应(Ying)用(Yong)案(An)例(Li)
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背(Bei)景(Jing)介(Jie)绍(Shao)
在(Zai)水(Shui)循(Xun)环(Huan)过(Guo)程(Cheng)中(Zhong),(?)由(You)于(Yu)同(Tong)位(Wei)素(Su)分(Fen)馏(Liu)作(Zuo)用(Yong),(?)氢(Qing)(δ(?)H, δ(?)2H, δ(?)3H)和(He)氧(Yang)(δ(?)16O, δ(?)17O, δ(?)18O) 的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)以(Yi)不(Bu)同(Tong)的(De)比(Bi)例(Li)分(Fen)离(Li)到(Dao)不(Bu)同(Tong)的(De)相(Xiang)中(Zhong)(Sun et al.,(?) 2020)。(?)大(Da)气(Qi)降(Jiang)水(Shui)在(Zai)全(Quan)球(Qiu)水(Shui)循(Xun)环(Huan)中(Zhong)起(Qi)着(Zhuo)至(Zhi)关(Guan)重(Zhong)要(Yao)的(De)作(Zuo)用(Yong)。(?)在(Zai)水(Shui)蒸(Zheng)气(Qi)的(De)凝(Ning)结(Jie)过(Guo)程(Cheng)中(Zhong),(?)较(Jiao)重(Zhong)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)(δ(?)2H和(He)δ(?)18O)优(You)先(Xian)进(Jin)入(Ru)液(Ye)相(Xiang),(?)导(Dao)致(Zhi)降(Jiang)水(Shui)初(Chu)期(Qi)雨(Yu)水(Shui)的(De)氢(Qing)、(?)氧(Yang)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)(δ(?)2H和(He)δ(?)18O)为(Wei)正(Zheng),(?)随(Sui)着(Zhuo)δ(?)2H和(He)δ(?)18O的(De)凝(Ning)结(Jie)逐(Zhu)渐(Jian)减(Jian)少(Shao)。(?)此(Ci)外(Wai),(?)大(Da)气(Qi)降(Jiang)水(Shui)δ(?)2H和(He)δ(?)18O的(De)空(Kong)间(Jian)和(He)季(Ji)节(Jie)变(Bian)化(Hua),(?)揭(Jie)示(Shi)了(Liao)对(Dui)区(Qu)域(Yu)气(Qi)候(Hou)模(Mo)式(Shi)的(De)重(Zhong)要(Yao)见(Jian)解(Jie)。(?)因(Yin)此(Ci),(?)大(Da)气(Qi)降(Jiang)水(Shui)的(De)δ(?)2H和(He)δ(?)18O可(Ke)以(Yi)作(Zuo)为(Wei)追(Zhui)踪(Zong)水(Shui)汽(Qi)来(Lai)源(Yuan)或(Huo)阐(Chan)明(Ming)大(Da)气(Qi)动(Dong)力(Li)学(Xue)很(Hen)有(You)价(Jia)值(Zhi)的(De)指(Zhi)标(Biao),(?)从(Cong)而(?)提(Ti)供(Gong)对(Dui)季(Ji)节(Jie)和(He)天(Tian)气(Qi)相(Xiang)关(Guan)气(Qi)候(Hou)特(Te)征(Zheng)的(De)见(Jian)解(Jie)。(?)
在(Zai)热(Re)带(Dai)和(He)亚(Ya)热(Re)带(Dai)地(Di)区(Qu),(?)降(Jiang)水(Shui)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)表(Biao)现(Xian)出(Chu)主(Zhu)要(Yao)受(Shou)区(Qu)域(Yu)季(Ji)风(Feng)系(Xi)统(Tong)驱(Qu)动(Dong)的(De)季(Ji)节(Jie)变(Bian)化(Hua)影(Ying)响(Xiang)。(?)相(Xiang)反(Fan),(?)在(Zai)天(Tian)气(Qi)尺(Chi)度(Du)上(Shang),(?)降(Jiang)水(Shui)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)主(Zhu)要(Yao)受(Shou)当(Dang)地(Di)温(Wen)度(Du)、(?)湿(Shi)度(Du)等(Deng)气(Qi)象(Xiang)因(Yin)素(Su)的(De)影(Ying)响(Xiang),(?)此(Ci)外(Wai),(?)台(Tai)风(Feng)等(Deng)极(Ji)端(Duan)天(Tian)气(Qi)事(Shi)件(Jian)对(Dui)降(Jiang)水(Shui)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)也(Ye)有(You)相(Xiang)当(Dang)大(Da)的(De)影(Ying)响(Xiang),(?)不(Bu)同(Tong)台(Tai)风(Feng)对(Dui)降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)的(De)影(Ying)响(Xiang)既(Ji)有(You)相(Xiang)似(Si)之(Zhi)处(Chu),(?)也(Ye)有(You)差(Cha)异(Yi)。(?)这(Zhe)些(Xie)变(Bian)化(Hua)可(Ke)能(Neng)与(Yu)台(Tai)风(Feng)的(De)强(Qiang)度(Du)、(?)寿(Shou)命(Ming)、(?)路(Lu)径(Jing)和(He)台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)降(Jiang)水(Shui)的(De)水(Shui)汽(Qi)来(Lai)源(Yuan)等(Deng)因(Yin)素(Su)有(You)关(Guan)。(?)因(Yin)此(Ci),(?)探(Tan)讨(Tao)台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)降(Jiang)水(Shui)过(Guo)程(Cheng)与(Yu)正(Zheng)常(Chang)降(Jiang)水(Shui)过(Guo)程(Cheng)的(De)差(Cha)异(Yi)及(Ji)其(Qi)机(Ji)制(Zhi),(?)进(Jin)一(Yi)步(Bu)明(Ming)确(Que)台(Tai)风(Feng)降(Jiang)水(Shui)形(Xing)成(Cheng)过(Guo)程(Cheng)中(Zhong)水(Shui)汽(Qi)源(Yuan)的(De)作(Zuo)用(Yong),(?)分(Fen)析(Xi)不(Bu)同(Tong)台(Tai)风(Feng)过(Guo)程(Cheng)对(Dui)降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)的(De)不(Bu)同(Tong)影(Ying)响(Xiang)具(Ju)有(You)重(Zhong)要(Yao)意(Yi)义(Yi)。(?)这(Zhe)些(Xie)研(Yan)究(Jiu)为(Wei)理(Li)解(Jie)和(He)研(Yan)究(Jiu)台(Tai)风(Feng)降(Jiang)水(Shui)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)分(Fen)馏(Liu)效(Xiao)应(Ying)提(Ti)供(Gong)了(Liao)重(Zhong)要(Yao)基(Ji)础(Chu)。(?)
该(Gai)研(Yan)究(Jiu)基(Ji)于(Yu)2018年(Nian)6月(Yue)至(Zhi)2019年(Nian)8月(Yue)收(Shou)集(Ji)的(De)162个(Ge)样(Yang)本(Ben)(其(Qi)中(Zhong)35个(Ge)与(Yu)台(Tai)风(Feng)有(You)关(Guan))的(De)实(Shi)测(Ce)数(Shu)据(Ju),(?)分(Fen)析(Xi)了(Liao)中(Zhong)国(Guo)东(Dong)南(Nan)沿(Yan)海(Hai)厦(Xia)门(Men)市(Shi)大(Da)气(Qi)降(Jiang)水(Shui)的(De)δ(?)2H和(He)δ(?)18O值(Zhi),(?)尝(Chang)试(Shi)探(Tan)讨(Tao)降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)季(Ji)节(Jie)和(He)天(Tian)气(Qi)变(Bian)化(Hua)的(De)影(Ying)响(Xiang)因(Yin)素(Su),(?)以(Yi)及(Ji)台(Tai)风(Feng)的(De)影(Ying)响(Xiang)。(?)该(Gai)研(Yan)究(Jiu)对(Dui)了(Liao)解(Jie)和(He)研(Yan)究(Jiu)台(Tai)风(Feng)过(Guo)程(Cheng)对(Dui)降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)分(Fen)馏(Liu)的(De)影(Ying)响(Xiang)具(Ju)有(You)重(Zhong)要(Yao)意(Yi)义(Yi)。(?)
样(Yang)品(Pin)采(Cai)集(Ji)
降(Jiang)水(Shui)样(Yang)品(Pin)采(Cai)集(Ji)于(Yu)中(Zhong)国(Guo)自(Zi)然(Ran)资(Zi)源(Yuan)部(Bu)第(Di)三(San)海(Hai)洋(Yang)研(Yan)究(Jiu)所(Suo)(东(Dong)经(Jing)11805′(?)20”(?),(?)北(Bei)纬(Wei)2426′(?)10”(?))一(Yi)座(Zuo)高(Gao)约(Yue)12 m的(De)建(Jian)筑(Zhu)物(Wu)顶(Ding)部(Bu)。(?)采(Cai)样(Yang)地(Di)点(Dian)位(Wei)于(Yu)厦(Xia)门(Men)岛(Dao),(?)位(Wei)于(Yu)九(Jiu)龙(Long)江(Jiang)河(He)口(Kou)北(Bei)侧(Ce),(?)毗(Pi)邻(Lin)中(Zhong)国(Guo)台(Tai)湾(Wan)海(Hai)峡(Xia)。(?)(下(Xia)图(Tu))
该(Gai)实(Shi)验(Yan)采(Cai)用(Yong)带(Dai)漏(Lou)斗(Dou)的(De)5L塑(Su)料(Liao)容(Rong)器(Qi)收(Shou)集(Ji)沉(Chen)淀(Dian),(?)对(Dui)于(Yu)持(Chi)续(Xu)时(Shi)间(Jian)短(Duan)(<1小(Xiao)时(Shi))的(De)降(Jiang)水(Shui)事(Shi)件(Jian),(?)研(Yan)究(Jiu)者(Zhe)在(Zai)降(Jiang)雨(Yu)开(Kai)始(Shi)后(Hou)半(Ban)小(Xiao)时(Shi)内(Nei)采(Cai)集(Ji)样(Yang)本(Ben)(只(Zhi)采(Cai)集(Ji)一(Yi)个(Ge)样(Yang)本(Ben))。(?)对(Dui)于(Yu)降(Jiang)雨(Yu)时(Shi)间(Jian)较(Jiao)长(Chang)(>1hr)的(De)降(Jiang)水(Shui)事(Shi)件(Jian),(?)则(Ze)根(Gen)据(Ju)降(Jiang)水(Shui)强(Qiang)度(Du)和(He)持(Chi)续(Xu)时(Shi)间(Jian)进(Jin)行(Xing)连(Lian)续(Xu)采(Cai)样(Yang),(?)采(Cai)样(Yang)间(Jian)隔(Ge)为(Wei)1~ 3hr。(?)
PICARRO仪(Yi)器(Qi)使(Shi)用(Yong)
使(Shi)用(Yong)0.45 μ(?)m膜(Mo)过(Guo)滤(Lu)每(Mei)个(Ge)样(Yang)品(Pin),(?)然(Ran)后(Hou)使(Shi)用(Yong)无(Wu)空(Kong)气(Qi)顶(Ding)空(Kong)注(Zhu)射(She)器(Qi)将(Jiang)样(Yang)品(Pin)倒(Dao)入(Ru)20ml Labcol瓶(Ping)中(Zhong)。(?)这(Zhe)些(Xie)瓶(Ping)子(Zi)用(Yong)橡(Xiang)胶(Jiao)塞(Sai)密(Mi)封(Feng)以(Yi)防(Fang)止(Zhi)蒸(Zheng)发(Fa),(?)并(Bing)储(Chu)存(Cun)在(Zai)2-4℃(?)的(De)冰(Bing)箱(Xiang)中(Zhong),(?)直(Zhi)到(Dao)可(Ke)以(Yi)进(Jin)行(Xing)稳(Wen)定(Ding)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)分(Fen)析(Xi)。(?)
使(Shi)用(Yong)L2130-i液(Ye)态(Tai)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)分(Fen)析(Xi)仪(Yi)测(Ce)定(Ding)上(Shang)述(Shu)样(Yang)品(Pin)的(De)稳(Wen)定(Ding)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)(δ(?)2H和(He)δ(?)18O),(?)在(Zai)测(Ce)量(Liang)过(Guo)程(Cheng)中(Zhong)使(Shi)用(Yong)四(Si)个(Ge)内(Nei)部(Bu)标(Biao)准(Zhun)品(Pin)(δ(?)18O:2.80‰(?),(?)7.69‰(?),(?)13.10‰(?)和(He)16.14‰(?);δ(?)2H:9.5‰(?),(?)51.0‰(?),(?)96.4‰(?),(?)123.6‰(?))进(Jin)行(Xing)校(Xiao)准(Zhun),(?)测(Ce)量(Liang)精(Jing)度(Du)一(Yi)般(Ban)为(Wei)δ(?)2H±(?)1‰(?),(?)δ(?)18O±(?)0.2‰(?)。(?)
结(Jie)果(Guo)和(He)图(Tu)示(Shi)
▲(?)2018年(Nian)6月(Yue)- 2019年(Nian)8月(Yue)研(Yan)究(Jiu)期(Qi)间(Jian)气(Qi)象(Xiang)参(Can)数(Shu)、(?)降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)(δ(?)2H和(He)δ(?)18O)和(He)d过(Guo)量(Liang)的(De)变(Bian)化(Hua)。(?)
厦(Xia)门(Men)当(Dang)地(Di)大(Da)气(Qi)水(Shui)线(Xian)(MWLs),(?)基(Ji)于(Yu)(a)所(Suo)有(You)单(Dan)个(Ge)样(Yang)本(Ben)数(Shu)据(Ju),(?)(b)台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)数(Shu)据(Ju)降(Jiang)水(Shui)样(Yang)本(Ben),(?)(c) 5月(Yue)至(Zhi)9月(Yue)的(De)夏(Xia)季(Ji)风(Feng)样(Yang)本(Ben),(?)(d) 10月(Yue)至(Zhi)2月(Yue)的(De)冬(Dong)季(Ji)风(Feng)样(Yang)本(Ben),(?)(e) 3月(Yue)至(Zhi)4月(Yue)的(De)季(Ji)节(Jie)转(Zhuan)移(Yi)期(Qi)样(Yang)本(Ben)。(?)填(Tian)充(Chong)的(De)圆(Yuan)圈(Quan)表(Biao)示(Shi)台(Tai)风(Feng)降(Jiang)水(Shui)样(Yang)本(Ben),(?)空(Kong)心(Xin)圆(Yuan)圈(Quan)表(Biao)示(Shi)正(Zheng)常(Chang)情(Qing)况(Kuang)下(Xia)的(De)降(Jiang)水(Shui)样(Yang)本(Ben)。(?)长(Chang)线(Xian)表(Biao)示(Shi)全(Quan)球(Qiu)大(Da)气(Qi)水(Shui)线(Xian)(GMWL,(?)δ(?)2H =8×(?)δ(?)18O +10)和(He)中(Zhong)国(Guo)大(Da)气(Qi)水(Shui)线(Xian)(CMWL,(?)δ(?)2H =7.9 8δ(?)18O +8.2)。(?)
▲(?) (a)δ(?)18O与(Yu)温(Wen)度(Du)的(De)相(Xiang)关(Guan)性(Xing),(?)(b)δ(?)18O与(Yu)降(Jiang)水(Shui)量(Liang)的(De)相(Xiang)关(Guan)性(Xing)。(?)
▲(?) 台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)降(Jiang)水(Shui)不(Bu)同(Tong)阶(Jie)段(Duan)δ(?)2H与(Yu)δ(?)18O的(De)相(Xiang)关(Guan)性(Xing)。(?)
▲(?) (a)总(Zong)资(Zi)料(Liao)、(?)(b)正(Zheng)常(Chang)降(Jiang)水(Shui)和(He)(c)台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)降(Jiang)水(Shui)中(Zhong)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)
与(Yu)当(Dang)地(Di)气(Qi)象(Xiang)参(Can)数(Shu)的(De)相(Xiang)关(Guan)统(Tong)计(Ji)
研(Yan)究(Jiu)结(Jie)论(Lun)
厦(Xia)门(Men)地(Di)区(Qu)降(Jiang)水(Shui)样(Yang)品(Pin)的(De)δ(?)2H和(He)δ(?)18O同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)具(Ju)有(You)明(Ming)显(Xian)的(De)季(Ji)节(Jie)波(Bo)动(Dong)特(Te)征(Zheng)。(?)这(Zhe)些(Xie)变(Bian)化(Hua)主(Zhu)要(Yao)源(Yuan)于(Yu)东(Dong)亚(Ya)季(Ji)风(Feng)系(Xi)统(Tong)的(De)影(Ying)响(Xiang),(?)以(Yi)及(Ji)夏(Xia)季(Ji)台(Tai)风(Feng)事(Shi)件(Jian)的(De)额(E)外(Wai)显(Xian)著(Zhu)影(Ying)响(Xiang)。(?)夏(Xia)季(Ji)风(Feng)期(Qi)的(De)特(Te)点(Dian)是(Shi)降(Jiang)雨(Yu)多(Duo),(?)蒸(Zheng)发(Fa)少(Shao),(?)导(Dao)致(Zhi)大(Da)气(Qi)水(Shui)线(Xian)明(Ming)显(Xian)变(Bian)陡(Dou)。(?)
降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su)在(Zai)天(Tian)气(Qi)尺(Chi)度(Du)上(Shang)的(De)变(Bian)化(Hua)大(Da)于(Yu)季(Ji)节(Jie)尺(Chi)度(Du)。(?)在(Zai)正(Zheng)常(Chang)降(Jiang)水(Shui)中(Zhong)观(Guan)测(Ce)到(Dao)三(San)种(Zhong)类(Lei)型(Xing)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)变(Bian)化(Hua):类(Lei)型(Xing)1:(?)再(Zai)蒸(Zheng)发(Fa)占(Zhan)δ(?)18O值(Zhi)主(Zhu)导(Dao)地(Di)位(Wei);(?)类(Lei)型(Xing)II型(Xing):(?)冷(Leng)凝(Ning)过(Guo)程(Cheng)中(Zhong)的(De)平(Ping)衡(Heng)分(Fen)馏(Liu)占(Zhan)δ(?)18O值(Zhi)主(Zhu)导(Dao)地(Di)位(Wei);(?)类(Lei)型(Xing)III:(?)多(Duo)种(Zhong)因(Yin)素(Su)控(Kong)制(Zhi)着(Zhuo)降(Jiang)水(Shui)同(Tong)位(Wei)素(Su);(?)主(Zhu)要(Yao)是(Shi)雨(Yu)滴(Di)的(De)再(Zai)蒸(Zheng)发(Fa)以(Yi)及(Ji)水(Shui)分(Fen)来(Lai)源(Yuan)。(?)
台(Tai)风(Feng)不(Bu)同(Tong)的(De)结(Jie)构(Gou)及(Ji)动(Dong)力(Li)特(Te)性(Xing)对(Dui)台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)降(Jiang)水(Shui)的(De)同(Tong)位(Wei)素(Su)组(Zu)成(Cheng)产(Chan)生(Sheng)了(Liao)不(Bu)同(Tong)的(De)影(Ying)响(Xiang),(?)导(Dao)致(Zhi)了(Liao)三(San)个(Ge)不(Bu)同(Tong)的(De)变(Bian)化(Hua)阶(Jie)段(Duan)。(?)台(Tai)风(Feng)相(Xiang)关(Guan)降(Jiang)水(Shui)初(Chu)期(Qi)和(He)后(Hou)期(Qi)的(De)δ(?)18O值(Zhi)较(Jiao)高(Gao),(?)主(Zhu)要(Yao)受(Shou)显(Xian)著(Zhu)的(De)再(Zai)蒸(Zheng)发(Fa)影(Ying)响(Xiang)。(?)相(Xiang)反(Fan),(?)第(Di)二(?)阶(Jie)段(Duan)表(Biao)现(Xian)出(Chu)较(Jiao)低(Di)的(De)δ(?)18O值(Zhi),(?)主(Zhu)要(Yao)是(Shi)由(You)大(Da)量(Liang)降(Jiang)水(Shui)驱(Qu)动(Dong)的(De)。(?)
降(Jiang)水(Shui)中(Zhong)δ(?)2H和(He)δ(?)18O的(De)变(Bian)化(Hua)模(Mo)式(Shi),(?)主(Zhu)要(Yao)受(Shou)前(Qian)期(Qi)降(Jiang)水(Shui)事(Shi)件(Jian)中(Zhong)发(Fa)生(Sheng)的(De)物(Wu)理(Li)过(Guo)程(Cheng)和(He)气(Qi)象(Xiang)参(Can)数(Shu)的(De)支(Zhi)配(Pei)。(?)然(Ran)而(?),(?)在(Zai)正(Zheng)常(Chang)和(He)台(Tai)风(Feng)条(Tiao)件(Jian)下(Xia),(?)降(Jiang)水(Shui)的(De)总(Zong)体(Ti)同(Tong)位(Wei)素(Su)值(Zhi)主(Zhu)要(Yao)受(Shou)水(Shui)汽(Qi)源(Yuan)的(De)控(Kong)制(Zhi)。(?)
原(Yuan)文(Wen)链(Lian)接(Jie): https://doi.org/10.1002/qj.4576
致(Zhi)谢(Xie):(?)感(Gan)谢(Xie)自(Zi)然(Ran)资(Zi)源(Yuan)部(Bu)第(Di)三(San)海(Hai)洋(Yang)研(Yan)究(Jiu)所(Suo)、(?)尹(Yin)希(Xi)杰(Jie)老(Lao)师(Shi)对(Dui)该(Gai)文(Wen)本(Ben)的(De)专(Zhuan)业(Ye)支(Zhi)持(Chi)!(?)