基于Stewart模型改进方案的新疆降水稳定同位素云下二次蒸发效应对比

论文摘要

水资源是人类赖以生存不可缺少的重要资源,通过水循环联系着地球的各个圈层,大气降水是水循环过程中的重要组成部分,稳定同位素18O和2H（D）作为水分子的构成部分,已被广泛应用于复杂的气候变化和水文过程研究中。云下二次蒸发是指降水从云层底部降落到地面的过程中所经历的蒸发过程,雨滴中的稳定同位素在未发生蒸发的云底处与经过蒸发降落到地面处存在差别,云下二次蒸发效应可用云底雨滴与降落到地面雨滴的同位素差值（Ad）表示,常用Stewart模型来计算。在干旱半干旱区,降水稀少,蒸发量较大,云下二次蒸发现象明显,明确雨滴降落过程中氢氧稳定同位素的变化在同位素水文学中意义重大。因此,本文通过文献数据的整理,对新疆的降水同位素空间分布进行了分析,利用2016年7月～2017年6月的新疆42个气象站的地面气候资料日值数据、66个气象站的地面逐时观测资料和8个高空气象站定时观测资料,通过日数据和小时数据的对比分析、均质假设和分层假设的对比分析,详细研究了新疆降水同位素的云下二次蒸发效应。结果表明:（1）新疆降水中δD值和δ180值的空间分布存在明显的空间差异,且冬半年的δD值和δ180值明显低于夏半年。（2）基于日数据和小时数据、基于均质假设和分层假设计算的新疆各分区云下二次蒸发存在明显的季节差异。各分区（除基于日数据的天山山地区）的蒸发剩余比（f）和Ad均呈现出秋冬较大、春夏较小的趋势,△δD和△δ18O表现为春夏较大、秋冬较小。（3）从空间来看,基于不同尺度数据计算的空间分布差别较大,基于小时数据计算的f均值和△d均值均大于基于日数据计算的f均值和△d均值,基于小时数据计算的△δD均值和△δ18O均值小于基于日数据计算的△δD均值和△δ18O均值;而基于均质假设和分层假设计算的阿尔泰山地、准噶尔盆地中部、天山山地和塔里木盆地南缘的蒸发剩余比（f）较大（超过80%）,而△d在准噶尔盆地西部和塔里木盆地东侧北缘较小。整体来看,基于分层假设计算的Ad值小于基于均质假设计算的△d值,而雨滴蒸发剩余比（f）、△δD、Aδ180和△d在不同分区表现不一,雨滴蒸发剩余比（f）、△δD、Aδ180和△d值分层假设和均质假设的差异性主要体现在塔里木盆地。（4）蒸发剩余比（f）与d-excess的变化量（△d）存在着相关性,就2种不同尺度数据来看,除了基于日数据的天山山地的蒸发剩余比（f）与△d的线性关系的斜率为0.789‰/%外,其他各分区和新疆全境的线性关系的斜率明显>1.0‰/%。就2种不同方案来看,均质假设和分层假设的斜率均表现为塔里木盆地>阿尔泰山地>准噶尔盆地>天山山地。整体来看,基于分层假设计算的斜率整体大于基于均质假设计算的斜率,且新疆各分区和新疆全境基于均质假设和分层假设计算的蒸发剩余比（f）与△d的斜率明显>1.0‰/%。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 云下二次蒸发效应的存在性验证

1.2.2 Stewart模型改进过程

1.2.3 新疆降水稳定同位素研究进展

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 研究区概况与数据资料

2.1 研究区概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地貌特征

2.1.3 气候特征

2.1.4 水文特征

2.1.5 其他

2.2 数据资料

2.2.1 文献资料获取

2.2.2 气象数据获取

2.3 研究方法

3 新疆降水氢氧稳定同位素的空间分布

3.1 降水氢氧稳定同位素的空间分布

3.2 局地大气水线

3.3 小结

4 基于不同尺度数据的降水同位素云下二次蒸发效应

18O和△d的季节变化'> 4.1 基于不同尺度数据的f、△δD、△δ¹⁸O和△d的季节变化

18O和△d的分区空间变化'> 4.2 基于不同尺度数据的f、△δD、△δ¹⁸O和△d的分区空间变化

18O和△d的空间变化'> 4.3 基于不同尺度数据的f、△δD、△δ¹⁸O和△d的空间变化

4.4 基于不同尺度数据的f与△d的关系

18O、Ad之间的关系'> 4.5 基于不同尺度数据的f、△δD、△δ¹⁸O、Ad之间的关系

4.6 小结

5 基于不同方案的降水同位素云下二次蒸发效应

18O和△d的季节变化'> 5.1 基于不同方案的f、△δD、△δ¹⁸O和△d的季节变化

18O和△d的分区空间变化'> 5.2 基于不同方案的f、△δD、△δ¹⁸O和△d的分区空间变化

18O和△d的空间变化'> 5.3 基于不同方案的f、△δD、△δ¹⁸O和△d的空间变化

5.4 基于不同方案的f与△d的关系

5.5 △d的敏感性分析

5.6 小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 周苏娥

导师: 张明军

关键词: 新疆,降水同位素,云下二次蒸发,模型

来源: 西北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 西北师范大学

分类号: P426.2;P426.612

DOI: 10.27410/d.cnki.gxbfu.2019.000550

总页数: 73

文件大小: 18116K

下载量: 16

基于Stewart模型改进方案的新疆降水稳定同位素云下二次蒸发效应对比

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢