 (3)2.2.4 水文条件 (3)2.2.5 矿产资源.......................................................................................................... .33.自然地理环境特征对旅游产业的影响 (3)3.1 北碚区旅游产业的发展现状 (3)3.2 北碚区旅游产业发展中的自然地理环境优势 (3)3.2.1 优越的地理位置 (3)3.2 .2 丰富的旅游资源 (4)3.3 北碚区旅游产业发展的自然地理环境制约 (4)4.北碚区旅游产业发展的对策 (4)4.1 利用独特的自然地理环境优势，提高旅游的知名度 (4)4.2 因地制宜，发展旅游产业 (4)5. 结束语 (4)参考文献 (5)北碚区自然地理环境特征及其对旅游业的影响研究摘要：本文从北碚区自然地理环境特征出发，分析得出:北碚区的旅游产业具有丰富的旅游资源且核心旅游产品突出、市场广阔等优势，存在基础配套设施不够健全、宣传力度不够大等劣势，面临交通条件不断改善等机遇和周边地区的竞争的威胁。
在此基础上提出了北碚区旅游产业发展应从以下几方面着手：发挥优势、改善劣势、抓住机遇、迎接挑战。
关键词：北碚区，自然地理环境特征，旅游产业，对策1 前言旅游产业，是凭借旅游资源和设施，专门或者主要从事招徕、接待游客、为其提供交通、游览、住宿、餐饮、购物、文娱等六个环节的综合性行业,是满足旅游者的旅游体验和需求的旅游企业的集合。
旅游产业对整个国民经济具有高拉动性，它具有很强的关联性和带动性，旅游需求的增长会拉动交通、宾馆、餐饮、景区以及度假设施等一系列相关行业增加投资。
中国西北部高山区多标准降水稳定同位素的时空变化成因分析一、引言降水是地球气候系统中最重要的组成部分之一，对于维持生态系统的健康和人类社会的可持续进步至关重要。
稳定同位素是衡量降水中水氢（δD）和氧（δ18O）同位素比例的常用工具。
探究降水中稳定同位素的变化对熟识气候系统和水循环过程有着重要的意义。
中国西北部高山区是亚洲东部季风区与西部干旱区交汇的地带，受到青藏高原隆起和河西走廊的影响，降水空间分布复杂多样。
其中，多标准降水稳定同位素的时空变化成因一直是探究的热点之一。
二、中国西北部高山区气候特征中国西北部高山区的气候特征主要受到高原和干旱的影响，呈现出明显的山地气候和干旱气候。
这一区域的气候多样性是其多标准降水稳定同位素变化的重要因素之一。
1. 高原因素青藏高原的隆起使得中国西北部高山区地势复杂多样，气候环境多变。
高山地势导致微观气象条件的差异，影响降水量和降水稳定同位素的空间分布。
高山地势的阻挡作用使得降水量和稳定同位素的变化具有明显的空间差异性。
2. 干旱因素中国西北部高山区位于干旱区域，受到干旱气候的影响较大。
降水量的分布不匀称性也是降水稳定同位素变化的重要因素之一。
干旱气候使得降水量较少，降水稳定同位素的浓度较高。
三、多标准降水稳定同位素的时空变化成因分析多标准降水稳定同位素的时空变化成因分析可以从以下几个方面进行探究。
1. 季节性变化中国西北部高山区的季风气候使得降水量和稳定同位素的季节性变化显著。
在夏季，受到东亚季风的影响，该地区的降水量和稳定同位素呈现出明显的增加趋势。
而冬季，受到西风和干旱气候的影响，降水量和稳定同位素则呈现出缩减的趋势。
2. 高山地势的影响中国西北部高山区地势复杂多样，高山地势对降水的分布具有重要影响。
高山地势使得当地的降水稳定同位素的空间差异性明显。
垂直方向上，随着海拔的提高，降水量和稳定同位素的变化也不同。
3. 大气环流系统的影响中国西北部高山区受到青藏高原、喀喇昆仑山和天山的综合影响，大气环流系统对降水稳定同位素的变化具有重要作用。
第50卷 第1期Vol.50, No.1, 67–742021年1月GEOCHIMICAJan., 2021收稿日期(Received): 2020-02-22; 改回日期(Revised): 2020-04-13; 接受日期(Accepted): 2020-05-09基金项目: 国家自然科学基金(41663003); 江西省重点实验室计划项目(20171BCD40010); 江西省“双千计划”项目(S2018CQKJ0755) 作者简介: 毛东阳(1995–), 男, 硕士研究生, 地球化学专业。
E-mail:***************** 通讯作者(Corresponding author):XIAOHong-wei,E-mail:**************;Tel:+86-791-83890190Geochimica ▌ Vol. 50 ▌ No. 1 ▌ pp. 67–74▌ Jan., 2021西南背景区冬、夏季黑碳稳定碳同位素组成及来源毛东阳1,2, 肖红伟1,3,4*, 肖化云1,3, 曾梓琪1,3, 黄莉磊1,3(1. 江西省大气污染成因与控制重点实验室, 江西 南昌 330013; 2. 东华理工大学 地球科学学院, 江西 南昌 330013; 3. 东华理工大学 水资源与环境工程学院, 江西 南昌 330013; 4. 迈阿密大学 罗森斯蒂尔海洋与大气科学学院, 美国 佛罗里达州 33149)摘 要: 为确定中国西南背景区不同季节细颗粒物中黑碳的浓度水平和来源特征, 分别于2018年冬季(1月)和夏季(7月)在贵州普定喀斯特生态系统观测研究站采集细颗粒物样品, 测定其水溶性离子成分、黑碳浓度及稳定碳同位素组成(δ13C BC ), 结合贝叶斯模型探讨黑碳来源贡献。
结果表明, 采样期间黑碳冬季平均浓度为(1.2±0.6) μg/m 3, 夏季为(1.9±0.6) μg/m 3, 接近于其他区域背景点浓度水平。
重庆北碚嘉陵江组第三-第四段碳酸盐岩碳同位素组成对古海水代表性黄可可;李小宁;胡作维;钟怡江;黄思静【摘要】早三叠世海水的碳同位素组成是近年来地学研究的热点之一，但全球早三叠世碳同位素组成并没有获得统一的认识。
上扬子地区早三叠世晚期普遍发育蒸发岩，地表剖面则因表生成岩作用而形成一套夹盐溶角砾岩及次生灰岩的碳酸盐地层，其地球化学信息不同程度地偏离海水，因而样品成岩蚀变性对古海水碳同位素组成的代表性的评估显得十分重要。
本文以中、下三叠统界线清楚的重庆北碚剖面为对象，研究了下三叠统嘉陵江组第三、第四段和中三叠统雷口坡组底部样品的元素组成，碳、氧同位素组成及彼此之间的相互关系，选择 Mn 含量和氧同位素作为条件评价碳酸盐岩的成岩蚀变性及其对海水碳同位素组成的代表性，在此基础上建立了早三叠世晚期海水的碳同位素演化曲线。
研究表明：（1）北碚剖面嘉陵江组第三、第四段（嘉三、嘉四段）及雷口坡组底部碳酸盐岩的 Mn、Fe 含量与碳同位素组成之间具有良好的负相关性，氧同位素组成和碳同位素组成之间则具有良好的正相关性，大量样品具有低δ18 O 值、低δ13 C 值以及较高 Mn、Fe 含量的特征，说明其碳同位素组成偏离海水。
（2）以δ18 O＞－7．5‰、方解石的Mn 质量分数＜100×10－6、白云石的 Mn 质量分数＜120×10－6为评价条件，北碚剖面嘉三、嘉四段（含雷口坡组底部）的73个样品中有38个需要在建立海水碳同位素曲线时剔除，占全部样品的52％。
其中嘉四段需要剔除的样品占嘉四段样品的78％，而嘉三段的该数值为11％，说明作为原始沉积的灰岩段对海水地球化学信息保存较好，而分布盐溶角砾岩及次生灰岩的层位对海水地球化学信息保存很差。
（3）氧同位素作为成岩蚀变评价标准比 Mn 含量更为苛刻，并可基本覆盖 Mn 含量评价条件，说明对于嘉三—嘉四段这样的石灰岩—白云岩—蒸发岩地层的地表剖面的样品来说，选择氧同位素作为评价条件可较好地对碳同位素的原生性进行控制。
中国降水稳定同位素的分布特点及其影响因素陈中笑;程军;郭品文;林振毅;张福颖【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2010(33)6【摘要】利用IAEA＼WMO＼GNIP的降水稳定同位素资料,分析了中国降水稳定同位素的时空分布特征及其影响因素.结果表明,整体来看我国降水稳定同位素有明显的大陆效应和高度效应.各地大气降水线存在地域差异,内陆地区同一站点冬、夏半年也有明显差异,显示出水汽团特性的不同.不同地区降水稳定同位素(δ和过量氘)的季节变化特征明显不同,表明主要水汽来源存在季节性差异.通过对比长序列降水稳定同位素的年际变化与季风和ENSO指数的关系,发现ENSO与降水稳定同位素有显著的正相关,但不一定通过影响降水量来引起降水稳定同位素(stable isotope in precipitation,SIP)的变化.重点分析了我国降水量效应、温度效应的特点,指出沿海和西南等季风区主要受降水量的影响,北方非季风区温度效应起主要作用,交叉地带则两种效应都有影响.【总页数】13页(P667-679)【作者】陈中笑;程军;郭品文;林振毅;张福颖【作者单位】南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学大气物理学院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏,南京,210044【正文语种】中文【中图分类】P426.612【相关文献】1.哈尼梯田区降水稳定氢氧同位素的旱雨季变化特征及其影响因素 [J], 刘澄静;角媛梅;刘志林;刘歆;高璇2.香溪河流域大气降水稳定氢氧同位素时空分布特征 [J], 黄荷;罗明明;陈植华;周宏;张亮;周彬;史婷婷3.西安地区降水稳定同位素变化特征及影响因素 [J], 王兴; 李王成; 董亚萍; 刘学智; 赵妍; 李晨; 王双涛4.北美洲降水中稳定同位素的时空分布以及与ENSO的关系 [J], 章新平;杨大庆;刘晶淼5.台风“灿鸿”期间中国东部沿海城市降水中稳定同位素的变化及影响因素 [J], 孙晓双;崔梦月;洪晖;王晓艳;董进国;雷国良;姜修洋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北碚区水资源论证报告1. 引言北碚区是重庆市下辖的一个区，位于长江上游，是一个山区地区。
由于地理位置和气候条件的限制，北碚区的水资源显得尤为宝贵和珍稀。
本文旨在对北碚区的水资源进行论证，分析其现状和问题，并提出相应的解决方案。
2. 水资源现状分析2.1 地理条件北碚区地处山区，地势较高，地形复杂，水源相对较少。
由于缺乏大型湖泊和河流的补充，北碚区的水资源主要依赖于降水和地下水。
2.2 自然水资源北碚区年降水量相对较高，但分布不均衡，集中在夏季和秋季。
降水对于北碚区的水资源补充起到了重要的作用。
2.3 地下水资源北碚区地下水资源主要来自山区的各种泉水和井泉。
由于地下水的补给受降水量的影响较大，地下水的储量和水质存在一定的不确定性。
3. 水资源问题3.1 水资源供需矛盾由于北碚区的水资源有限，人口的增加和经济的发展导致了水资源供需的矛盾。
尤其在旱季或降雨不足的情况下，供水难题愈发突出。
3.2 水质问题由于地下水的补给受限，地下水的储量和水质存在一定的不确定性。
近年来，北碚区的经济发展和工业污染对地下水的影响日益严重，水质问题逐渐凸显。
4. 解决方案4.1 提高供水能力针对水资源供需矛盾问题，北碚区可以考虑加大供水设施的建设和改造投入，提高供水能力。
例如，修建水库、引水渠等，以增加水资源的储备和调配能力。
4.2 加强水资源保护为了解决水质问题，北碚区可以加强对地下水的保护和管理。
加大对工业污染的监管力度，推行严格的环保政策，减少对地下水的污染。
4.3 多样化水资源补充途径除了依赖降水和地下水，北碚区可以探索多样化的水资源补充途径。
例如，开展水资源回收利用项目，提高用水的效率，减少对水资源的浪费。
5. 结论北碚区作为一个水资源相对紧缺的山区地区，面临着供水能力不足和水质问题的挑战。
为了解决这些问题，北碚区需要加大对水资源的保护和管理力度，并开展多样化的水资源补充途径。
只有这样，才能更好地满足人民对水资源的需求，促进社会经济的可持续发展。
中国西南季风区不同水体稳定同位素特征分析--以重庆市北碚区为例刘梦娇;王勇;张耀华;李果【摘要】通过对重庆市北碚区大气降水和马鞍溪上游龙滩子水库水的氢氧同位素进行的一个水文年(2014年)的样品采集监测,研究了降水与水库的水的氢氧同位素之间的变化特征和规律。
结果表明：(1)北碚区大气降水线方程为δD=8.82δ18 O+18.97,r=0.99,n=101,P <0.01,δD、δ18 O 相关性极为显著,该区大气降水线斜率和截距大于全球大气降水线和中国大气降水线,表明研究区主要受西南季风和东南季风双重影响所致；(2)大气降水中δD、δ18 O 具有明显的季节变化,夏半年偏负,冬半年偏正；(3)大气降水中的δD、δ18 O 与降水量及温度呈现负相关关系,降水量效应显著,并且该效应远远掩盖了温度效应；(4)水库中水的δD、δ18 O 具有极好的相关性,其δD、δ18 O 样点落于全球大气降水线和区域大气降水线附近,并且水库中水 d 的变化趋势与降水 d 基本一致,表明前者主要补给来源是降水,而水库中水的δD、δ18 O 和 d 的变化幅度远远小于降水,表明前者不仅受降水补给,还受土壤水和地下水的补给。
%The hydrogen and oxygen isotopes of precipitation water in Beibei District of Chongqing and water in Longtanzi reservoir in upper stream Maanxi were investigated during a hydrologic year (2014),to expl ore the relationship ofδD and δ1 8 O between precipitation and the reservoir water. It was found that the correlation between δD and δ1 8 O in the precipitation is extremely significant, namely,δD=8.82δ1 8 O+18.97,r=0.99,n=101,P <0.01.The slope and intercept of local meteoric water line are both greater than the global meteoric water line and China meteoric water line.The result suggestedthat southwest monsoon and southeast monsoon have alternative influence on local precipitation;(2)BothδD Dandδ1 8 O valu es in rain water exhibited significant seasonal variations,having lower values in summer and higher ones in winter;(3)Theδvalue and precipitation as well as temperature assumed negative correlation. The precipitation amount effect of the δD and δ1 8 O in t he precipitation was very profound,which concealed the temperature effect;(4)The δD and δ1 8 O in reservoir had a great correlation and they fell near the global meteoric water line and local meteoric water line.In addition,the excess deuterium (d)in the reservoir wa-ter and in the precipitation showed very similar patterns.The result indicated that the precipitation recharged the reservoir.However,the variety range of theδD andδ1 8 O from reservoir was far less than precipitation. The result suggested that the reservoir was not only recharged by precipitation,but also by soil water and groundwater.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】9页(P486-494)【关键词】降水;不同水体;氢氧稳定同位素;过量氘;重庆北碚区【作者】刘梦娇;王勇;张耀华;李果【作者单位】西南大学地理科学学院，重庆 400715;西南大学地理科学学院，重庆 400715;西南大学地理科学学院，重庆 400715;西南大学地理科学学院，重庆400715【正文语种】中文【中图分类】P426.612氢氧稳定同位素作为水汽交换的指示器[1]是探索水文循环的重要手段之一,不同地区水体的氢氧同位素不同。
影响降水稳定同位素改变的因素有两个:一是形成降水的大气中本身的同位素组成,包括水汽来源和输送过程;另一个是与降水地点的局地因素有关,包括气温、降水量、气压、相对湿度、纬度及海拔等[2-4]。
国外许多学者对大气降水同位素进行了研究[5-7],Yoshimura等[8]采用瑞利同位素循环模型定量分析短期降水中δ18O的特征变化及其与每次降水事件的水汽输送之间的关系。
Lisa等[9]利用HYSPLIT模式中的后向轨迹法(Backwards Trajectory)后推分析气流的来源和传输路径,研究了不同水汽来源对大气降水中稳定同位素变化的影响。
我国也有许多学者对降水氢氧同位素进行了细致的研究[10-12],王永森等[13]对西安的大气降水同位素进行了研究,发现不同的气候因子对降水同位素的影响存在着差异,夏季降水多,降水同位素偏负,降雨量效应明显;冬季降水少,温度低,造成降水同位素偏正,体现了温度效应;而在4月份,研究区处于少雨季节,空气湿度小于夏季,而温度高于冬季,蒸发作用强,因此降水同位素值偏正。
涂林玲等[14]对桂林的大气降水研究表明,桂林地区夏季风期间降水的δ值偏低,冬季风期间降水的δ值偏高,降雨量效应显著,并且掩盖了温度效应。
降水的氢、氧同位素值反映了季风气候或夏季台风对其影响显著。
同一地区,不同水体的稳定同位素也存在差异。
就水库而言,水库对局地小气候具有一定的调节作用。
水库是较长时间大气降水形成的地表水流的综合,水体具有一定的滞留性。
近几年来,许多学者对重庆大气候环境的探究多以岩溶水及地下水的氢氧同位素研究为主[15-16],而对大气降水的氢氧同位素的研究很少,对水库水体的氢氧同位素的研究更少。
李廷勇[17]等以北碚区为例对重庆市2006-2008年的大气降水δD、δ18O特征进行了初步分析,发现重庆大气降水中的稳定同位素存在着明显的季节变化,大气降水同位素体现了降雨量效应,而没有体现温度效应。
本文以北碚区为研究对象,不仅研究北碚区大气降水中氢氧同位素的季节变化,并且对龙滩子水库中水的氢氧同位素进行示踪探究,旨在研究大气降水的来源、水库的水与降水的关系以及水库的水的补给特征,为西南地区区域水循环的研究提供科学依据。
重庆市北碚区位于106°18′14″E-106°56′53″E, 29°39′10″N-30°3′53″N,海拔252 m,北碚区位于在重庆市西北部,全区幅员面积755 km2。
区内多山地丘陵,嘉陵江由北向南纵贯全境。
该区属于亚热带湿润季风气候,气温高,热量丰富,年平均气温17.7℃,降雨量充沛,年平均降水量约1 203 mm;每年5-10月为雨季,降水占年平均降水量的70%~80%[17]。
龙滩子水库位于重庆市北碚区,始建于1974年,是一座以农业灌溉为主,兼有防洪、发电功能的小型水库。
总库容163万m3,坝顶高程238.84 m,最大断面坝高35.05 m,修建在嘉陵江水系马鞍溪支流上。
2.1 样品收集自2014年1月开始,在重庆市北碚区西南大学地理科学学院楼顶利用雨水收集器采集降水,在重庆市北碚区马鞍溪上游龙滩子水库采集水样,图1为采样点示意图。
气象数据来源于中央气象台气象数据。
取样品之前,将塑料瓶放入7N的HNO3浸泡24小时,然后用超纯水清洗3次,并放入烘箱烘干,保证取样工具的洁净与干燥。
采取样品时,尽量将水样装满瓶子,这是因为考虑到液态水分子之间存在着范德华力,它会使水分子的运动速度远远小于气态情形,这样可以降低蒸发时的分馏作用[18]。
降水样采集:降水点以场降水为单位,每场降水过后及时收取降水,将雨量筒中的降水装入50 m L塑料瓶中,现场记录日期并编号,用封口膜将瓶口封住,以免分馏。
将装好的样品带回实验室冷藏保存至分析。
每次取完样品之后都将雨量筒带回实验室用超纯水反复清洗多次,以免影响下一次降水的测试。
截止到2014年12月,一个水文年共取降水样品101个(2014年1月下旬样品缺失)。
水库水样采集:自2014年1月开始,每月中旬和月底于重庆市北碚区马鞍溪上游龙滩子水库采取水库水样,每月取2个样品,两个样品的取样位置和深度几乎没有变化。
每次将所取的水库水样装入50 m L塑料瓶中,现场记录日期并编号,用封口膜将瓶口封住,以免分馏。
将装好的样品带回实验室冷藏保存至分析。
截止到2014年12月,一个水文年共取样品22个(2014年1月底与2014年12月底样品缺失)。
2.2 样品处理及分析所有样品在测量之前用1 m L一次性注射器和0.45μm滤头进行过滤,完成过滤的样品在西南大学地理科学学院同位素实验室进行分析。
采用激光液态水稳定同位素分析仪(型号:IWA-35d-EP;精度δD<0.5‰,δ18O<0.1‰;美国Los Gatos Research公司生产)对样品进行测定分析,最后的结果以VSMOW表示。
3.1 北碚区大气降水同位素特征3.1.1 区域大气降水线中国南方地区,尤其是西南地区,主要受东南季风和印度季风的双重影响[19]。
