三峡库区秭归段大气降水δD和δ18O特征及水汽来源

摘要

[目的]研究长江三峡库区秭归段大气降水δD和δ18O特征及水汽来源,揭示该库区森林生态系统水循环过程对气候变化的响应机制.[方法]运用氢氧稳定同位素技术测定并分析三峡库区秭归段2016年9月至2019年8月共3个水文年大气降水氢氧稳定同位素组成,建立三峡库区秭归段大气降水δD-δ18O关系式;在年尺度和季节尺度上分析影响大气降水氢氧同位素特征主要环境因子,并用HYSPLIT验证其水汽来源.[结果](1)三峡库区秭归段大气降水氢稳定同位素(δD)和氧稳定同位素(δ18O)的关系式为:δD = 8.52δ18O+20.11(R2= 0.96,n= 186,p＜0.01);大气降水δD(δ18O)季节性变化明显,干季降水δD(δ18O)富集,湿季降水δD(δ18O)贫化.(2)在年尺度上,降水δD(δ18O)与降水量和温度均呈显著负相关关系;在季节尺度上,降水量是影响库区湿季降水δD(δ18O)值变化的主要因素.(3)过量氘(d)值与HYSPLIT气团轨迹模型结果均表明,该库区秭归段湿季大气降水主要受东南季风和西南季风所携带海洋水汽的影响;干季大气降水气团主要来自于亚欧大陆内部及局地的水汽蒸发.[结论]三峡库区秭归段大气降水氢氧同位素组成季节性变化受局地环境因子(降水量、温度)和不同水汽来源共同影响.降水δD和δ18O呈现"降水量效应"和"反温度效应".湿季降水来自海洋气团,干季降水为局地水汽蒸发和大陆气团主导.