中纬度地区混合云中稳定同位素分馏的数学模拟——以乌鲁木齐降水为例

被引:9
作者
章新平
刘晶淼
姚檀栋
中尾正义
秦大河
机构
[1] 湖南师范大学资源与环境科学学院
[2] 中国气象科学研究院
[3] 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
[4] 日本文部科学省综合地球环境学研究所
[5] 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 长沙
[6] 不详
[7] 北京
[8] 兰州
关键词
稳定同位素; 分馏; 模拟; 动力效应; 温度效应; 大气水线;
D O I
暂无
中图分类号
P435.1 [];
学科分类号
摘要
文中介绍的数学模型考虑了混合云中液、固相共存时以及冰面过饱和环境下稳定同位素的动力分馏效应。利用该数学模型,模拟不同冷却条件下稳定同位素的温度效应。在相同的湿度条件下,湿绝热冷却过程中δ18O随温度的变化率小于等压冷却过程。冰面过饱和比Si的增大意味着动力分馏效应的增大。与平衡态过程相比,它的作用使得稳定同位素的综合分馏系数减小,从而使得降水中δ18O随温度的变化趋缓。模拟结果显示,湿绝热冷却过程中大气水线(MWL:δD=bδ18O+d)的梯度项b和常数项d均大于等压冷却过程。不同的冰面过饱和比对大气水线的影响是不同的。与冰面过饱和比相比,b和d的大小对云中含水量的变化敏感性较低。模拟结果还显示,乌鲁木齐的降水不是来自海洋水汽的初始凝结。在经历了长途输送之后,乌鲁木齐降水中的稳定同位素成分在很大程度上被衰减。模拟的稳定同位素比率/温度、δD/δ18O曲线分别与乌鲁木齐实测的稳定同位素比率/温度回归线以及大气水线有非常好的一致性。
引用
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共 2 条
[1]   全球降水中氧同位素比率的分布特点 [J].
章新平,姚檀栋 .
冰川冻土, 1994, (03)
[2]  
Isotopic variations with meteoric water .2 Craig H. Science . 1961