中外科學(xué)家合作破譯泛熱帶地區(qū)降水穩(wěn)定同位素真實(shí)信號(hào)

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2024-08-28 16:31:16 科學(xué)網(wǎng)

近期,，《科學(xué)—進(jìn)展》在線(xiàn)發(fā)布了一項(xiàng)由中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所余武生研究員與國(guó)際同行合作的研究,。該研究挑戰(zhàn)了現(xiàn)有認(rèn)知,，指出熱帶地區(qū)降水中的穩(wěn)定同位素（δ18O）雖能揭示對(duì)流強(qiáng)度,，卻無(wú)法準(zhǔn)確體現(xiàn)層狀雨在總降水中的比例或區(qū)分降水類(lèi)型,。

穩(wěn)定同位素長(zhǎng)期以來(lái)是研究氣候變化的重要工具,，它們幫助科學(xué)家理解水汽的來(lái)源,、遷移路徑以及與大氣,、地表水的相互作用。1964年,，丹麥學(xué)者威利·丹斯加德發(fā)現(xiàn)熱帶地區(qū)降水穩(wěn)定同位素與降水量成負(fù)相關(guān),，確立了“降水量效應(yīng)”，為古氣候研究提供了重要依據(jù),。

然而,，2016年，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的普拉迪普·阿加瓦爾團(tuán)隊(duì)提出了“層狀分?jǐn)?shù)理論”,，認(rèn)為熱帶降水穩(wěn)定同位素能反映層狀云降水的比例和類(lèi)型,。層狀云與對(duì)流云構(gòu)成了熱帶地區(qū)云的主要類(lèi)別，而該理論很快被科學(xué)界采納,。

余武生團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析泛熱帶地區(qū)的觀測(cè)站數(shù)據(jù),，發(fā)現(xiàn)降水穩(wěn)定同位素與層狀分?jǐn)?shù)之間的負(fù)相關(guān)并不強(qiáng)烈，反而與對(duì)流強(qiáng)度呈正相關(guān),，這與層狀分?jǐn)?shù)理論相悖,。研究揭示，層狀雨的同位素特征受到多種復(fù)雜因素影響,，包括云的演變過(guò)程,、對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)度以及降水形成的特定機(jī)制，如WBF冷凝和雨滴再蒸發(fā),，這些均可導(dǎo)致層狀雨同位素出現(xiàn)異常高的值,。

因此，余武生團(tuán)隊(duì)的成果修正了先前的理論偏差,，強(qiáng)調(diào)了對(duì)流強(qiáng)度在解釋熱帶降水同位素信號(hào)中的核心作用,。他們建議，未來(lái)的新理論需經(jīng)過(guò)跨時(shí)域,、多站點(diǎn)的嚴(yán)格驗(yàn)證才能被廣泛認(rèn)可,。

此研究覆蓋了泛熱帶區(qū)域內(nèi)的多個(gè)日尺度和月尺度降水樣本點(diǎn)，部分站點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)自已發(fā)表文獻(xiàn),，增進(jìn)了對(duì)全球降水穩(wěn)定同位素觀測(cè)計(jì)劃（GNIP）站點(diǎn)的分析深度,。研究詳情可參閱《科學(xué)—進(jìn)展》發(fā)布的相關(guān)論文。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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