长沙地区水体蒸发中稳定同位素分馏的实验和模拟分析
发布时间：2022-12-10 02:50
蒸发是水循环过程中重要的过程之一,蒸发过程深刻影响着水体与大气稳定同位素的分馏交换。而水体蒸发过程中稳定同位素的变化又和蒸发时气象状况、水体蒸发程度紧密相关。长沙地区冬夏分明,全年温度变化范围近40℃。受季风影响,全年湿度变化也很大。在此气候背景下做的水体蒸发实验,能较全面地了解不同气象背景下的水体稳定同位素分馏情况,了解蒸发分馏对大气水汽同位素的贡献,检验现有的水体蒸发分馏理论。本文通过对2013年7月到2014年4月的六次蒸发皿蒸发实验取样观测,分析了蒸发皿蒸发剩余水体中稳定同位素值的变化特征,探讨了蒸发剩余水体中稳定同位素值变化与空气相对湿度的关系。利用平衡分馏公式与动力分馏公式对剩余水体稳定同位素值变化和蒸发线进行模拟并与实测值进行对比,并在2014年10月同步观测了蒸发水体和大气水汽中稳定同位素的变化。初步得到以下结论：（1）剩余水体稳定同位素比率随着剩余水体质量减少总体呈上升趋势,但在有降水发生的时段会出现下降趋势。剩余水体稳定同位素比率变化与空气相对湿度变化呈现负相关关系。可能是由于蒸发水体与大气水汽之间稳定同位素交换的影响。同位素分馏速度上表现为夏季高,冬季低。（2）平...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.3 研究内容
2 研究区概况
3 实验设计与样品分析
3.1 实验设计
3.2 数据来源和样品分析
4 蒸发皿剩余水体稳定同位素变化特征
4.1 蒸发水体稳定同位素与h的变化
4.1.1 夏季剩余水稳定同位素与h的变化
4.1.2 秋季剩余水稳定同位素与h的变化
4.1.3 冬季剩余水稳定同位素与h的变化
4.1.4 春季剩余水稳定同位素与h的变化
4.2 蒸发水体中稳定同位素与模拟对比
4.2.1 平衡分馏模式介绍
4.2.2 动力分馏模式介绍
4.2.3 夏季水体稳定同位素与模拟对比
4.2.4 秋季水体稳定同位素与模拟对比
4.2.5 冬季水体稳定同位素与模拟对比
4.2.6 春季水体稳定同位素与模拟对比
4.3 讨论
4.4 稳定同位素分馏速度与温度
5 四季水体蒸发线特征和模拟
5.1 夏季蒸发线
5.2 秋季蒸发线
5.3 冬季蒸发线
5.4 春季蒸发线
5.5 讨论
6 蒸发水体中过量氘的变化
6.1 过量氘简介
6.2 蒸发剩余水体中过量氘变化
7 大气水汽中稳定同位素与蒸发水体中稳定同位素关系
8 结论
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]湘江流域中下游长沙地区不同水体中δ18O、δD的变化[J]. 吴华武,章新平,李小雁,李静,张剑明. 地理科学. 2014(04)
[2]洞庭湖湖区降水-地表水-地下水同位素特征[J]. 詹泸成,陈建生,张时音. 水科学进展. 2014(03)
[3]基于氢氧同位素的中国东南部降水局地蒸发水汽贡献率[J]. 马潜,张明军,王圣杰,汪宝龙. 地理科学进展. 2013(11)
[4]塔吉克斯坦水体同位素和水化学特征及成因[J]. 曾海鳌,吴敬禄. 水科学进展. 2013(02)
[5]浅谈降水氘剩余值的产生[J]. 马洪云,尹立河,马立军. 水科学进展. 2012(06)
[6]湖南长沙地区大气降水中稳定同位素特征变化[J]. 吴华武,章新平,孙广禄,黄一民,申林,郭丽香. 长江流域资源与环境. 2012(05)
[7]基于瑞利分馏模式的水体蒸发线斜率模型[J]. 王永森,马振民,徐征和. 水科学进展. 2011(06)
[8]夏季纳木错湖水蒸发对当地大气水汽贡献的方法探讨:基于水体稳定同位素的估算[J]. 徐彦伟,康世昌,张玉兰,张拥军. 科学通报. 2011(13)
[9]Experimental study of relationship between average isotopic fractionation factor and evaporation rate[J]. Tao WANG 1,Wei-min BAO 2,Hai-li XU 1,Zhen ZHU 1,Si-min QU 2,Peng SHI 2,Hai-ying HU 3,Rui-qi FAN 1,Qian LI 2 1.HydroChina Chengdu Engineering Corporation,Chengdu 610072,P.R.China 2.State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,P.R.China 3.School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510641,P.R.China. Water Science and Engineering. 2010(04)
[10]长江流域降水稳定同位素的云下二次蒸发效应[J]. 孟玉川,刘国东. 水科学进展. 2010(03)
本文编号：3715902
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.3 研究内容
2 研究区概况
3 实验设计与样品分析
3.1 实验设计
3.2 数据来源和样品分析
4 蒸发皿剩余水体稳定同位素变化特征
4.1 蒸发水体稳定同位素与h的变化
4.1.1 夏季剩余水稳定同位素与h的变化
4.1.2 秋季剩余水稳定同位素与h的变化
4.1.3 冬季剩余水稳定同位素与h的变化
4.1.4 春季剩余水稳定同位素与h的变化
4.2 蒸发水体中稳定同位素与模拟对比
4.2.1 平衡分馏模式介绍
4.2.2 动力分馏模式介绍
4.2.3 夏季水体稳定同位素与模拟对比
4.2.4 秋季水体稳定同位素与模拟对比
4.2.5 冬季水体稳定同位素与模拟对比
4.2.6 春季水体稳定同位素与模拟对比
4.3 讨论
4.4 稳定同位素分馏速度与温度
5 四季水体蒸发线特征和模拟
5.1 夏季蒸发线
5.2 秋季蒸发线
5.3 冬季蒸发线
5.4 春季蒸发线
5.5 讨论
6 蒸发水体中过量氘的变化
6.1 过量氘简介
6.2 蒸发剩余水体中过量氘变化
7 大气水汽中稳定同位素与蒸发水体中稳定同位素关系
8 结论
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]湘江流域中下游长沙地区不同水体中δ18O、δD的变化[J]. 吴华武,章新平,李小雁,李静,张剑明. 地理科学. 2014(04)
[2]洞庭湖湖区降水-地表水-地下水同位素特征[J]. 詹泸成,陈建生,张时音. 水科学进展. 2014(03)
[3]基于氢氧同位素的中国东南部降水局地蒸发水汽贡献率[J]. 马潜,张明军,王圣杰,汪宝龙. 地理科学进展. 2013(11)
[4]塔吉克斯坦水体同位素和水化学特征及成因[J]. 曾海鳌,吴敬禄. 水科学进展. 2013(02)
[5]浅谈降水氘剩余值的产生[J]. 马洪云,尹立河,马立军. 水科学进展. 2012(06)
[6]湖南长沙地区大气降水中稳定同位素特征变化[J]. 吴华武,章新平,孙广禄,黄一民,申林,郭丽香. 长江流域资源与环境. 2012(05)
[7]基于瑞利分馏模式的水体蒸发线斜率模型[J]. 王永森,马振民,徐征和. 水科学进展. 2011(06)
[8]夏季纳木错湖水蒸发对当地大气水汽贡献的方法探讨:基于水体稳定同位素的估算[J]. 徐彦伟,康世昌,张玉兰,张拥军. 科学通报. 2011(13)
[9]Experimental study of relationship between average isotopic fractionation factor and evaporation rate[J]. Tao WANG 1,Wei-min BAO 2,Hai-li XU 1,Zhen ZHU 1,Si-min QU 2,Peng SHI 2,Hai-ying HU 3,Rui-qi FAN 1,Qian LI 2 1.HydroChina Chengdu Engineering Corporation,Chengdu 610072,P.R.China 2.State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,P.R.China 3.School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510641,P.R.China. Water Science and Engineering. 2010(04)
[10]长江流域降水稳定同位素的云下二次蒸发效应[J]. 孟玉川,刘国东. 水科学进展. 2010(03)
本文编号：3715902
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