青藏高原东北部大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源研究
这是一篇关于大气降水,氢氧稳定同位素,水汽来源,青藏高原东北部的论文, 主要内容为水体中的氢氧稳定同位素是揭示水循环过程的理想示踪剂,对阐明区域气候变化及可持续发展具有重要指示意义。青藏高原东北部受高原天气系统与西风带天气系统的相互作用,形成了典型的气候过渡带,其水汽来源复杂,对气候变化的响应极为敏感。系统开展全球变化背景下青藏高原东北部大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源研究,对揭示区域降水时空分布格局、促进水资源可持续利用与管理具有重要意义。本研究基于刚察气象站点2012~2021年间采集的980个大气降水(δ2H和δ18O)样品,应用同位素示踪技术与HYSPLIT模型,揭示了青藏高原东北部大气降水氢氧稳定同位素变化特征及水汽来源,并探讨了研究区大气降水氘盈余(d)特征和同位素地理效应。在此基础上分析了典型持续降水事件中同位素变化规律及水汽输送过程,分类探讨了强降水事件和弱降水事件中的同位素特征、大气降水线及水汽来源。主要结论如下:(1)青藏高原东北部大气降水δ2H和δ18O的范围分别为-222.63‰~48.96‰和-30.54‰~9.70‰,平均值分别为-39.19‰和-6.17‰。在季节变化上,表现为夏秋季节富集且波动显著,冬春季节贫化,最小值出现在冬季。当地大气降水线及各季节大气降水线方程的斜率与截距均低于全球大气降水线,降水过程受到二次蒸发的显著影响。d平均值为10.15‰,表现为夏秋季节较高,冬春季节较低。研究区大气降水氢氧稳定同位素在全年尺度上存在显著的温度效应和降水量效应,在季节尺度上表现为春季温度效应显著、夏季降水量效应显著、秋季温度和降水量效应均显著,而冬季由于样本量较少,未通过显著性检验。(2)青藏高原东北部水汽来源常年以西风水汽为主导,合计占比66%(包括西北部水汽占37%、近源西风水汽占25%、远源西风水汽占4%),东部季风水汽和局地再循环水汽占18%,西南季风水汽占16%。在季节尺度上,春季水汽来源路径相对较单一,以西风水汽为主;夏季水汽来源路径相对复杂,以近源西风水汽、局地再循环水汽和东南季风水汽为主;秋季西风水汽合计占比下降,北部水汽和西南季风水汽对其影响增强。冬季降水发生次数较少,主要受控于西风携带的大陆性气团和极少数来源于印度洋的海洋性气团。基于水汽来源后向轨迹与同位素特征得出,季风降水δ2H和δ18O变化范围较小,平均值较低;西风降水δ2H和δ18O的变化范围较大,同位素平均值高于季风降水;北部降水和局地降水δ2H和δ18O的变化范围均较小,而平均值较大。(3)2019年8月22~27日的典型持续降水过程中,δ2H和δ18O先贫化后富集,温度先升高后降低,相对湿度持续下降,d值呈波动变化趋势。大气降水线的斜率和截距均较高,持续降水过程中二次蒸发效应不显著。根据水汽来源后向轨迹将此次持续降水过程分为三个阶段(初期、中期、末期),其中降水的初期和末期主要受大陆性气团的影响,而在降水量逐增的中期则主要受控于海洋性气团且符合瑞利分馏模型。(4)强降水事件(78次)大气降水线方程为δ2H=7.83δ18O+14.39,d平均值高达15.76‰,二次蒸发效应对强降水事件氢氧稳定同位素的影响作用较弱。强降水事件后向轨迹聚类分析结果显示,北部水汽占比最高(56%),近源西风水汽合计占比27%,西南季风水汽合计占比11%,而远源西风水汽合计占比最低(7%)。弱降水事件(773次)大气降水线方程为δ2H=7.44δ18O+5.69,d平均值低至8.89‰,弱降水事件发生时更容易受到云下二次蒸发的影响。弱降水事件后向轨迹聚类分析结果显示,北部水汽合计占比高达50%,近源西风水汽合计占比28%,西南季风水汽合计占比15%,远源西风水汽合计占比仅为7%。西风水汽和局地水汽带来的降水量所占比例合计超过75%。弱降水事件中δ2H和δ18O变化范围普遍大于强降水事件,d平均值低于10%,表明弱降水过程的水汽来源以西风和局地水汽为主,受季风影响较弱。除东南季风水汽来源于海洋性气团,其他四种水汽主要来源于大陆性气团且输送路径为陆地上空,携带水汽量均较小。
祁连山东段降水稳定同位素特征及其在云下二次蒸发中的指示意义
这是一篇关于祁连山,大气降水,稳定同位素,云下二次蒸发,水汽来源的论文, 主要内容为稳定同位素作为水体的重要组成部分,虽然其含量很低,但是对于环境的变化具有十分敏感的响应,且完整记载了水循环的信息,已经被广泛应用于水文学、气候学、生态学和其他领域的研究中。大气降水是地球上水循环过程的重要环节,研究降水中稳定氢氧同位素有助于深入理解水循环过程,对于降水中稳定氢氧同位素的研究也是同位素技术在各学科领域应用的重要基础和基本参数。祁连山作为我国西部重要生态安全屏障,是河西走廊内陆河流域核心水源区。本文选取祁连山北坡西营河流域不同海拔4个采样点建立了大气降水稳定同位素观测网络,根据2016年10月至2017年10月采集的大气降水样品和气象数据,分析了大气降水稳定同位素的时空变化特征,探讨了温度、海拔、季风环流对稳定同位素变化的影响,利用Stewart雨滴降落模型对研究区大气降水云下二次蒸发效应进行了分析,同时结合再分析资料计算得到的水汽输送场与后向轨迹模型对水汽来源与稳定同位素变化的关系进行分析,研究可提高对祁连山区降水同位素演化的认知,为寒旱区同位素水文学的进一步研究奠定基础。本文的结果如下:(1)研究区降水中稳定同位素值表现出明显的夏高冬低的季节变化特征,δ18O高值主要出现在夏季,低值主要出现在冬季。d-excess值的变化表现出与δ18O相反的变化规律。西营河流域大气降水线方程为:δD=7.97δ18O+15.96,斜率低于全球大气降水线。研究区内大气降水线斜率和截距都随着海拔的上升而上升,研究区不同海拔小气候特征显著。(2)研究区内不同站点在温度低于0℃时稳定同位素值表现出良好的温度效应。δ18O和δD值随着海拔的上升而下降,d-excess值则随着海拔的上升而上升,δ18O变化率为-0.26‰/100m,δD变化率为-1.77‰/100m,d-excess变化率为3‰/100m,且在夏半年变化幅度大于冬半年。研究区各个站点在年尺度上都没有表现出明显的“降水量效应”。但在夏季七月和八月受到亚洲季风携带的具有相对较低稳定同位素值水汽的影响,研究区表现出弱“降水量效应”。(3)云下二次蒸发作用使得降水中d-excess值发生贫化。雨滴蒸发剩余比与d-excess变化量存在着线性相关性,即雨滴蒸发量每增加1%,则降水d-excess减小约0.99‰。且在雨滴蒸发剩余比高于60%情况下,二者之间的相关性更为显著,且二者之间斜率降低至0.81。(4)受到西营水库的影响,附近地区水汽再循环强度升高,气温降低、相对湿度升高和云底高度降低,使得西营五沟附近云下二次蒸发作用较弱,雨滴在下落过程中的损失较少,雨滴蒸发剩余比较高,雨滴蒸发剩余比在下游突然升高是由于下游下垫面性质出现差异导致的。气温、相对湿度对蒸发剩余比和d-excess变化量的影响较为明显,降水量对蒸发剩余比和d-excess变化量的影响不明显。在高寒山区不同海拔云下二次蒸发的研究中将雨滴直径设为常数的计算可能会使得计算结果出现错误的结论。(5)研究区冬季、春季和秋季降水水汽都主要来源于西风环流,在夏季还受到亚洲季风携带的水汽的影响。冬季的部分降水事件中d-excess和δ18O都表现出了极低的值,这可能是受到极地气团的影响。在持续性降水事件中,稳定同位素值的在短时间内发生了急剧变化。虽然稳定同位素值的变化范围较大,但还是符合瑞利分馏效应。与此同时在降水过程中不同水汽来源的补给作用会使得降水过程中稳定同位素值出现阶段性变化。
基于氢氧同位素的聊城降水水汽来源与云下二次蒸发效应研究
这是一篇关于大气降水,稳定同位素,水汽来源,二次蒸发,聊城的论文, 主要内容为大气降水是水循环过程中不可缺少的环节之一,也是区域地表水、地下水、积雪、冰川等水体的基本补给来源,而氢氧稳定同位素D和18O作为水循环的天然示踪剂,有助于人们深入认识地球化学及水文循环过程。本文以聊城市为研究区,利用大气降水同位素实测数据和相应的气象资料,分析了聊城大气降水氢氧稳定同位素的时间变化特征及其影响因素,并结合HYSPLIT后向轨迹模式对降水水汽来源进行了追踪,探究了大气降水云下二次蒸发效应的影响因素并对云下二次蒸发率进行了定量计算。结果表明:(1)聊城市大气降水δD和δ18O随时间的变化具有较好的同步性,δD和δ18O值的季节性变化明显。冬季和春季大气降水δD和δ18O的波动比夏季和秋季显著,主要可能受到气温和水汽来源的影响。大气降水线方程为δD=7.85δ18O+9.79(R2=0.921,p<0.01),截距和斜率均略小于全球大气降水线,表明聊城市大气降水受到一定的蒸发作用的影响。春、夏、秋三个季节的大气降水线斜率和截距均小于全球大气降水线,而冬季则明显大于全球大气降水线。大气降水稳定同位素在冬季存在显著的温度效应,降水量效应在全年尺度下和夏、秋季有所体现,大气降水δ18O与水汽压表现为负相关。大气降水过量氘波动较大,表明全年降水水汽源地及降水发生时局地气候环境的差异较大。过量氘的加权平均值略高于全球平均水平,表明聊城市大气降水的水汽以陆源水汽为主。(2)全年范围内,聊城市大气降水的水汽来源可分为5类:海洋型、内陆及西风型、局地环流型、内陆与海洋混合型以及内陆与局地混合型。来源于西风带及内陆地区的水汽所形成的降水δ18O、δD值偏高,而来源于海洋的水汽所形成的降水δ18O、δD值偏低。降水水汽来源的季节变化明显。春季大陆性气团占据主导地位,导致春季降水δ18O值总体偏正。夏季降水的水汽主要来源是海洋性水汽,降水中δ18O值主要受到水汽输送距离和降水量效应两方面的影响。地表水体蒸发形成的水汽是秋季降水重要的水汽来源,导致秋季降水δ18O值较高。冬季降水的水汽输送距离较长,且冬季气温更低,蒸发更弱,使得降水中δ18O值相对较低。(3)聊城市降水云下二次蒸发效应的影响因素包括温度、相对湿度和降水量,其中,温度对大气降水二次蒸发的影响最为显著。温度越高、降水量越小或大气相对湿度越低时,大气降水线的斜率和d值通常越低,δ18O值通常越高,即云下二次蒸发效应越强烈。降水云下二次蒸发率在0.24%~5.19%之间,各季节差异明显,表现为秋季>春季>夏季>冬季。
青藏高原东北部大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源研究
这是一篇关于大气降水,氢氧稳定同位素,水汽来源,青藏高原东北部的论文, 主要内容为水体中的氢氧稳定同位素是揭示水循环过程的理想示踪剂,对阐明区域气候变化及可持续发展具有重要指示意义。青藏高原东北部受高原天气系统与西风带天气系统的相互作用,形成了典型的气候过渡带,其水汽来源复杂,对气候变化的响应极为敏感。系统开展全球变化背景下青藏高原东北部大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源研究,对揭示区域降水时空分布格局、促进水资源可持续利用与管理具有重要意义。本研究基于刚察气象站点2012~2021年间采集的980个大气降水(δ2H和δ18O)样品,应用同位素示踪技术与HYSPLIT模型,揭示了青藏高原东北部大气降水氢氧稳定同位素变化特征及水汽来源,并探讨了研究区大气降水氘盈余(d)特征和同位素地理效应。在此基础上分析了典型持续降水事件中同位素变化规律及水汽输送过程,分类探讨了强降水事件和弱降水事件中的同位素特征、大气降水线及水汽来源。主要结论如下:(1)青藏高原东北部大气降水δ2H和δ18O的范围分别为-222.63‰~48.96‰和-30.54‰~9.70‰,平均值分别为-39.19‰和-6.17‰。在季节变化上,表现为夏秋季节富集且波动显著,冬春季节贫化,最小值出现在冬季。当地大气降水线及各季节大气降水线方程的斜率与截距均低于全球大气降水线,降水过程受到二次蒸发的显著影响。d平均值为10.15‰,表现为夏秋季节较高,冬春季节较低。研究区大气降水氢氧稳定同位素在全年尺度上存在显著的温度效应和降水量效应,在季节尺度上表现为春季温度效应显著、夏季降水量效应显著、秋季温度和降水量效应均显著,而冬季由于样本量较少,未通过显著性检验。(2)青藏高原东北部水汽来源常年以西风水汽为主导,合计占比66%(包括西北部水汽占37%、近源西风水汽占25%、远源西风水汽占4%),东部季风水汽和局地再循环水汽占18%,西南季风水汽占16%。在季节尺度上,春季水汽来源路径相对较单一,以西风水汽为主;夏季水汽来源路径相对复杂,以近源西风水汽、局地再循环水汽和东南季风水汽为主;秋季西风水汽合计占比下降,北部水汽和西南季风水汽对其影响增强。冬季降水发生次数较少,主要受控于西风携带的大陆性气团和极少数来源于印度洋的海洋性气团。基于水汽来源后向轨迹与同位素特征得出,季风降水δ2H和δ18O变化范围较小,平均值较低;西风降水δ2H和δ18O的变化范围较大,同位素平均值高于季风降水;北部降水和局地降水δ2H和δ18O的变化范围均较小,而平均值较大。(3)2019年8月22~27日的典型持续降水过程中,δ2H和δ18O先贫化后富集,温度先升高后降低,相对湿度持续下降,d值呈波动变化趋势。大气降水线的斜率和截距均较高,持续降水过程中二次蒸发效应不显著。根据水汽来源后向轨迹将此次持续降水过程分为三个阶段(初期、中期、末期),其中降水的初期和末期主要受大陆性气团的影响,而在降水量逐增的中期则主要受控于海洋性气团且符合瑞利分馏模型。(4)强降水事件(78次)大气降水线方程为δ2H=7.83δ18O+14.39,d平均值高达15.76‰,二次蒸发效应对强降水事件氢氧稳定同位素的影响作用较弱。强降水事件后向轨迹聚类分析结果显示,北部水汽占比最高(56%),近源西风水汽合计占比27%,西南季风水汽合计占比11%,而远源西风水汽合计占比最低(7%)。弱降水事件(773次)大气降水线方程为δ2H=7.44δ18O+5.69,d平均值低至8.89‰,弱降水事件发生时更容易受到云下二次蒸发的影响。弱降水事件后向轨迹聚类分析结果显示,北部水汽合计占比高达50%,近源西风水汽合计占比28%,西南季风水汽合计占比15%,远源西风水汽合计占比仅为7%。西风水汽和局地水汽带来的降水量所占比例合计超过75%。弱降水事件中δ2H和δ18O变化范围普遍大于强降水事件,d平均值低于10%,表明弱降水过程的水汽来源以西风和局地水汽为主,受季风影响较弱。除东南季风水汽来源于海洋性气团,其他四种水汽主要来源于大陆性气团且输送路径为陆地上空,携带水汽量均较小。
基于氢氧同位素的聊城降水水汽来源与云下二次蒸发效应研究
这是一篇关于大气降水,稳定同位素,水汽来源,二次蒸发,聊城的论文, 主要内容为大气降水是水循环过程中不可缺少的环节之一,也是区域地表水、地下水、积雪、冰川等水体的基本补给来源,而氢氧稳定同位素D和18O作为水循环的天然示踪剂,有助于人们深入认识地球化学及水文循环过程。本文以聊城市为研究区,利用大气降水同位素实测数据和相应的气象资料,分析了聊城大气降水氢氧稳定同位素的时间变化特征及其影响因素,并结合HYSPLIT后向轨迹模式对降水水汽来源进行了追踪,探究了大气降水云下二次蒸发效应的影响因素并对云下二次蒸发率进行了定量计算。结果表明:(1)聊城市大气降水δD和δ18O随时间的变化具有较好的同步性,δD和δ18O值的季节性变化明显。冬季和春季大气降水δD和δ18O的波动比夏季和秋季显著,主要可能受到气温和水汽来源的影响。大气降水线方程为δD=7.85δ18O+9.79(R2=0.921,p<0.01),截距和斜率均略小于全球大气降水线,表明聊城市大气降水受到一定的蒸发作用的影响。春、夏、秋三个季节的大气降水线斜率和截距均小于全球大气降水线,而冬季则明显大于全球大气降水线。大气降水稳定同位素在冬季存在显著的温度效应,降水量效应在全年尺度下和夏、秋季有所体现,大气降水δ18O与水汽压表现为负相关。大气降水过量氘波动较大,表明全年降水水汽源地及降水发生时局地气候环境的差异较大。过量氘的加权平均值略高于全球平均水平,表明聊城市大气降水的水汽以陆源水汽为主。(2)全年范围内,聊城市大气降水的水汽来源可分为5类:海洋型、内陆及西风型、局地环流型、内陆与海洋混合型以及内陆与局地混合型。来源于西风带及内陆地区的水汽所形成的降水δ18O、δD值偏高,而来源于海洋的水汽所形成的降水δ18O、δD值偏低。降水水汽来源的季节变化明显。春季大陆性气团占据主导地位,导致春季降水δ18O值总体偏正。夏季降水的水汽主要来源是海洋性水汽,降水中δ18O值主要受到水汽输送距离和降水量效应两方面的影响。地表水体蒸发形成的水汽是秋季降水重要的水汽来源,导致秋季降水δ18O值较高。冬季降水的水汽输送距离较长,且冬季气温更低,蒸发更弱,使得降水中δ18O值相对较低。(3)聊城市降水云下二次蒸发效应的影响因素包括温度、相对湿度和降水量,其中,温度对大气降水二次蒸发的影响最为显著。温度越高、降水量越小或大气相对湿度越低时,大气降水线的斜率和d值通常越低,δ18O值通常越高,即云下二次蒸发效应越强烈。降水云下二次蒸发率在0.24%~5.19%之间,各季节差异明显,表现为秋季>春季>夏季>冬季。
上海市大气降水的化学组成分析及来源解析
这是一篇关于大气降水,化学组成,物源,δ18O,上海市的论文, 主要内容为随着科学技术日新月异的发展,我国城市化进程不断加快,城市人口的规模以及家庭汽车的保有量迅速增加,大气环境遭受人类的影响也越来越大。目前,想要了解一个地区或国家的大气污染状况和酸化污染程度,大气中各种污染物是如何输送、转化以及对人类赖以生存的环境会造成哪些危害,一种十分有效的手段便是对该地大气降水的化学成分研究。因此,各大城市的大气降水化学成分研究在我国学术研究中占有非常重要的地位,是当前的一个热点和重点,广受人类重视。上海市位于长江中下游平原的东南隅,是整个长江三角洲地区最大的工业城市,也是我国经济、金融、航运以及贸易中心,拥有着我国最密集的人口,国民生产总值也是全国最高,有着非常大的经济强度;同时上海市还位于典型的东亚季风区,夏季东南季风和冬季西北季风的季节性交替控制,夏季风同时受东南季风和西南季风的交互影响,造成上海市大气降水的水汽来源以及大气中气溶胶离子的组成和含量会随着季节性的变化而变化;此外上海市毗邻东海,处于亚欧大陆和太平洋交界位置,大气化学组成也多样性,不仅有来自海洋的海盐气溶胶,还有来自大陆内部的沙尘颗粒物以及人类活动产生的大气颗粒物。鉴于此,有关上海市大气降水化学组成的特征及其来源分析研究,对整个华东地区乃至整个东亚地区的大气污染状况以及污染物的传输过程有非常重要的意义。为了了解上海市大气降水中阴阳离子等化学组成特征以及季节性水汽来源的变化,本论文以上海市闵行区华东师范大学校园为雨水样品的采样地点,于2014年9月至2015年8月共采集雨水样品73个,在实验室测定了样品的pH值、主要阴阳离子、其他金属元素含量以及氢氧稳定同位素,分析了上海市大气降水化学成分的季节性变化特征、重金属污染状况、雨水酸化的成因及类型、以及雨水中氢氧同位素的组成特征,并且运用了主成份分析、相关性分析、源贡献分析、后向气流轨迹法以及稳定同位素δ18O等方法来追踪上海市大气降水中各阴阳离子成分的主要来源以及水汽来源对化学组成季节性变化的影响,得出以下几个主要结论:1.采样期间上海市大气降水酸度(pH)的体积加权平均值低于国内外对酸雨的评判标准(pH=5.6),仅为4.81,但高于2009-2010年上海市降水pH平均值(pH=4.35)。这说明上海市一年四季存在着较为严重的酸雨污染,但较前几年有所好转。另外,上海市pH值较高为夏秋两季,而冬春两季的pH值较低。2.采样期间上海市大气降水中各阴阳离子从大到小的年体积加权平均值顺序为:ca2+>SO42->Cl>NH4+>N03->Na+>Mg2+>F->K+>Br-。Ca2+和SO42-为雨水中最主要的两种水溶性离子,占降水总离子浓度45.73%;SO42-和NO3-是导致雨水呈酸性的两种主要阴离子,占雨水总离子浓度的31.28%;且NO3-和SO42-均在冬春两季较高,夏秋两季较低,且夏季最低;Ca2+和Mg2+的季节平均浓度在秋冬两季最高,对和Na+浓度最高则在秋季,而NH4+的季节平均值则表现为秋季>夏季>春季>冬季。3.上海市2014-2015年大气降水中SO42-/NO3-的比值为2.0,远小于1992-2013笠SO42-/NO3的比值2.15~10.2,且1993年的比值是2014年的5倍左右,表明上海市1992~2014年大气降水的SO42-浓度不断下降,NOx污染相对于SO2污染越来越严重,近年来上海市大气降水的污染类型为硫酸和硝酸混合型。近22年来上海市大气降水中的(Ca2++NH4+)/(SO42-+NO3-)变化趋势为先升高后降低,说明了大气中钙镁钾等碱性物质的减少是造成近年来上海市大气降水酸性程度增加的重要原因。4.NO3-和SO42-呈显著相关,NO3-和SO42-同Ca2+的相关性非常好,高于N03-和S042-同NH4+的相关系数,这可能说明了碱性阳离子Ca2-对致酸阴离子N03-和S042-的中和作用大于NH4+,上海市大气降水中Ca2+、NO3-和S042-的存在形式多为Ca(NO3)2和CaSO4。5.采样期间上海市大气降水中重金属的年平均质量浓度从大到小的顺序为:Al>Fe>Zn>Pb> Mn> Sr>Cu>Ni>Cd。其中,Pb和Zn的年平均质量浓度超过了我国Ⅰ类地表水环境质量标准。同国内外其他城市相比,上海市大气降水主要的重金属污染物为Al、Cd、Pb、Mn和Ni,且污染较为严重。Al、Fe、Mn和Zn元素的季节变化规律相同,即夏秋两季的浓度较低,而冬春两季的浓度较高。Pb和Sr则为春、夏、秋三季浓度差别不大,冬季浓度最高的变化规律。此外,一年四季浓度差别不大则为Cd和Ni这两种重金属元素。6.采样期间,上海市大气降水δ180值的变化范围为-15.90‰~-0.21‰,平均值为-5.93‰(n=73);δD值的变化范围为-116.36‰~-0.17‰,平均值为-37.03‰(n=73),均处于我国以及世界其他地区降水的δ180和δD变化范围以内。从总的来说,δ18O和δD同位素值夏秋两季较低,而冬春两季较高。7.采样期间上海市的大气降水线方程为:δD=7.62δ18O+8.3 (R2=0.93);该方程中的斜率和截距都要比与我国以及全球大气降水线方程的偏小,与前人研究的我国香港、厦门、宜昌以及云南腾冲等地的大气降水线方程的斜率和截距也都要偏低。此外,上海夏半年(夏秋季节)大气降水线方程的斜率和截距与全球降水线方程差不多,而冬半年(冬春季节)的斜率和截距则都明显偏低,这进一步说明了上海市夏半年的大气降水主要来源于低纬海洋蒸发的水汽,而冬半年有较为复杂的水汽来源。d的平均值为10.47‰,与世界雨水抨均值(10‰)较为接近,且冬半年d值大于夏半年,这说明了上海市冬半年的水汽主要来源于较为干燥且湿度较低的大陆内部地区,而夏半年则来源于较为湿润的海洋地区。8.采样期间雨水样品的δ18O值与温度两者之间的关系为:δ18O=-0.17T-2.32,δ18O与温度有较弱的负相关关系,这与温度效应相反。这是因为上海处于典型的东亚季风区,夏季盛行来自低纬海洋的东南季风,使得沿海地区的空气湿度大,而雨滴的再蒸发使得降水过程中δ18O的浓缩作用不再那么显著,因此导致δ18O与温度的相关性呈负相关关系。上海市降水样品中δ18 O和降雨量两者之间的线性关系为:δ18O=-0.07H-4.73(H为降雨量),δ18 O和降雨量有着明显的降雨量效应。控制雨水中同位素值大小以及阴阳离子浓度变化的两个主要因素为水汽的来源和输送路径。通过对来自相同地区水汽所造成的连续两天降水中氧同位素结果研究表明,降水中同位素δ18 O的值与降雨量的大小呈现出非常明显的负相关关系,即随着连续的降水,后一时间样品中同位素δ180的值要比前一时间的值要低。此外,在水汽来源和输送路径相似的情况下,在未到上海前所产生的降雨量会对降水中的δ18O同位素值和海盐离子Na+的浓度产生影响。一般来说,如果在这之前的降雨量多的话,δ18 O同位素值就较低,海盐离子Na+的浓度也偏低,反之则相反。9.研究表明,上海市大气降水中的Fe、Al、Mn和Pb元素主要产生于工业生产排放和机动车这两种人为排放源;Cd、Cu、Ni、Sr和Zn可能主要来自于-土壤尘;Ca2+、K+和Mg2+主要来源于建筑工程、街道扬尘和土壤灰尘等陆地来源的天然源;而NO3-、SO42-和NH4+是因为工业大量燃烧煤炭、大量汽车尾气的排放以及农业大量施化肥等三种人为活动源所造成的;Na+和C1-主要来源于海洋水汽;通过降水中阴阳离子的源贡献分析表明,采样点附近的吴泾化学工业区中工业生产所排放的氯化物等气体对降水中C1-浓度有着不可忽视的贡献率;来自上海市东南和东北两个海洋蒸发水汽所造成的降水中,各阴阳离子的平均浓度都小于上海市西北和西南两个大陆方向降水云团所造成的降水,这说明了除局地来源污染的影响外,来自大陆内部西北和西南远距离输送的低空污染物对上海市大气降水中化学组成的影响较大。
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