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题名: 西藏阿里地区班公错流域稳定同位素水文循环过程研究
作者: 文蓉
答辩日期: 2012-07
导师: 田立德
专业: 自然地理学
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
学位: 硕士
关键词: 稳定同位素 ; 过量氘 ; 蒸发量/输入量比 ; 现代水文过程 ; 班公错 ; 青藏高原
摘要: 全球变暖导致的冰川融化、湖泊变化直接影响了水循环及水资源,并对海平面变化产生影响。作为地球“第三极”,青藏高原分布有大量的湖泊,对气候变化的响应十分敏感。稳定同位素方法是研究水循环过程的一个切实有效的手段,而且在青藏高原的水循环与水汽传输过程中得到了成功应用。 本文的工作主要依托中国科学院青藏高原所阿里荒漠环境综合观测研究站,开展西藏阿里地区班公错(中国境内)湖水的稳定同位素过程研究。班公错主要在东部有河流流入,湖水东部是淡水而西部是咸水,稳定同位素可以用于研究湖泊这一独特水文特征。本研究在班公错流域建立了综合稳定同位素水样收集网络(包括降水、河水及湖水),以此为基础,利用气候-稳定同位素分馏模型模拟了湖水δ18O的动态平衡过程,并估算班公错不同位置的蒸发量/输入量比(E/I)。该研究主要取得了以下结论: 1)班公错流域夏季降水受印度季风输送水汽影响显著。青藏高原西部阿里站降水季节分布极不均匀,且年际变率较大。在数次强降水事件中,降水中δ18O、δD出现大幅度下降,结合其它证据表明这几次大的降水与夏季的印度季风活动有关。 2)发现了阿里站降水的水汽来源受到了班公错湖水蒸发水汽影响的证据。阿里站两年的观测数据显示降水δ18O、δD的权重平均值分别是-17.93‰、-141.99‰。降水中过量氘偏低,在降水时间尺度上多次出现负值。降水过量氘的权重平均值为1.46,远低于全球平均值,也远低于狮泉河降水中过量氘的平均值10.7。班公错湖水过量氘为-16.63,远低于大洋水的平均值0。因而班公错湖水蒸发的水汽过量氘也远低于海洋蒸发水汽过量氘的值,蒸发水汽的注入会降低湖泊近岸地区降水中的过量氘值。稳定同位素数据表明,阿里站降水中显著低的过量氘表明青藏高原内陆湖泊可能对局地水循环产生了明显的影响。 3)麻噶藏布和乌江河流同位素值大致相当。河水中过量氘在冬春季枯水时波动较大。枯水期河水径流量较小,河流补给水源的波动变化大,特别是高海拔地区的降水,可能会导致河水中稳定同位素的较大幅度变化。麻噶藏布河水过量氘值两年的观测结果较一致约为2.71。乌江河水过量氘值2011年观测结果为5.75,略高于麻噶藏布。这可能与乌江较多受冰川融水补给有关,且高海拔地区降水中过量氘要高于低海拔地区。 4)班公错东部受河水同位素影响,湖水同位素的值相对偏低,定点观测的湖水中δ18O、δD分别为-4.25‰、-50.64‰。观测结果表明蒸发影响湖水稳定同位素分馏程度。蒸发越强,湖水中δ18O越高,湖水中过量氘的值越低。湖水中的化学成分与稳定同位素表现出一致的从东到西上升的空间变化特征。到最西段湖水δ18O、δD上升到1‰、-24‰左右。 5)利用气候-同位素分馏模型对班公错湖水蒸发量/输入量比(E/I)进行了估算。在东侧湖水定点采样位置,表层湖水温度约为15 ℃,阿里站观测的大气相对湿度约为33%,模拟结果表明湖水达到现代平衡δ18O-4.25‰,其蒸发量/输入量比(E/I)约为42%。湖水蒸发量/输入量比(E/I)空间变化大致分为三个部分,东侧蒸发量/输入量比(E/I)最低,变化幅度为38% ~ 58%,到西段升到最高,变化范围为71% ~ 78% 本研究对于理解青藏高原内陆湖泊变化与气候之间的关系,湖泊蒸发对于内陆水循环的影响以及湖泊稳定同位素沉积记录研究都有意义。由于样品采集、模型参数设置及模型模拟本身存在的缺陷,这些都可能影响模型估算结果,在未来的工作中将做进一步改进。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1914
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文蓉.西藏阿里地区班公错流域稳定同位素水文循环过程研究[硕士].北京.中国科学院研究生院.2012
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