湖水同位素组分的时空变化特征及其在湖面蒸发计算中的应用

发布时间：2020-10-22 23:43

　　 湖水氢氧稳定同位素组分对于水文学、气象学和古气候学研究都有重要的意义。本项研究在太湖对湖水HDO和H_2~(18)O组分(δL和δ18OL)开展了长期连续的定点观测,每个季度开展了空间采样,计算了过量氘(d_L),分析了湖水同位素组分的时空变化规律,研究了主要影响因素,并在此基础上计算了湖水蒸发量。主要研究结果如下：(1)湖水氢氧同位素组分存在明显的时间变化,在梅梁湾单站点日常采样δDL的变化范围-59.8‰～-24.2‰,δ18OL的变化范围-8.6‰～-2.6%‰,d_L的变化范围为-7.9‰-12.9‰；暖季δDL和δ18OL较高,d_L较低；冷季反之。对全湖而言δ18O的变化范围是-6.50‰～-3.54‰,变化幅度为2.96‰；δD的变化范围是-41.73‰～-25.11‰,变化幅度为16.62‰；d_L的变化范围是-1.98‰-6.29‰,变化幅度为8.27‰。(2)在空间变化尺度上,湖水HDO和H_2~(18)O组分随湖水的水流方向逐渐富集,d_L相反。在不同季节空间分布特征不一致,但随着湖水运动方向湖水累积蒸发,湖水HDO和H_2~(18)O组分逐渐富集。(3)对于太湖而言,降水氢氧稳定同位素组分和水温并非湖水稳定同位素变化的控制因素。在月尺度上,湖水蒸发量及其占湖泊入水量的比重是湖水氢氧稳定同位素富集的主要控制因素,湖水蒸发量或者蒸发量占湖泊入湖水量比重增加,δDL和δ18OL升高,d_L降低。(4)在2013年10月至2014年9月运用稳定同位素物质的量平衡湖水蒸发量为842.99mm,Priestley-Taylor公式计算出湖面的蒸发水量为863.06mm,二者相差不大。湖水停留时间在梅梁湾站点对HDO和H_2~(18)O分别为42±7天和24±7天。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P332;P342
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 本项研究关注的科学问题
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究技术路线
第二章 试验研究方法
    2.1 观测试验方法
        2.1.1 观测站点概况
        2.1.2 通量数据采集方法
        2.1.3 氢氧稳定同位素数据采集方法
        2.1.4 湖水、河水采样和同位素含量测量方法
    2.2 同位素组分计算方法
        2.2.1 湖面蒸发量和通流系数的计算方法
        2.2.2 降水同位素含量的计算方法
        2.2.3 湖水更换周期的计算方法
第三章 湖水氢氧稳定同位素的时空变化特征
    3.1 湖水氢氧稳定同位素的时间变化特征
        3.1.1 梅梁湾湖区湖水氢氧稳定同位素含量的时间变化特征
        3.1.2 全湖湖水氢氧稳定同位素含量的时间变化特征
    3.2 湖水氢氧稳定同位素的空间变化特征
第四章 湖水氢氧稳定同位素富集的影响因子分析
    4.1 湖水蒸发对湖水氢氧稳定同位素富集含量的影响
    4.2 湖水通流系数对湖水氢氧稳定同位素富集含量的影响
    4.3 降水对湖水稳定同位素富集的影响
    4.4 湖水水温对湖水稳定同位素富集的影响
第五章 湖水年际蒸发量和湖水更换周期
    5.1 湖水水位的变化
    5.2 基于Priestley-Taylor模型的湖水蒸发计算
    5.3 基于同位素质量守恒的湖水蒸发计算
    5.4 湖水停留时间计算
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究特色与创新点
    6.3 不足与展望
第七章 致谢
参考文献
后记
个人简历

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本文编号：2852242