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题名氢和氧稳定同位素示踪湖泊蒸发的对比研究
被引量：5
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作者
谢成玉
肖薇
徐敬争
朱珊娴
胡勇博
李旭辉
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机构
南京信息工程大学大气环境中心
南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心
江苏省无线电科学研究所有限公司
清华大学地球系统科学系
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出处
《海洋与湖沼》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期74-85,共12页
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基金
国家自然科学基金项目
41475141号
+5 种基金
国家自然科学基金项目
41505005号
国家自然科学基金项目
41575147号
江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD)
教育部长江学者和创新团队发展计划项目(PCSIRT)
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文摘
氢氧稳定同位素被广泛用于水文循环过程的研究。本文观测了2015年太湖湖水H^2HO和H_2^(18)O组分,分析了它们的时空变化规律及其控制因子,探讨亚热带大型浅水湖泊的同位素富集机制;基于稳定同位素质量守恒法计算太湖蒸发量;评价了动力分馏学系数的传统湖泊算法与海洋算法的适用性;重点分析了H^2HO和H_2^(18)O示踪湖泊蒸发的效果,对比二者之间的差异。研究结果表明,在空间上,太湖湖水和河水的氢氧同位素在南部特别是东南部较为富集但在北部区域较为贫化,这主要是受水流方向的控制,东南部湖水经历的蒸发时间较长,因此湖水中同位素累积较多;在季节上,冬季湖水同位素较贫化、春夏季较富集。对于2015年太湖的年蒸发量,用氢同位素示踪的结果与观测值较一致,为880mm;氧同位素的示踪结果略低,为690mm。使用传统湖泊研究中对动力学分馏系数的取值,会导致蒸发被显著低估,而氧稳定同位素的示踪结果对动力学分馏系数的取值更为敏感,同时氢稳定同位素在同位素分馏过程中主要是平衡分馏效应占主导,因此H^2HO在动力学分馏系数的参数化方案中影响较小,在实际应用中更为稳定。本文的研究结果表明了稳定同位素水文学研究中使用合适的动力学分馏系数的重要性。
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关键词
太湖
蒸发
H2HO
H218O
同位素质量守恒模型
动力学分馏系数εk
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Keywords
Taihu Lake
evaporation
H2HO
H218O
isotopic mass balance model
kinetic fraction factor εk
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分类号
P343.3
[天文地球—水文科学]
P332
[天文地球—水文科学]
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