黃河流域降水穩定同位素的云下二次蒸發效應

摘要：雨滴從云底降落到地面過程的云下二次蒸發現象會影響雨滴中的同位素比率,明確降水過程中穩定同位素的變化對研究流域水循環具有重要意義。基于全球降水同位素網絡(GNIP)、相關文獻同位素數據以及氣象數據,首先建立局地大氣水線(LMWL)定性分析了黃河流域云下二次蒸發與各氣象要素間的關系,其次運用改進的Stewart模型定量計算了蒸發剩余比(f)和云底降水與地面降水的D-excess之差(Δd)。結果表明:(1)黃河流域LMWL方程為:δ2H=7.01δ18O+1.25(n=293,R2=0.92),斜率和截距相比GMWL均較小,說明雨滴在下落過程中受到云下二次蒸發的影響。其中0~10 mm的降雨事件對云下二次蒸發影響顯著;氣溫越高,或者水汽壓、相對濕度越小,云下二次蒸發越強烈。(2)季節變化上,從春季到冬季,f和Δd逐漸增大,云下二次蒸發逐漸減小。空間變化上,蒙甘區、蒙中區、晉陜甘區和渭河區的西安,年際間云下二次蒸發變化較大,而青南區、祁連-青海湖區、渭河區的平涼、長武、華山和魯淮區年際差異較小。(3)降水中Δd和f之間的線性關系在不同氣象要素范圍內有不同的數值,由于不同區域各氣象條件存在差異,因此在應用經驗公式時需考慮研究區的具體氣象條件。