慕士塔格地区大气水汽氢氧稳定同位素季节内变化特征及影响因素分析

任行阔， 高 晶， 杨育龙， 陈曼丽， 牛晓伟， 赵爱斌

（1.中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室，北京 100101； 2.中国科学院大学，北京 100049）

0 引言

在自然界中，水由氢、氧两种元素组成。氢的两种同位素氕（H）、氘（D）和氧的三种同位素16O、17O、18O 都有不同的原子质量。不同同位素组合方式的水分子（H216O，H218O，HDO）存在分子质量和组合方式上的差异，使得在不同气象条件下水体相变转化时会发生同位素分馏，由此导致的水体稳定同位素组成的差异可以反映其形成过程中蒸发、传输、对流、冷凝等过程，因此，其被广泛运用于古气候的重建［1］和现代水循环过程研究［2］。在过去几十年里，水体稳定同位素的研究主要集中在降水稳定同位素研究。从1961 年以来，国际原子能机构（IAEA）和世界气象组织（WMO）联合，在全世界建立了全球降水同位素观测网（GNIP），收集了800 多个站点的降水同位素数据和对应气象数据，使我们对降水稳定同位素的时空分布和影响因素有了清晰认识［3-5］。

大气水汽是水循环过程中的核心组分，对大气水汽氢氧稳定同位素的研究有助于我们进一步深入认识现代水循环过程。与降水稳定同位素研究相比，大气水汽稳定同位素的研究相对很少，但是，大气水汽稳定同位素研究具有一定的优势。降水稳定同位素研究所采取的样品为降水，采样本身限制了氢氧稳定同位素数据的空时分辨率。天气状况和区域条件制约着降水样品的获取。大气水汽稳定同位素观测不受季节（例如是否降雨季节）和天气（例如是否有雨）的影响，可以获得连续的大气水汽氢氧稳定同位素数据。……