基于蒸发皿实验的大气水汽氢氧稳定同位素模拟 后印本

大气水汽氢氧稳定同位素直接反映了水在大气中输送、混合和相变等过程的关键信息，通过蒸发皿实验可以模拟大气水汽氢氧稳定同位素组成，但模拟方法的可靠性仍需要实测资料的验证。于2019年9—11月在甘肃兰州进行了蒸发皿实验，对逐日大气水汽氢氧稳定同位素进行模拟，同期利用在线大气水汽氢氧稳定同位素分析仪进行实时监测从而对模拟结果的可靠性进行验证。研究发现：（1）利用自然蒸发状态下的Craig-Gordon线性阻力模型和水体同位素质量平衡方法模拟得到的大气水汽中δ18O与直接测量得到的大气水汽中δ18O之间表现出较好的一致性，均方根误差为4.5‰，平均绝对误差为3.2‰，平均偏差为0.03‰。（2）大气水汽中δ18O的模拟残差与相对湿度（R2=0.43）、蒸发剩余比（R2=0.39）和剩余水体同位素值（R2=0.39）都具有一定相关性。（3）模型对相对湿度的敏感性高，在相对湿度较低时模型误差会增大。在实验末期蒸发剩余比偏低和剩余水体同位素富集的情况下，水汽同位素模拟残差相较于实验前期而言更大。