降落雨滴中稳定同位素比率变化的数学模拟

摘要

根据扩散定律和热量平衡理论，运用云物理学模式，对降落雨滴中稳定同位素比率的变化进行了数值模拟，发现降落雨滴中稳定同位素比率的变化除受湿度条件的影响外，还受大气水汽中稳定同位素比率的影响。在非饱和大气中，受蒸发过程的影响，降落雨滴中稳定同位素比率随降落距离而不断增大，空气湿度越小，增大幅度越明显。平均而言，大气湿度与ｄδＤ／ｄδ１８Ｏ和Ｅｘｄ呈正比。ｄδＤ／ｄδ１８Ｏ以８为渐近线，Ｅｘｄ则在高湿和较大半径条件下逐渐趋近于一个常数；在饱和大气中，半径较小的雨滴或在湿度较高的环境中，雨滴中稳定同位素达到平衡的时间较短。反之，达到平衡的时间较长。