鄂尔多斯沙区大气降水同位素特征及其来源.pdf

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1、第37卷第3期人民黄河Vo1．37．No．32015年3月YELL0WRIVERMar．．20l5【水文泥沙】鄂尔多斯沙区大气降水同位素特征及其来源金可，饶文波，孙江，郭文杰(1．河海大学地球科学与工程学院同位素水文研究所，江苏南京210098；2．无锡市政设计研究院有限公司，江苏无锡214072；3．杭锦旗气象局，内蒙古鄂尔多斯017400)摘要：在分析鄂尔多斯沙区2010_2011水文年大气降水同位素组成的基础上，结合该沙区已有的降水同位素数据，提出了最新的当地降水线方程，探讨了沙区大气降水同位素的季节变

2、化规律。结果表明：①与全球降水线方程相比，最新的当地降水线方程8D=7．008”0—3．02斜率偏低，表明该地区大气降水经历了一定蒸发作用；②鄂尔多斯沙区降水同位素组成具有明显的季节性变化特征，夏季偏正而冬季偏负；③鄂尔多斯沙区冬季大气降水主要来源于西北方向，而夏季降水主要来自于东南方向。关键词：当地降水线；同位素特征；降水来源；鄂尔多斯沙区中图分类号：0562．6；P332．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000-1379．2015．03．009中国境内干旱一半干旱区面积约为3．57

3、×10。鄂尔多斯沙区位于中国西北中部，在气候、地理、km，占国土面积的28．3％_1-37，区内降水少且分布不地貌等特征上与中国北方其他沙漠显著不同[22]：①沙均，蒸发强烈，风沙大，植被稀疏。随着全球气候变化区属于干旱一半干旱气候过渡带，受东亚季风影响明及人类活动的加强，近年来该区域内自然生态环境日显，雨水相对较多，但自南向北逐渐减少；②沙区三面趋恶化【4J。降水在干旱一半干旱区生态、水文过程中环山，西边为贺兰山，北面为阴山，东边为吕梁山，南部起着至关重要的作用：①降水有助于植被生长发育；②与黄土高原毗邻，

4、黄河分隔沙区与周边山脉，沙区潜水降水是大气水一地表水一地下水循环的重要环节；③位高于黄河水位，具有其独特的水文循环特征；③沙区降水可增加地表土壤湿度，有效抑制土地沙漠化；④降是典型的干旱农业区，也是沙尘天气的高发地水的化学组成还是大气环境污染状况评价的关键指带。由于其特殊的气候、地理及地貌条件，沙区标。因此，深入研究干旱一半干旱区大气降水循环十的大气降水既可能由夏季风从太平洋带来，也可能由分必要。冬季风从西北方向带来，邻近的黄河也可能影响鄂尔目前，对于干旱一半干旱区大气降水的研究主要多斯沙区的大气降水，因此查

5、明该沙区的大气降水来集中在降水的化学特征和水汽来源两个方面I6，研源及其变化规律，有助于合理利用该地区水资源和有究方法包括水化学、雨量统计、卫星遥感、数学物理模效防止土地沙漠化。然而，已有研究主要集中于鄂尔型以及同位素示踪等，其中水化学法能够有效分析降多斯沙区周边以及地下水同位素组成与来源的探水中含有的化学成分，雨量统计法能给出降雨的时空讨，对于沙区内部大气降水同位素组成及来源的分布，物理数学模型法可以模拟降雨的过程与方式，卫研究较少。星遥感则可以得到高时空分辨率的水汽资料，定量测基于上述理由，本研究利用鄂尔

6、多斯沙区4个县定大气降水"。但是，各方法受本身局限性的影响，级气象局2010-2011年的降水样品，得出了一个水文并不能准确地获取降水来源等有效信息。大气降水稳年的降水同位素组成特征，结合已有的降水同位素数定同位素主要包括氢、氧同位素(D和墙0)，其丰度与据卜，构建了当地最新的降水线方程，试图探究降大气降水形成的气象条件及水汽来源联系紧密，表现收稿日期：2014—03—11出明显的纬度效应、温度效应、高程效应及降雨量效基金项目：国家自然科学基金资助项目(40973001；应]，能够有效分析降水组成及水汽来源”

7、]。由41273015)。作者简介：金可(1990一)，男，陕西西安人，硕士研究生，研究于其具有独特的示踪优势，因此近年来在水汽循环研方向为同位素地球化学。通信作者：饶文波(1973一)，男，湖南祁阳人，研究员，博士生究领域中得到了较为广泛的应用，并取得了较多成导师，研究方向为同位素水文与环境地球化学。果’]。E—mail：617683352@qq．eom·31·人民黄河2015年第3期水同位素组成发生季节性变化的原因，最终确定降水续表1来源。气象站譬采样时间类型：0／％8D／％鄂托Rw一152010—08—

8、01日降水样品1．06—0．878—6．3551研究区概况克旗RW一162010—08—07日降水样品0．36—1．048—8．121RW一172O10—09一O1日降水样品0．04—1．157—8．246鄂尔多斯沙区由库布齐沙漠和毛乌素沙地组RW一182o10—09—20日降水样品4．77—1．322—9．458成J，属于干旱一半干旱大陆性气候区，降水稀少且RW一192010—10—01日降水样品