過量氘新的定義及其在極地地區的應用綜述

摘要：水汽中過量氘主要受蒸發過程中非平衡動力分餾控制,而水汽冷凝過程一般認為同位素發生平衡分餾,平衡分餾過程對降水及水汽中過量氘影響較小,因此理論上可以利用冰芯過量氘記錄進行水汽源區環境條件的定量重建。在極地地區,較低的溫度導致水汽的冷凝程度較高,氫(δD)與氧(δ18O)穩定同位素的斜率受與溫度有關的平衡分餾系數顯著影響,因此極地降水中過量氘實際上還受平衡分餾系數影響;此外,隨著水汽冷凝程度的升高,水汽中δD/δ18O值越來越低,δD和δ18O之間的非線性關系越來越明顯,這導致傳統線性過量氘(定義為dexcess =δD-8δ18O)的值還受同位素值本身的影響。因此,上述線性過量氘定義的不足使得利用極地冰芯過量氘記錄進行水汽源區環境條件定量重建的精度受到了很大的限制。為了彌補傳統線性過量氘定義的不足,近年來一些研究者提出了過量氘的對數定義和指數定義。本文旨在說明傳統線性過量氘定義的不足,詳細介紹兩種過量氘新定義的基本原理與優勢、最新研究進展及其在極地地區的應用前景。