氢和氧稳定同位素示踪湖泊蒸发的对比研究

论文摘要

氢氧稳定同位素被广泛用于水文循环过程的研究。本文观测了2015年太湖湖水H2HO和H218O组分,分析了它们的时空变化规律及其控制因子,探讨亚热带大型浅水湖泊的同位素富集机制;基于稳定同位素质量守恒法计算太湖蒸发量;评价了动力分馏学系数的传统湖泊算法与海洋算法的适用性;重点分析了H2HO和H218O示踪湖泊蒸发的效果,对比二者之间的差异。研究结果表明,在空间上,太湖湖水和河水的氢氧同位素在南部特别是东南部较为富集但在北部区域较为贫化,这主要是受水流方向的控制,东南部湖水经历的蒸发时间较长,因此湖水中同位素累积较多;在季节上,冬季湖水同位素较贫化、春夏季较富集。对于2015年太湖的年蒸发量,用氢同位素示踪的结果与观测值较一致,为880mm;氧同位素的示踪结果略低,为690mm。使用传统湖泊研究中对动力学分馏系数的取值,会导致蒸发被显著低估,而氧稳定同位素的示踪结果对动力学分馏系数的取值更为敏感,同时氢稳定同位素在同位素分馏过程中主要是平衡分馏效应占主导,因此H2HO在动力学分馏系数的参数化方案中影响较小,在实际应用中更为稳定。本文的研究结果表明了稳定同位素水文学研究中使用合适的动力学分馏系数的重要性。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 谢成玉,肖薇,徐敬争,朱珊娴,胡勇博,李旭辉

关键词: 太湖,蒸发,同位素质量守恒模型,动力学分馏系数

来源: 海洋与湖沼 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 南京信息工程大学大气环境中心,南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏省无线电科学研究所有限公司,清华大学地球系统科学系

基金: 国家自然科学基金项目,41475141号,国家自然科学基金项目,41505005号,国家自然科学基金项目,41575147号,江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD),教育部长江学者和创新团队发展计划项目(PCSIRT)

分类号: P343.3;P332

页码: 74-85

总页数: 12

文件大小: 1474K

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