应用案例

Picarro L2120-i（金陵银装素裹，哪来的水汽？）

发表时间：2024-04-17

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研究背景

在东亚季风区，冬季极端降水事件时有发生，并给社会带来巨大的经济损失。2018年12月至2019年2月，中国东南部经历了破纪录的极端降水事件。在本研究中，我们利用液态水和水汽同位素在线监测方式，分析了中国东南部南京极端降水事件期间水汽同位素的变化及其控制因素。

南京大学庞洪喜老师在典型东亚季风区建立了激光光谱大气水汽稳定同位素观测系统，开展东亚季风区水循环同位素示踪研究，发表了“Water vapor isotopes indicating rapid shift among multiple moisture sources for the 2018–2019 winter extreme precipitation events in southeastern China”，该文章分析了从2018年12月到2019年2月期间的水汽来源。

研究内容

从2012年11月1日至今，利用Picarro L2120-i（液态水和水汽同位素分析仪）在南京大学SORPES屋顶上进行水汽在线采样监测。采样频率2~3s，并取每小时的平均值；仪器不确定度¹⁸O小于0.2 &permil; 、D小于1.0 &permil;。除常规水汽在线监测外，在雨天采集的降水样本，用Picarro L2120–i测量了液态水中¹⁸O和D的稳定同位素组成，测量精度¹⁸O小于0.05 &permil;、 D小于0.5 &permil;。

对2018/2019年冬季极端降水事件中典型长期极端降水期进行数据分析：

图文速览

图1 2018-2019年中国冬季降水距平

图2 经向风的时间剖面图

图3 南京五次典型降水事件中氧同位素与平衡水汽氧同位素的关系

图4 南京五次典型降水事件的后向轨迹和水汽氘盈余

图5 南京降水事件每小时水汽氘盈余和850hPa风向的时间序列

研究结论

结果表明，水汽稳定同位素的变化与水汽来源的变化密切相关。利用水汽氘盈余加权后向轨迹模型确定了5个水汽来源，即华南、东海、南海、孟加拉湾和内陆地区（中国西北部和蒙古高原）。此外，降水事件中水汽氘盈余的变化反映了水汽源区的快速变化。这些结果表明，水汽源区的快速切换是维持冬季极端降水事件的一个重要条件。

原文链接

https://hess.copernicus.org/articles/26/117/2022/