上海地区大气水汽氢氧同位素特征及其环境意义

杨 言，陈雪莹，朱志鹏，周立旻，郑祥民

华东师范大学 地理科学学院，地理信息科学教育部重点实验室，上海 200241

利用水中氢氧稳定同位素对气候和环境变化进行研究已有广泛的应用（Ehleringer and Dawson，1992；Gat，1996；Jouzel et al，2000；田立德等，2001）。大气水循环包括蒸发、水汽输送、降水、地表径流等多个过程，其中大气水汽是降水的主要来源，因此水汽同位素对降水同位素有直接的影响，研究大气水汽同位素对了解水汽来源及大气水的运移具有重要意义（Yin et al，2008；柳景峰等，2015）。

自Dansgaard（1953）发现降水中的氢氧同位素具有指示环境的意义以来，对降水同位素的研究已经相当深入。受水汽收集和水汽同位素测试技术所限，大气水汽的同位素组成研究相比于降水同位素观测难度更大，目前多数关于大气水氢氧同位素的研究多集中于降水观测（Wen et al，2010）。然而，相对于降水，对大气水汽同位素研究有其独有的优势：首先，对水汽的观测晴天雨天均可进行，能够做到长时间连续监测；此外，在雨滴降落过程中，与不同高度的水汽同位素进行交换以及云下蒸发等过程会造成凝结时的原始水汽信息失真，而直接监测水汽同位素则可以避免此现象（Bolin，1959）。

随着水汽收集技术和同位素测试技术的发展，对水汽同位素的研究逐渐开展。Schoch et al（1984）综合欧洲多个城市长期或短期的水汽同位素监测结果，发现短时间尺度上水汽同位素与气温的相关性不强，但月平均值与气温具有显著相关。Jacob and Sonntag（1991）在德国海德堡进行了八年水汽监测，结果显示在年际尺度上水汽同位素与降水同位素具有很强的正相关，且对于气温的反映要好于降水同位素。……