iGCM模拟全球典型站点降水中δ18O的效果评价以及香港站δ18O年际震荡的原因探讨

摘要

为了评价不同的稳定同位素大气环流模式(iGCM)在不同气候区的适用性,利用8个水稳定同位素大气环流模式(CAM2、ECHAM4、GISSE-F、HADAM3、ISOGSM、LMDZ4、GISSE-N和MUGCM)的数据和全球降水同位素监测网(GNIP)的实测数据,分析了全球13个气候大区(高山高原、热带季风、热带雨林、热带海洋、热带草原、地中海、亚热带湿润、亚热带季风、温带海洋、温带大陆性干旱、温带大陆性、亚寒带针叶林和寒带冰原气候)的典型站点降水中δ18O的季节变化,评价了模式的月数据相对于GNIP实测数据的模拟效果.结果表明,LMDZ4、GISSE-N和ECHAM3这3个模式的整体模拟效果较好,且不同站点降水中δ18O的季节变化原因可以从不同季节水汽来源的差异和水汽在输送过程中降水量的季节差异来分析.为了深入分析单站降水中δ18O的年际变化,利用香港站的长时间序列数据分析了降水中δ18O的年际变化与大气环流异常的关系,并对实测和模拟结果进行了分析.结果表明,ECHAM4和LMDZ4这两个模式能够模拟出香港站降水中δ18O与南方涛动指数(SOI)的负相关关系.通过分析1998年和1999年大气环流异常对香港站降水中δ18O的影响,得出水汽来源的年际变化以及水汽输送带上游地区降水的多寡可能是造成香港地区降水中δ18O年际变化的主要原因.