干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 云下二次蒸发对降水过程中氢氧稳定同位素构成的影响

Arid

	云下二次蒸发对降水过程中氢氧稳定同位素构成的影响
其他题名	Effect of Below-cloud Secondary Evaporation on Stable Isotopes of Hydrogen and Oxygen in Precipitation over the East of Northwest China
	任雯; 郑新军; 吴雪; 周宏飞; 马健; 李彦
来源期刊	干旱区研究
ISSN	1001-4675
出版年	2017
卷号	34 期号:6 页码:1263-1270
中文摘要	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delta~(18)O只存在显著的温度效应,而在t较高的夏半年降水中的delta~(18)O同时存在温度和降水效应。
英文摘要	In arid area, stable hydrogen and oxygen in precipitation change considerably after secondary evaporation of raindrop under cloud down to ground. Based on the data of stable hydrogen and oxygen in precipitation downloaded from GNIP and the meteorological data in the east of northwest China, the conditions, seasonal change and effect of secondary evaporation of raindrop and the composition of stable isotopes were analyzed and discussed. The results revealed that,when the low of vapor pressure deficit (VPD) was at 0.52 kPa, the composition of stable isotopes changed significantly. When VPD < 0.52 kPa, there was no significant difference between the slope and intercept of local meteoric water line (LMWL) and the global meteoric water line (GMWL), and there was no significant correlation between deuterium excess (d-excess) and VPD. However,when VPD > 0.52 kPa, the slope and intercept of LMWL were significantly smaller than those of GMWL,and d-excess decreased significantly with VPD. It was demonstrated that,when VPD < 0.52 kPa, the stable hydrogen and oxygen remained the thermodynamic equilibrium fractionation in cloud,whereas when VPD > 0.52 kPa, they underwent the kinetic disequilibrium fractionation process of raindrop secondary evaporation under cloud down to ground. The results of Tetens formula revealed that, when air temperature (t) below 7.0 ℃, saturated vapor pressure was not beyond 0.52 kPa,and there was no possibility to occur raindrop secondary evaporation when t < 7.0 ℃. Consequently, in temperate arid and semiarid areas, there is a temperature effect of delta~(18)O only when t is low in winter half year,but there are both temperature and precipitation effects when t is high in summer half year.
中文关键词	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
英文关键词	precipitation effect deuterium excess (d-excess) local meteoric water line (LMWL) secondary evaporation temperature effect vapor pressure deficit (VPD) east of northwest China
类型	Article
语种	中文
国家	中国
收录类别	CSCD
WOS类目	Meteorology & Atmospheric Sciences
WOS研究方向	Meteorology & Atmospheric Sciences
CSCD记录号	CSCD:6119896
来源机构	中国科学院新疆生态与地理研究所
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/236022
作者单位	任雯, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室;;阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 郑新军, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室;;阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 吴雪, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室;;阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 周宏飞, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室;;阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 马健, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室;;阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 李彦, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室;;阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.
推荐引用方式 GB/T 7714	任雯,郑新军,吴雪,等. 云下二次蒸发对降水过程中氢氧稳定同位素构成的影响[J]. 中国科学院新疆生态与地理研究所,2017,34(6):1263-1270.
APA	任雯,郑新军,吴雪,周宏飞,马健,&李彦.(2017).云下二次蒸发对降水过程中氢氧稳定同位素构成的影响.干旱区研究,34(6),1263-1270.
MLA	任雯,et al."云下二次蒸发对降水过程中氢氧稳定同位素构成的影响".干旱区研究 34.6(2017):1263-1270.