降水过程中氢氧稳定同位素理论关系研究

王永森; 陈建生; 汪集旸; 童海滨; 陈亮

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降水过程中氢氧稳定同位素理论关系研究

王永森, 陈建生, 汪集旸, 童海滨, 陈亮

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王永森, 陈建生, 汪集旸, 童海滨, 陈亮. 降水过程中氢氧稳定同位素理论关系研究[J]. 水科学进展, 2009, 20(2): 204-208.

引用本文:

王永森, 陈建生, 汪集旸, 童海滨, 陈亮. 降水过程中氢氧稳定同位素理论关系研究[J]. 水科学进展, 2009, 20(2): 204-208.

WANG Yong-sen, CHEN Jian-sheng, WANG Ji-yang, TONG Haibin, CHEN Liang. Theoretical research on the relationship between deuterium and oxygen 18 in precipitation[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(2): 204-208.

Citation:

WANG Yong-sen, CHEN Jian-sheng, WANG Ji-yang, TONG Haibin, CHEN Liang. Theoretical research on the relationship between deuterium and oxygen 18 in precipitation[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(2): 204-208.

降水过程中氢氧稳定同位素理论关系研究

1.
河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏, 南京, 210098;
2.
河海大学水文水资源学院, 江苏, 南京, 210098;
3.
河海大学科学研究院, 江苏, 南京, 210098;
4.
中国科学院地质与地球物理研究所, 北京, 100029;
5.
河海大学岩土工程科学研究所, 江苏, 南京, 210098

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50579017)

详细信息

作者简介:
王永森(1981- ),男,山东日照人,博士研究生,主要从事同位素水文研究.E-mail:wyongsen@163.com

中图分类号: P426.612

Theoretical research on the relationship between deuterium and oxygen 18 in precipitation

1.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China;
2.
College of Hydrology and Water Resource, Hohai University, Najning 210098, China;
3.
Reserch Institute of Science and Technology, Hohai University, Nanjing 210098, China;
4.
Institute of Geology and Geophysics, CAS, Beijing 100029, China;
5.
Geotechnical Research Institute of Hohai University, Nanjing 210098, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.50579017)

摘要: 大气降水过程中氢氧稳定同位素比值呈现一定的规律,分析了瑞利分馏中分馏系数的影响因子,基于瑞利分馏原理和质量守恒定律,分别推导了开放系统和封闭系统降水过程中的稳定同位素微分方程模型,研究了大气降水过程中氢、氧稳定同位素变化规律,导出了云团水汽和降水氢、氧之间的相互关系,结果表明这一关系并非简单的线性关系。
- 降水过程 /
- 瑞利分馏 /
- 氢氧关系 /
- 稳定同位素 /
- 微元法
Abstract: The relationship between deuterium and oxygen 18 in atmospheric precipitation shows the certain law.This paper analyaes the impact factors for fractionation coefficient in Rayleigh fractionation,gives the differential equation models of stable isotope composition in precipitation in the open system and closed system,and discloses the variation law of deuterium and oxygen 18 in precipitation.And the relationship between deuterium and oxygen 18 in precipitation and clouds vapor is deducted.The result shows that it is not simply linear relation between the deuterium and oxygenl8 in precipitation.
- precipitation process /
- Rayleigh fractionation /
- relationship between deuterium and oxygen18 /
- stable isotope composition /
- differential element method

[1]	FRUEDMAN I.Deuteriun content of natural water and other substances[J].Geochim.Cosmochim Acta,1953,4:89-103.
[2]	CRAIG H.Isotopic variations in meteoric waters[J].Science,1961,133:1702-1708.
[3]	RENE M P,PETER K S,HUGH E W.Seasonal and spatial variation in the stable isotopic composition (δ¹⁸O and δD) of precipitation in south Florida[J].Journal of Hydrology,2008,358:193-205.
[4]	YURTSEVER Y.Worldwide survey of isotopes in precipitation[J].IAEA report,Vienna,1975.
[5]	YAMANAKA T,TSUJIMURA M,OYUNBAATAR D,et al.Isotopic variation of precipitation over eastern Mongolia and its implication for the atmospheric water cycle[J].Journal of Hydrology,2007,333:21-34.
[6]	GAT J R,AIREY P L.Stable water isotopes in the atmosphere/biosphere/lithosphere interface:Scaling-up from the local to continental scale,under humid and dry conditions[J].Global and Planetary Change,2006,51:25-33.
[7]	顾慰祖,陆家驹,谢民,等.乌兰布和沙漠北部地下水资源的环境同位素探讨[J].水科学进展,2002,13(3):326-332.(GU Wei-zu,LU Jia-ju,XIE Min,et al.Environmental isotope study of the groundwater resources in the north Wulan-Buhe desert,Inner Mongolia[J].Advances in Water Science,2002,13(3):326-332.(in Chinese))
[8]	Mook W G.Environmental Isotopes in the Hydrological Cycle:Theory,Methods,Review[M].Vienna:IHS of IAEA,2001:31-66.
[9]	STEWART M K.Stable isotope fractionation due to evaporation and isotopic exchange of falling waterdrops:Application to atmospheric processes and evaporation of lakes[J].Jour Geophys Research,1975,80:1133-1146.
[10]	HELENE Celle-Jeanton,ROBERTO G,YVES T,et al.Oxygen-18 variations of rainwater during precipitation:application of the Rayleigh model to selected rainfalls in Southern France[J].Journal of Hydrology,2004,289:165-177.
[11]	章新平,姚檀栋.大气降水中氧同位素分馏过程的数学模拟[J].冰川冻土,1994,16(2):156-165.(ZHANG Xin-ping,YAO Tan-dong.Mathematical modeling on fractionational process of oxygen isotope in atmospheric precipitation[J].Journal of Glaciolgy and Geocryology,1994,16(2):156-165.(in Chinese))

[1]	王涛, 陈建生, 严嘉恒, 马芬艳, 张茜. 中国降水同位素信息熵时空分布及其水汽输送示踪 . 水科学进展, 2022, 33(4): 581-591. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.04.006
[2]	宋献方, 唐瑜, 张应华, 马英, 韩冬梅, 卜红梅, 杨丽虎, 刘飞. 北京连续降水水汽输送差异的同位素示踪 . 水科学进展, 2017, 28(4): 488-495. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.04.002
[3]	蒲俊兵, 李建鸿, 吴夏, 袁道先, 张陶. 热分层效应控制的水库水体氢氧同位素特征 . 水科学进展, 2016, 27(4): 561-568. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.010
[4]	程立平, 刘文兆, 李志, 韩晓阳. 长武黄土塬区土地利用变化对潜水补给的影响 . 水科学进展, 2016, 27(5): 670-678. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.004
[5]	马斌, 梁杏, 靳孟贵, 李静, 牛宏. 华北平原典型区水体蒸发氢氧同位素分馏特征 . 水科学进展, 2015, 26(5): 639-648. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.005
[6]	詹泸成, 陈建生, 张时音. 洞庭湖湖区降水-地表水-地下水同位素特征 . 水科学进展, 2014, 25(3): 327-335.
[7]	杨玉忠, 吴青柏, 贠汉伯. 北麓河多年冻土区降水及河水稳定同位素特征分析 . 水科学进展, 2013, 24(6): 778-785.
[8]	邓文平, 余新晓, 贾国栋, 李亚军, 刘玉洁. 北京西山鹫峰地区氢氧稳定同位素特征分析 . 水科学进展, 2013, 24(5): 642-650.
[9]	刘光生, 王根绪, 孙向阳, 高洋. 多年冻土区风火山流域降水河水稳定同位素特征分析 . 水科学进展, 2012, 23(5): 621-627. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.003
[10]	章斌, 郭占荣, 高爱国, 袁晓婕, 李开培, 马志勇. 用氢氧稳定同位素评价闽江河口区地下水输入 . 水科学进展, 2012, 23(4): 539-548. doi: CNKI:32.1309.P.20120614.2251.019
[11]	袁瑞强, 宋献方, 王鹏, 张应华, 王仕琴, 唐常源. 白洋淀渗漏对周边地下水的影响 . 水科学进展, 2012, 23(6): 751-756. doi: CNKI: 32.1309.P.20121101.1801.020
[12]	王永森, 马振民, 徐征和. 基于瑞利分馏模式的水体蒸发线斜率模型 . 水科学进展, 2011, 22(6): 795-800.
[13]	孟玉川, 刘国东. 长江流域降水稳定同位素的云下二次蒸发效应 . 水科学进展, 2010, 21(3): 327-334.
[14]	王仕琴, 宋献方, 肖国强, 王志民, 刘鑫, 王鹏. 基于氢氧同位素的华北平原降水入渗过程 . 水科学进展, 2009, 20(4): 495-501.
[15]	包为民, 胡海英, 王涛, 瞿思敏. 蒸发皿中水面蒸发氢氧同位素分馏的实验研究 . 水科学进展, 2008, 19(6): 780-785.
[16]	童海滨, 陈建生, 汪集旸. 河道水体中氢氧稳定同位素组成的微分方程模型 . 水科学进展, 2007, 18(4): 552-557.
[17]	樊哲超, 陈建生, 李世兴. 环境同位素和模糊聚类法研究堤坝渗漏 . 水科学进展, 2006, 17(1): 37-42.
[18]	陈建生, 董海洲, 陈亮. 采用环境同位素方法研究北江大堤石角段基岩渗漏通道 . 水科学进展, 2003, 14(1): 57-61.
[19]	田立德, 姚檀栋, 沈永平, 杨梅学, 叶柏生, Atusi. NUMAGUTI, Maki TSUJIMURA. 青藏高原那曲河流域降水及河流水体中氧稳定同位素研究 . 水科学进展, 2002, 13(2): 206-210.
[20]	顾慰祖. 论流量过程线划分的环境同位素方法 . 水科学进展, 1996, 7(2): 105-111.

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降水过程中氢氧稳定同位素理论关系研究

1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏, 南京, 210098;

2. 河海大学水文水资源学院, 江苏, 南京, 210098;

3. 河海大学科学研究院, 江苏, 南京, 210098;

4. 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京, 100029;

5. 河海大学岩土工程科学研究所, 江苏, 南京, 210098

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50579017)

作者简介:
王永森(1981- ),男,山东日照人,博士研究生,主要从事同位素水文研究.E-mail:wyongsen@163.com

收稿日期: 2008-03-03
刊出日期: 2009-03-25

中图分类号: P426.612

关键词:

摘要: 大气降水过程中氢氧稳定同位素比值呈现一定的规律,分析了瑞利分馏中分馏系数的影响因子,基于瑞利分馏原理和质量守恒定律,分别推导了开放系统和封闭系统降水过程中的稳定同位素微分方程模型,研究了大气降水过程中氢、氧稳定同位素变化规律,导出了云团水汽和降水氢、氧之间的相互关系,结果表明这一关系并非简单的线性关系。