【摘要】：大气降水稳定同位素组成特征可反映出水汽源区的初始状态、大尺度的天气系统变化,稳定同位素的应用对气候变化研究有推动作用和实践指导意义。δ值在季风区能作为反映了古气候载体的形成时期大气降水信息的替代性指标参数；通过分析区域内的氢氧稳定同位素及其与气象要素的相关关系,能够更好了解区域气候特征和规律研究；研究季风区水汽输送的特征及其与降水的关系,对于了解水循环和预测旱涝有很重要的实际意义。本文选取我国西南部地处长江流域的重庆市北碚区(29° 39'10" N～3O° 3' 53" N,106°18'14" E～106°56'53" E)作为研究区。基于北碚区自然综合地理条件,结合环境稳定同位素和后向轨迹模拟的方法,系统地对氢氧同位素特征和水汽来源时空分布进行分析。根据2013年10月～2014年9月收集的127个降水样品,结合气象要素观测的资料,使用液态水同位素分析仪测量降水样品中6D、6’8O值,用最小二乘法算出重庆大气降水线方程δD=8.71a18O+18.19, r=0.97 (p0.01),分析发现斜率和截距偏大是因为场降水中δD、8180的变化受天气因素影响大,进一步研究该地区降水中δ180与气温、降水量之间的关系,对比旱季和雨季的降水量斜率发现天气尺度下受季风影响显著的雨季降水中稳定同位素含量变化率较大,说明在雨季降水量效应比较明显。北碚区一年中降水主要集中在6-9月,全年δ180与降水量的关系可以用δ18O(‰)=-0.23T-1.07(r=-0.39,p0.01);全年δ’8O与降水量的关系可以用δ18O(‰)=0.23T-1.07(r=-0.39,p0.01),对比旱季和雨季的温度斜率发现天气尺度下受季风影响显著的雨季降水中稳定同位素含量变化率较大,说明在雨季“反温度效应”比较明显。研究区在研究时段内的降水样品δD、δ18O值根据公式d值均大于10%o表明水汽源蒸发速率大,旱季大部分样品d值大于雨季,可能是指示了由于受到不同类型的季风影响,水汽来源不同。降水样品6D、δ180值根据公式d值均大于10%o表明水汽源蒸发速率大,旱季大部分样品d值大于雨季,推测是由于雨季降水主要受到夏季风从海洋带来的温暖湿润水汽团影响,动力分馏较小；旱季主要受到西风带的输送的水汽源影响,水汽源主要来自于北方地区,水汽湿度小,动力分馏较大；d值与δ18O值的变化在全年尺度上同步呈现出夏高冬低的趋势,季节性变化验证了由于不同类型的季风影响或者是水汽源可能发生了改变。利用美国环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合推出全球再分析月度气象数据代入HYSPLIT软件选择后向轨迹模拟模式追踪并验证该地区场降水的水汽输送轨迹,选取垂直水汽通量最大的850hPa高度层,讨论了水汽输送与降水中δD和δ180相互关系。结果发现在水汽来源空间上在范围和地点两个方面表现出一定的复杂性,可能受到西南季风和东南季风,还有西风带和局地水汽影响,不同季节的降水有不同的水汽来源,在季节尺度上有较大的差别,北碚区大致上来看秋冬季风水汽主要来自西风带携带来的水汽和周边较近距离范围的局地水汽蒸发；春夏季水汽主要来自东南季风和西南季风带来的水汽和周边较远距离范围的局地水汽蒸发,软件模拟的水汽输送轨迹图和d值的季节性变化的一致性进一步验证了由于不同类型的季风影响,水汽源随之发生了改变,说明d值在反映水汽来源地方面有一定的代表性。雨季主要受到夏季风从海洋带来的温暖湿润水汽团影响,旱季主要受到西风带的输送的水汽源影响,主要来自于北方干旱半干旱地区。在研究过程中,发现2013年11月11日一支来自西太平洋异于当月其它水汽输送轨迹,进一步研究发现当日的两场降水所测试所得δ18O与δD值偏正,推断台风海燕已影响到重庆的降水。δ值偏正是由于台风缩短了相同距离水汽输送所用的时间,减少了水汽输送距离,减弱了降水量效应,同时证明了降水量效应和不同水汽来源对δ’8O与δD的影响。
【图文】：
第３章研究内容和方法逦逡逑度而发生了变化。在海拔低的河谷平现地区，受河谷效应影响，热量资源丰逡逑较多；在向斜丘陵区，年均气温１８．３°Ｃ，极端最高气温４３°Ｃ，极端最低气逡逑ｃ，平均年总积温达６５３（ｒｃ以上，雨量充沛，年均约降水量１１０５．４ｍｍ，季逡逑不均；山麓裸丘地区，丘高谷深，光照、热量比河谷地区更差，年均气温逡逑，，年总积温６０００￣６５３０°Ｃ，降雨量充沛，年平均降水量约１２００ｍｍ，多集中逡逑，每年５？１０月为雨季，降水占年平均降水量的７０？８０％，降水多发生在夜逡逑于特殊的地质构造和地貌条件，多为突发性地质灾害，灾害类型以滑坡、泥逡逑崩塌居多。逡逑
０％ｏ－＾一２４％０；邋５Ｄ：２０％ｏ？－２１０％ｏ）范围内。逡逑根据２０１３年１０月￣２０１４年９月场降水的数据用最小二乘法算出重庆北陪区逡逑的大气降水线为图２所示：逡逑５Ｄ＝８．７２５＇＾０＋１８．１９邋（产０．９９，ｐ＜０．０１）逡逑１８逡逑
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P426.6
【参考文献】
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2662779
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