同位素技术在内陆河水循环研究中的应用前景.pdfVIP

第29卷第12期 人 民 黄 河 Vo1．29．No．12 2007年12月 YELLOW RIVER Dec．，2007 【水文 ·泥沙】 同位素技术在内陆河水循环研究中的应用前景 陶 辉 ，毛炜峄 ，宋郁东 ，韩 俊 (1．中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏南京210008；2．新疆气候中心，新疆 乌鲁木齐830002； 3．中国科学院新疆生态与地理研究所，新疆乌鲁木齐830011；4．新疆水利水电科学研究院，新疆乌鲁木齐830049) 摘 要：介绍了同位素技术的原理，初步探讨并提出了同位素技术应用在气候变化对内陆河流域水循环影响研究中的思 路和重点，主要包括水汽来源分析、区域降水线与蒸发线特征分析、氘盈余的分布特征及古气候信息的提取等方面。通 过创新气候变化背景下的内陆河流域水循环变化的研究模式，可为盆地内水循环理论与大气水文学的建立提供依据。 关 键 词：同位素；气候变化；水循环；内陆河流域 中图分类号：P332 文献标识码：A 文章编号：1000—1379(2007)12—0031-02 中国西部的内陆河流域是对全球气候变化极为敏感的生 为样品的6值，即6=(R。／R )×1 000％0。为了准确比较不同样 态环境脆弱区，尤其是在全球气候变暖这一背景下，其水循环 品间同位素比值的变化，国际上采用了统一的标准 。 变化受到学术界和社会的普遍关注 “ 。探讨干旱、半干旱地 区内陆河流域气候变化对水循环的影响，对合理开发和利用水 3 应用于大气降水线研究 资源具有重要意义。环境同位素技术能够获取水循环内部过 应用稳定同位素D和 O可以研究大气降水线。大气降水 程的更多信息，应用其研究气候变化对内陆河流域水循环的影 线是D与 O的关系曲线，对于水中的氢氧同位素，一般用相 响，有望形成原创性气候变化背景下的区域水循环理论，推动 对于SMOW标准(标准平均)海水的千分差表示。此外，还有 水科学前沿领域的发展。 一 种标准水——维也纳一SMOW(V—SMOW)，其”O含量与 水环境中的同位素成分 SMOW相同，6(D)比SMOW低0．2％0。因此，从使用角度来 看，D和 O的测量精度通常分别为1％o和0．1％o，可认为V— 水的同位素成分被视为水的“指纹”或“DNA” 。应用于 SMOW和SMOW是完全相同的 。当6 O和6(D)为正值时 水文学研究的同位素可分为稳定同位素和非稳定同位素两大 表示样品较SMOW标准富集了更多的”O和D；为负值时，表示 类。非稳定同位素能自发地放出粒子并衰变为另一种同位素； 样品中的同位素比SMOW标准亏缺。 稳定同位素是指不可测定放射性的同位素。目前在水循环研 Craig经过测定发现，全球规模的大气降水中的6(D)与 究中，广泛利用的同位素有D( H)、T( H)、 O、 C。D、”O为 6( O)关系式为 稳定同位素，T 14C为放射性同位素。T、 C的半衰期分别为 6(D)=86( O)+10 12．43年和5 730年。 对应的曲线是一条直线，称为大气降水线(简称MWL)。自然