长沙降水中δ18O变化对上游降水的响应分析

摘要

利用长沙站2010~2016年的日降水δ18O实测数据,对不同时间尺度下降水中 δ18O的变化特征及其与局地温度和降水量、水汽输送、水汽输送上游地区的对流活动和降水量的关系进行了分析,旨在了解不同水汽来源以及水汽输送上游地区的降水过程对站点降水稳定同位素组成的影响,深化对长沙地区降水稳定同位素变化规律的认识.结果表明:在日时间尺度下,δ18O变化在-18.07‰ ~4.50‰,δ18O呈左偏分布,且较正态分布更集中;在月时间尺度下,δ18O变化在-13.10‰ ~-1.32‰,且呈现出冬、春季值高于夏、秋季值的季节分布.无论是在日尺度还是在月尺度下,δ18O与局地降水量之间都不存在显著且稳定的反相关关系.与"局地效应"相比,长沙降水中 δ18O的变化能敏感地响应上游关键区降水量的变化.日尺度下 δ18O与上游关键区前期区域平均降水量之间的最大相关系数暖半年(4~9月)变化在-0.79~-0.63之间,均通过0.001的信度检验;冷半年(10月 ~翌年3月)变化在-0.79~-0.44之间,除2012年外,其余也都通过0.001的信度检验.月尺度下 δ18O与同期上游关键区区域平均降水量之间的相关系数暖半年为-0.75,冷半年为-0.57,均超过0.001的信度.说明局地降水中 δ18O的变化存在"上游效应",且上游关键区的降水对下游地区降水稳定同位素组成的影响较"局地效应"显著.