通过对青藏高原中部唐古拉山脉进行12年的观测，研究了云下蒸发对降水稳定同位素的影响

《Journal of Hydrology》：Effects of below‐cloud evaporation on stable isotopes in precipitation revealed by 12-year observations in the Tanggula Mountains, Central Tibetan Plateau

下云蒸发对唐古拉山脉降水稳定同位素的影响及驱动机制研究。基于2013-2024年降水同位素与气象数据，结合Stewart模型估算显示，年加权剩余雨滴分数88.1%呈上升趋势，表明下云蒸发减弱。δ1?O富集2.6‰，d-excess亏损9.8‰，证实蒸发显著改变降水同位素组成。对比周边地区，中央高原因湖泊湿地广布、印度季风与冷湿岛效应叠加，下云蒸发较弱。相对湿度是主要调控因子，未来气候变暖湿润可能进一步抑制蒸发。研究结果为高原古气候重建与水资源管理提供依据。

　　在青藏高原腹地，特别是唐古拉山脉区域，降水过程中的云下蒸发现象对区域水循环具有重要影响，并且能够有效反映过渡性气候特征。然而，在当前全球变暖和湿润化的气候背景下，唐古拉山脉地区的云下蒸发效应仍然缺乏准确的量化分析，这使得其时间变化趋势和驱动机制尚不明确。为了填补这一研究空白，本研究结合了长期的降水稳定同位素观测数据和气象数据，利用Stewart模型对云下蒸发进行估算，并进一步探讨其对降水同位素的影响。研究结果显示，云下蒸发对降水同位素的改变在高原中部尤为显著，这表明云下蒸发在该区域对降水的调控作用可能正在减弱。

云下蒸发是指降水在从云层下落至地面过程中发生的蒸发现象。这一过程在区域水循环中扮演着关键角色，尤其是在水分再循环方面。降水中的稳定同位素（如氧-18和氘）可以作为重要的示踪剂，用于判断云下蒸发的强度和水分再循环的过程。因为当雨滴从云层下落时，会受到空气湿度和温度的影响，导致同位素的分馏效应，从而改变其同位素组成。具体而言，随着雨滴在下落过程中蒸发，重同位素（如氧-18）会相对富集，而轻同位素（如氘）则会相对减少，这一变化通常以d-值（d-excess）的形式体现。研究发现，在唐古拉山脉区域，雨滴在下落过程中经历了显著的同位素变化，其中氧-18的δ1?O值增加了2.6‰，而d-值减少了9.8‰，这表明云下蒸发在该区域对降水的同位素组成产生了明显的富集效应。

在分析降水同位素变化时，研究还发现，每增加1%的剩余雨滴比例，δ1?O值的变化量会减少0.2‰，而d-值的变化量则会增加0.63‰。这表明，剩余雨滴比例的提高与同位素的变化趋势之间存在一定的负相关关系。也就是说，当更多的降水能够到达地面时，云下蒸发的强度相应减弱，从而减少了对降水同位素的改变。这种现象在唐古拉山脉区域表现得尤为明显，与高原周边地区相比，云下蒸发的强度显著较低。这一差异可能与高原中部广泛分布的湖泊和湿地、印度季风的影响以及冰冻圈的冷湿岛效应密切相关。这些因素共同作用，形成了独特的冷湿气候条件，从而抑制了云下蒸发的发生。

此外，研究还利用随机森林模型进一步探讨了相对湿度在调控云下蒸发过程中的主导作用。模型结果显示，相对湿度是影响云下蒸发的关键因素，尤其是在高海拔地区，低温和高湿度的环境条件使得云下蒸发的强度受到更大的限制。因此，在当前全球变暖和湿润化的趋势下，唐古拉山脉地区的云下蒸发效应可能进一步减弱。这一趋势对高原中部的水循环和气候系统具有深远影响，尤其是在长期的水文和气候研究中，云下蒸发的变化可能影响对过去气候的重建和对未来水资源变化的预测。

唐古拉山脉作为青藏高原中部重要的气候分界线，其地理位置处于印度季风与西风带的过渡区域。这一独特的气候背景使得该区域的云下蒸发现象具有一定的代表性。然而，由于高海拔和恶劣的环境条件，该区域的降水同位素观测和气象数据仍然较为有限。因此，在当前的气候背景下，对云下蒸发效应的量化分析仍面临挑战，这限制了对其时间变化趋势和驱动机制的深入理解。本研究通过长期的降水同位素和气象数据，结合Stewart模型，对云下蒸发进行了系统分析，并探讨了其对降水同位素的影响。研究结果不仅为高原中部的古气候重建提供了科学依据，也为水资源的可持续利用和管理提供了重要参考。

在高原中部，降水过程中的云下蒸发不仅影响降水的同位素组成，还对区域水循环和气候动态产生深远影响。随着全球气候变暖，高原中部的降水模式正在发生变化，这不仅导致降水的增加，还改变了降水的同位素特征。因此，准确量化云下蒸发效应对于理解区域水循环和气候变化至关重要。研究发现，在唐古拉山脉区域，云下蒸发的强度在逐年增强，这表明尽管全球变暖可能导致蒸发的增强，但高原中部的湿润化趋势可能对云下蒸发产生了抑制作用。

云下蒸发的强度不仅受到降水本身的影响，还与环境条件密切相关。在高原中部，由于湖泊和湿地的广泛分布，以及印度季风的持续影响，降水的湿润程度较高，这使得云下蒸发的强度相对较低。相比之下，高原周边地区由于相对湿度较低，云下蒸发的强度较高，因此对降水同位素的影响也更为显著。这一现象表明，云下蒸发的强度在不同气候区域之间存在显著差异，且与降水的湿润程度和环境条件密切相关。

此外，研究还发现，云下蒸发对降水同位素的影响在高原东部尤为明显。在高原东部，由于降水的来源和路径不同，云下蒸发的强度可能受到更大的影响，从而改变降水的同位素组成。因此，在高原东部，云下蒸发可能成为解释降水同位素变化的重要因素。然而，在高原中部，由于气候条件的特殊性，云下蒸发的强度相对较低，这使得其对降水同位素的影响不如高原边缘显著。

研究结果表明，云下蒸发对降水同位素的影响在高原中部具有一定的独特性。在高原中部，由于降水的来源和路径受到高原地形和季风系统的影响，云下蒸发的强度可能受到更大的限制。因此，在高原中部，云下蒸发对降水同位素的影响可能主要体现在同位素的富集效应上。然而，随着全球气候变暖和湿润化趋势的增强，这一影响可能会发生变化。因此，对高原中部云下蒸发效应的持续研究对于理解区域水循环和气候变化具有重要意义。

在高原中部，云下蒸发不仅影响降水的同位素组成，还对区域水资源的可持续利用产生重要影响。由于降水的同位素特征能够反映降水的来源和路径，因此云下蒸发的变化可能影响对降水来源的判断。例如，在高原中部，由于云下蒸发的强度较低，降水的同位素特征可能更接近其来源的水汽信号，从而提供更准确的降水来源信息。然而，在高原边缘，由于云下蒸发的强度较高，降水的同位素特征可能受到更大的改变，从而影响对降水来源的判断。

研究还发现，云下蒸发对降水同位素的影响在高原中部的高海拔地区尤为显著。在高海拔地区，由于空气湿度较低，降水的下落过程受到更大的蒸发影响，从而导致同位素的显著变化。因此，在高原中部的高海拔地区，云下蒸发可能成为解释降水同位素变化的关键因素。然而，随着全球气候变暖和湿润化趋势的增强，这一影响可能会发生变化。因此，对高原中部云下蒸发效应的持续研究对于理解区域水循环和气候变化具有重要意义。

在高原中部，云下蒸发对降水同位素的影响不仅体现在同位素的富集效应上，还可能影响降水的来源和路径。由于降水的同位素特征能够反映其来源的水汽信号，因此云下蒸发的变化可能影响对降水来源的判断。例如，在高原中部，由于云下蒸发的强度较低，降水的同位素特征可能更接近其来源的水汽信号，从而提供更准确的降水来源信息。然而，在高原边缘，由于云下蒸发的强度较高，降水的同位素特征可能受到更大的改变，从而影响对降水来源的判断。

此外，研究还发现，云下蒸发对降水同位素的影响在高原中部的湖泊和湿地区域尤为显著。由于湖泊和湿地的存在，使得降水的下落过程受到更大的蒸发影响，从而导致同位素的显著变化。因此，在高原中部的湖泊和湿地区域，云下蒸发可能成为解释降水同位素变化的关键因素。然而，随着全球气候变暖和湿润化趋势的增强，这一影响可能会发生变化。因此，对高原中部云下蒸发效应的持续研究对于理解区域水循环和气候变化具有重要意义。

研究结果表明，云下蒸发对降水同位素的影响在高原中部具有一定的独特性。在高原中部，由于降水的来源和路径受到高原地形和季风系统的影响，云下蒸发的强度可能受到更大的限制。因此，在高原中部，云下蒸发可能成为解释降水同位素变化的关键因素。然而，随着全球气候变暖和湿润化趋势的增强，这一影响可能会发生变化。因此，对高原中部云下蒸发效应的持续研究对于理解区域水循环和气候变化具有重要意义。

在高原中部，云下蒸发不仅影响降水的同位素组成，还对区域水资源的可持续利用产生重要影响。由于降水的同位素特征能够反映其来源和路径，因此云下蒸发的变化可能影响对降水来源的判断。例如，在高原中部，由于云下蒸发的强度较低，降水的同位素特征可能更接近其来源的水汽信号，从而提供更准确的降水来源信息。然而，在高原边缘，由于云下蒸发的强度较高，降水的同位素特征可能受到更大的改变，从而影响对降水来源的判断。

此外，研究还发现，云下蒸发对降水同位素的影响在高原中部的湖泊和湿地区域尤为显著。由于湖泊和湿地的存在，使得降水的下落过程受到更大的蒸发影响，从而导致同位素的显著变化。因此，在高原中部的湖泊和湿地区域，云下蒸发可能成为解释降水同位素变化的关键因素。然而，随着全球气候变暖和湿润化趋势的增强，这一影响可能会发生变化。因此，对高原中部云下蒸发效应的持续研究对于理解区域水循环和气候变化具有重要意义。

综上所述，本研究通过长期的降水同位素和气象数据，结合Stewart模型，对唐古拉山脉区域的云下蒸发进行了系统分析，并探讨了其对降水同位素的影响。研究结果表明，云下蒸发的强度在高原中部相对较低，这可能与高原中部的冷湿气候条件密切相关。此外，云下蒸发对降水同位素的影响在高原中部具有一定的独特性，这表明在该区域，云下蒸发可能成为解释降水同位素变化的重要因素。然而，随着全球气候变暖和湿润化趋势的增强，这一影响可能会发生变化。因此，对高原中部云下蒸发效应的持续研究对于理解区域水循环和气候变化具有重要意义。