来源:期刊VIP网 时间:
作者:郝帅;张同文;吕光辉;李国华;张瑞波;范煜婷;
单位:中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/新疆树木年轮生态实验室;新疆师范大学地理科学与旅游学院;新疆大学生态与环境学院;
摘要:蒸发是水循环的一个重要环节,探究河水蒸发比例变化特征有利于流域水资源管理。通过分析天山乌鲁木齐河中上游夏季(6~8月)河水理化指标及同位素组成特征,运用瑞利分馏模型,探讨氢氧稳定同位素对河水蒸发的指示作用。结果表明:1)夏季河水同位素组成呈现出显著的月际差异和空间分异特征,夏季中上游河水δ~2H和δ~(18)O值变化范围分别为-83.7‰~-41.6‰和-15.64‰~-6.70‰。6月和7月同位素组成较8月更富集,上游河段同位素组成的波动幅度大于中游河段。2)河水同位素组成与水体理化性质存在显著相关性。6月,河水的δ~2H和δ~(18)O值与电导率呈显著正相关(P<0.05);7月,δ~2H值与pH值、水温和电导率呈显著负相关(P<0.05);8月,δ~2H和δ~(18)O值与pH值、水温和电导率呈负相关(P<0.05),与海拔呈正相关(P<0.01)。3)乌鲁木齐河夏季中上游河水蒸发比例呈现显著的月际差异,基于δ~2H和δ~(18)O量化的结果显示:6月蒸发比例分别为23.6%~31.3%和28.2%~35.7%,7月增至26.9%~35.7%和29.6%~42.3%,而8月则降至14.5%~22.7%和24.5%~29.0%,7月蒸发强度最大,6月次之,8月最弱。统计分析揭示蒸发比例与高程、pH值、电导率和NDWI均呈显著相关(P<0.05)。4)基于后向轨迹模型模拟得出夏季河水的水汽主要源自大西洋水汽,其次为天山山脉和印度洋水汽。文中研究首次量化了乌鲁木齐河水体蒸发比例,研究成果可服务于乌鲁木齐河流域水资源精细化管理,对加深干旱区气候变化条件下水文过程的认识具有重要意义。
关键词:氢氧稳定同位素;;河水蒸发;;瑞利分馏;;水汽来源;;乌鲁木齐河
基金资助:中央级公益性科研院所基本科研业务费(IDM2022008);; 国家自然科学基金项目(42461006);; 中央引导地方财政项目(ZYYD2025ZY03);; 2023年自治区博士后资助经费(2024-30)资助