《黑河源區水汽內循環對當地降水貢獻率的同位素研究》是依託西北大學，由趙良菊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：黑河源區水汽內循環對當地降水貢獻率的同位素研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙良菊
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
陸地生態系統不同水體和大氣水汽的穩定氫氧同位素組成(δ18O 和δD)已成為定性和定量研究全球陸地水汽內循環的重要參數。研究表明陸地水汽內循環對當地降水有很重要的貢獻，故水汽內循環對當地降雨貢獻率的同位素研究已成為近年來研究的熱點。已有研究表明我國西北乾旱區黑河源區土壤蒸發水汽和植物蒸騰水汽對當地大氣水汽和降雨均有很大貢獻，然而上述要素對降雨貢獻率的定量研究還很缺乏。本項目擬通過對黑河源區中山帶和高山帶夏季降水、大氣水汽、淺層土壤水、地表水及植物木質部水的δ18O 和δD 的定點高頻率測定和整個黑河源區面上測定，結合氣象資料分析地表蒸發水汽、植物蒸騰水汽及上風向氣團水汽中δ18O 和δD 的時空變化。並結合三端元混合模型，定量研究上風向水汽、地表蒸發水汽和植物蒸騰水汽對當地降水的貢獻率，揭示黑河源區水汽內循環特徵及其在黑河流域水循環研究中的作用，為黑河流域水資源的管理提供理論基礎。
結題摘要
陸地蒸發和植物蒸騰形成的內循環水汽對乾旱內陸河流域水文過程和大氣水汽收支起著重要的調節作用。然而有關流域尺度上水汽內循環的研究比較匱乏。本項目通過對黑河流域降水、土壤水、植物水穩定氫氧同位素組成(δD和δ18O)的測定及對大氣水汽、上風向輸入水汽和土壤蒸發水汽δD和δ18O的模擬，基於三端元混合模型，研究了乾旱半乾旱區典型內流河流域-黑河流域的水汽內循環特徵及其控制因子。結果表明：植物生長季節黑河上游的降水有近一半來源於當地植物蒸騰產生的水汽(fTr)。在黑河中游，人工綠洲和荒漠綠洲過渡帶的降水有近一半是由內循環水汽貢獻的，其中fTr和土壤蒸發水汽(fEv)對降水的貢獻率在這兩個區域有顯著差異。在黑河下游，只有不到四分之一的降水由內循環水汽供給。中游戈壁和黑河下遊河岸林的fTr都較低。fTr與降水和相對濕度呈正相關關係，而與水汽壓虧缺負相關，說明降水量和相對濕度的增加會促進fTr，而水汽壓虧缺的增加會降低fTr。fEv與溫度和水汽壓虧缺正相關，而與相對濕度負相關，說明溫度和水汽壓虧缺的增加會增加fEv，而相對濕度的增加會降低fEv。本研究結果說明，在我國乾旱半乾旱區，內循環水汽尤其是植物蒸騰水汽對當地降水的貢獻對當地水資源分配有著極為重要的作用。
