中国东部地区大气水汽稳定同位素的影响因子追踪研究

作     者：刘宇佳 满文敏 周天军 彭冬冬 Yujia LIU;Wenmin MAN;Tianjun ZHOU;Dongdong PENG

作者机构：中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510641 

出 版 物：《大气科学》 (Chinese Journal of Atmospheric Sciences)

年 卷 期：2023年第47卷第3期

页      面：616-630页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划项目2017YFA0604601 国家自然科学基金项目42075041。 

主　　题：大气水汽同位素 拉格朗日水汽追踪 水汽源地贡献 对流活动 

摘      要：大气水汽稳定同位素是现代水循环的重要示踪剂,可以有效地追踪水汽来源及其输送过程。在中低纬度季风区,局地“降水量效应是大气水汽稳定同位素的主要特征,但是近期研究表明,水汽来源及其输送过程等非局地因素也有重要影响。因此,本文基于拉格朗日粒子扩散模式和卫星遥感观测的大气水汽稳定氘同位素数据(数值表示为千分差,δD),针对前人研究较少的中国东部石笋氧同位素区域,进行水汽源地追踪,并在季节和年际尺度上分析水汽δD的主要影响因素。结果表明,在季节尺度上,水汽δD在夏末秋初较低,冬春季较高,这种特征与局地气象因子、水汽源地贡献的关系较弱,水汽输送路径上的累积降水是影响水汽δD季节变化的主要因素,两者为显著的负相关关系。在年际尺度上,厄尔尼诺(El Nino)年夏季中国东部水汽δD较高,拉尼娜(La Nina)年夏季水汽δD较低。水汽源地贡献在ENSO(厄尔尼诺—南方涛动)不同位相的变化较小,而水汽输送路径上的累积降水在La Nina年较之El Nino年偏多,表明La Nina年热带对流活动和水汽输送过程的贫化作用更强,导致目标区域的水汽δD更低。因此,代表热带对流活动的累积降水是水汽δD季节和年际变化的主要影响因素,热带对流活动增强(减弱)将降低(增加)目标区域的水汽δD。