青藏高原南部降水稳定同位素影响机理及其模拟研究

发布时间：2024-10-05 10:06

　　青藏高原作为地球的第三极,是气候变化的敏感区域,也是国内外学术界关注的热点区域。青藏高原发育大量冰川,冰芯记录的降水稳定同位素信息,为过去气候研究提供了媒介基础。研究该区域降水稳定同位素的控制因素及影响机制,对于深刻理解该区域现代稳定同位素水文过程具有极为重要的科学意义。基于降水稳定同位素的季节性差异,评估模式误差,为模式误差影响该区域开展过去气候的同位素模拟及古气候记录的同位素信息提供数据依据和理论参考。本论文利用青藏高原南部地区观测的降水δD,卫星反演的水汽δD和气象资料,系统地研究了天气尺度、季节内尺度和季节尺度上影响降水δD变化的控制过程;结合嵌套了水同位素模块的大气环流模型(iso-GCMs),检验iso-GCMs捕获降水δD的变化特征及其控制过程的能力,并对IASI观测误差开展了敏感性检验;基于青藏高原降水稳定同位素观测网提供的降水、卫星观测的水汽和模式模拟的稳定同位素的季节性差异,探讨青藏高原南北区域影响模式间降水同位素变化幅度的影响因素,评估模式误差。研究结果如下:1)丽江大气降水线为7.97δ18O+3.66。2017年3月-2018年8月,降水δ18O值在-23.60...

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 降水稳定同位素研究进展
        1.2.2 水汽稳定同位素研究进展
        1.2.3 降水稳定同位素模拟研究进展
    1.3 拟解决的科学问题
    1.4 研究思路
第二章 研究区概况、方法和数据来源
    2.1 研究区概况
    2.2 研究方法
        2.2.1 同位素组成
        2.2.2 数据处理
        2.2.3 后向轨迹追踪
    2.3 数据来源
        2.3.1 站点数据
        2.3.2 卫星反演数据
        2.3.3 GCMs模型数据
        2.3.4 其余资料
第三章 降水δD变化的时间尺度效应
    3.1 站点日降水氢氧同位素组成及其变化
        3.1.1 大气降水线
        3.1.2 降水氢氧同位素日变化特征
    3.2 降水δD数据时间序列处理
        3.2.1 降水δD信号过滤
        3.2.2 降水δD信号分解
    3.3 降水δD的影响因子分析
        3.3.1 降水δD与局地降水量的关系
        3.3.2 降水δD与温度的关系
        3.3.3 降水δD与风向的关系
        3.3.4 降水δD与相对湿度的关系
    3.4 不同时间尺度下降水δD的影响机制
        3.4.1 不同时间尺度下影响降水δD的天气过程
        3.4.2 上游降水对δD的影响
        3.4.3 不同时间尺度下降水δD的空间变异
    3.5 本章小结
第四章 站点尺度下Iso-GCMs对降水δD的模拟
    4.1 模拟-观测结果对比研究
        4.1.1 SWING2
        4.1.2 LMDZ-iso
    4.2 基于LMDZ-iso模式下IASI观测水汽δD的误差分析
        4.2.1 仪器敏感性的影响
        4.2.2 随机误差的影响
        4.2.3 水汽δD的日循环影响
        4.2.4 水汽δD的空间采样不均匀的影响
        4.2.5 误差对降水δD分解的影响
    4.3 讨论
        4.3.1 降水δD控制过程的差异性对比
        4.3.2 降水稳定同位素的古气候指示意义研究
    4.4 本章小结
第五章 空间尺度下降水稳定同位素的模式间差异分析
    5.1 评估模拟-观测的气候要素和同位素组成
        5.1.1 气候要素模拟-观测对比
        5.1.2 降水δ18O模拟-观测对比
        5.1.3 降水δ18O和降水量的季节循环
        5.1.4 模拟结果评估
    5.2 模式间降水稳定同位素空间差异性模拟研究
        5.2.1 南部区域
        5.2.2 北部区域
        5.2.3 南部区域至北部区域的过渡地区
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
        6.3.1 不足
        6.3.2 展望
参考文献
图表附录
Appendix
个人简历和在学期间的研究成果
致谢



本文编号：4007838