「背景介紹(shào)」

孟(mèng)加(jiā)拉灣坐(zuò)落於印度(dù)洋東(dōng)北(běi)部，其(qí)三角(jiǎo)形的(dí)地理(lǐ)形(xíng)態(tài)使(shǐ)其能產(chǎn)生(shēng)海量水(shuǐ)汽
。這些水汽(qì)持(chí)續流(liú)向印度次大(dà)陸(lù)，為印(yìn)度(dù)東(dōng)部及周(zhōu)邊(biān)國家帶來(lái)充(chōng)沛(pèi)降水，尤其在5月(yuè)至9月的季(jì)風季節，降(jiàng)水(shuǐ)現象更為(wéi)顯(xiǎn)著(zhù)
。而印度的(dí)農業和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在很(hěn)大(dà)程度(dù)上依賴(lài)於夏(xià)季降雨
。

孟加拉灣(wān)獨(dú)特(tè)的(dí)氣候(hòu)與區位(wèi)特征(zhēng)，深刻影(yǐng)響著區(qū)域(yù)內(nèi)濕(shī)氣的(dí)生(shēng)成(chéng)與傳輸過(guò)程(chéng)
。季(jì)風(fēng)季(jì)節(jié)時，該海域的海(hǎi)麵溫(wēn)度常超過(guò)28°C，容易形(xíng)成空(kōng)氣(qì)對(duì)流，還能全(quán)年(nián)給大氣提供(gōng)水汽
。即(jí)便海溫偏(piān)高(gāo)，對(duì)流(liú)頻繁(fán)，夏季季風季節的(dí)降(jiàng)水(shuǐ)量仍遠大(dà)於(yú)蒸(zhēng)發量，使得(dé)孟加拉(lā)灣成為重要(yào)的水(shuǐ)蒸氣匯，宛(wǎn)如“存水汽的大(dà)倉(cāng)庫(kù)"
。

「為什麼要(yào)研究雨(yǔ)水(shuǐ)裏的(dí)同位(wèi)素(sù)？」

確(què)定(dìng)水(shuǐ)汽(qì)是從(cóng)哪(nǎ)來(lái)，往哪(nǎ)去，是研究水文循環(huán)的核(hé)心環(huán)節
。這(zhè)一研究(jiū)不(bù)僅能(néng)幫(bāng)助(zhù)人們深入(rù)理(lǐ)解季(jì)風(fēng)的(dí)多變(biàn)特(tè)性，還能(néng)幫我們應對熱帶氣旋帶來的暴(bào)雨(yǔ)災害，減少損(sǔn)失
。

分析物理示(shì)蹤(zōng)劑(jì)是探究大氣水(shuǐ)汽源匯的可靠(kào)方法(fǎ)，其中孟加(jiā)拉灣安(ān)達(dá)曼(màn)群(qún)島(dǎo)降水中的穩定(dìng)同位(wèi)素(sù)就是(shì)重(zhòng)要研究對象(xiàng)
。安達(dá)曼群島(dǎo)的森林覆蓋率高達地表(biǎo)的92%，土(tǔ)壤水汽(qì)等(děng)潛在次生水汽(qì)來(lái)源(yuán)極(jí)少，對(duì)研究(jiū)幹擾少，所(suǒ)以當地(dì)雨(yǔ)水(shuǐ)的同(tóng)位(wèi)素研究能為(wéi)揭示動態水(shuǐ)汽過(guò)程提供(gōng)寶貴(guì)數據
。

水文循(xún)環(huán)示意(yì)圖

但目前(qián)關(guān)於這(zhè)裏雨(yǔ)水同(tóng)位(wèi)素的研(yán)究(jiū)十(shí)分(fēn)匱(kuì)乏(fá)，短期(qī)內大(dà)家還不清楚它的(dí)特點(diǎn)
。雖(suī)然(rán)現(xiàn)在有全球環(huán)流(liú)模(mó)式，能(néng)模(mó)擬印度(dù)夏季季風的(dí)降(jiàng)雨分(fēn)布和同位(wèi)素變(biàn)異性(xìng)，和實(shí)際(jì)觀測結果較為吻(wěn)合，但模擬出(chū)來(lái)的 “雨(yǔ)量效(xiào)應"（下(xià)雨(yǔ)多(duō)少(shǎo)和同位素(sù)的關係），數據存(cún)在顯(xiǎn)著差(chà)異(yì)
。

為了搞(gǎo)清楚這些問題(tí)，印度熱帶氣象(xiàng)研(yán)究(jiū)所（IITM Pune）和(hé)本迪(dí)榭裏大學（Pondicherry University）的專家(jiā)，做了一項為期(qī)兩年的研究(jiū)，研究(jiū)對(duì)象(xiàng)是布(bù)萊爾港(gǎng)（安達(dá)曼群島最大城(chéng)市）的(dí)雨(yǔ)水(shuǐ)同位素(sù)
。

研究旨在達(dá)成四大(dà)目(mù)標(biāo)：

明確(què)該地區降水同位(wèi)素的特性(xìng)；

探(tàn)究(jiū)水汽來(lái)源，流動，對(duì)流活動(dòng)等海(hǎi)洋大氣變量(liáng)怎麼影響(xiǎng)同位素(sù)；

厘(lí)清“雨量效(xiào)應(yīng)"的特(tè)點，以及它(tā)會不會受(shòu)季風季節內變化(huà)的影響；

驗證雨水同位(wèi)素(sù)組(zǔ)成(chéng)與(yǔ)影(yǐng)響(xiǎng)季風(fēng)的降(jiàng)雨(yǔ)事(shì)件(jiàn)，水汽(qì)通量有沒有關係(xì)
。

「研(yán)究方法」

在為(wéi)期兩(liǎng)年(nián)的(dí)研究中(zhōng)，專(zhuān)家們每年在(zài)布萊爾港的(dí)本迪(dí)榭(xiè)裏(lǐ)大學校園，收集(jí)大(dà)約(yuē)90個(gè)日(rì)常雨(yǔ)水樣本(běn)，裝(zhuāng)在(zài)防(fáng)漏(lòu)的塑料(liào)瓶(píng)裏(lǐ)，送(sòng)到印度(dù)理工學院浦那分(fēn)校進行(háng)同(tóng)位(wèi)素分(fēn)析(xī)
。

最初(chū)，研究(jiū)團隊(duì)采用(yòng)同(tóng)位素(sù)比質譜(pǔ)儀（IRMS）進行(háng)檢測(cè)，後(hòu)續(xù)又使用ABB OA-ICOS 激光(guāng)同位(wèi)素水和水(shuǐ)蒸(zhēng)氣分析(xī)儀 TIWA-45-EP 型（GLA431-TIWA 增強型(xíng)的(dí)前身(shēn)）對(duì)所(suǒ)有(yǒu)樣本進(jìn)行(háng)分析
。

ABB GLA431-TIWA增(zēng)強(qiáng)型(xíng)高性能(néng)台(tái)式(shì)三重(zhòng)同位(wèi)素(sù)水(shuǐ)分析儀(yí)（我(wǒ)司(sī)代理產(chǎn)品，歡(huān)迎(yíng)垂詢）

「核心(xīn)成(chéng)果」

結果顯示，兩(liǎng)台(tái)儀器(qì)測(cè)出(chū)來(lái)的同位(wèi)素比值，在(zài)±1σ的(dí)變(biàn)化範圍(wéi)內一致，其中(zhōng)δ18O的分(fēn)析(xī)精確度約為0.1%，δ2H的精確度(dù)小於1%
。通過(guò)分析2012年和2013年布萊爾(ěr)港的日(rì)降雨(yǔ)量和δ18O時(shí)間序(xù)列(liè)，發現2012年(nián)降(jiàng)雨量越多，δ18O含量就(jiù)越低，這(zhè)一(yī)現象(xiàng)印證了(liǎo)“數量效(xiào)應"的存在
。

布萊(lái)爾(ěr)港(gǎng)2012年（上(shàng)）和(hé)2013年（下(xià)）的(dí)日(rì)降(jiàng)雨量和(hé)δ18O時間序列
。黑條(tiáo)代(dài)表雨(yǔ)量(liáng)計(jì)數據(jù)，紅(hóng)綫是相應(yīng)的δ18O記錄(lù)
。2012年的降(jiàng)雨量(liáng)與(yǔ)δ18O之間(jiān)存(cún)在明(míng)顯的(dí)反(fǎn)相關關(guān)係，說(shuō)明了(liǎo)“數(shù)量效(xiào)應(yīng)"
。

研究還發現(xiàn)，孟加(jiā)拉灣南(nán)部雨(yǔ)水(shuǐ)的氧(yǎng)，氫(qīng)同位(wèi)素，雖然有(yǒu)熱帶海(hǎi)洋地(dì)區的(dí)典型特(tè)點，但會跟(gēn)著(zhuó)海洋和大氣(qì)條件(jiàn)變(biàn)化(huà)而變(biàn)化，且在熱(rè)帶(dài)氣(qì)旋期間會(huì)出(chū)現(xiàn)很大(dà)程度(dù)的損耗
。兩年(nián)來(lái)收集(jí)的(dí)同位(wèi)素(sù)數(shù)據(jù)表(biǎo)明，季(jì)風(fēng)季(jì)節(jié)初(chū)期，相對(duì)低濕但強(qiáng)勁的環(huán)流(liú)會導(dǎo)致雨滴適(shì)度(dù)再蒸發(fā)，進(jìn)而促成(chéng)雨量效(xiào)應；而(ér)且雨水(shuǐ)同位素的(dí)組(zǔ)成，不是(shì)由(yóu)某(mǒu)一(yī)個(gè)降(jiàng)雨事(shì)件決定(dìng)的(dí)，而(ér)是取決於(yú)水(shuǐ)汽(qì)的(dí)動態性(xìng)質
。

在季風(fēng)季(jì)節(jié)的(dí)成(chéng)熟(shú)階(jiē)段(duàn)，隨(suí)著(zhuó)大氣條(tiáo)件的改變(biàn)，雨(yǔ)滴蒸(zhēng)發程度減弱，這時候水汽(qì)量(liáng)的(dí)影響，多(duō)依賴於(yú)水(shuǐ)汽(qì)流(liú)量(liáng)的匯(huì)聚，而(ér)不是(shì)當地(dì)的(dí)蒸(zhēng)發作用(yòng)
。總體來看，孟加拉灣上(shàng)空的(dí)降(jiàng)水同(tóng)位(wèi)素(sù)，會隨著(zhuó)大麵積(jī)的(dí)對(duì)流(liú)活(huó)動而係統性(xìng)減少(shǎo)，並受對(duì)流活動綜合效(xiào)應的調節(jié)，且(qiě)和季風的(dí)季(jì)節(jié)內變化，同(tóng)步尺(chǐ)度(dù)波動密切(qiē)相(xiāng)關
。

具體而(ér)言，季風(fēng)前(qián)期(qī)和(hé)中期(qī)的(dí) “雨(yǔ)量效應"，主(zhǔ)要(yào)是降(jiàng)雨再(zài)蒸發導(dǎo)致的；後期(qī)則是因為水汽匯(huì)聚(jù)，而不(bù)是(shì)蒸發(fā)引(yǐn)發
。另外，“數(shù)量效應"在(zài)兩年間(jiān)表現出明顯特(tè)征(zhēng)，且(qiě)受(shòu)季(jì)節內季風變(biàn)化的調節
。

這項(xiàng)研(yán)究讓我(wǒ)們更深入認識印(yìn)度(dù)洋北(běi)部(bù)的 “雨量(liáng)效應"，還(huán)有(yǒu)助於縮(suō)小觀(guān)測(cè)結果(guǒ)和降(jiàng)雨模(mó)式模擬之(zhī)間(jiān)的差異
。

如果您想(xiǎng)了(liǎo)解(jiě)更多(duō)關於(yú)同位素(sù)分(fēn)析(xī)儀(yí)的信(xìn)息(xī)，歡迎(yíng)聯係我(wǒ)們！

案(àn)例(lì)來源：文(wén)中提(tí)及(jí)的研究(jiū)是國(guó)際原子(zǐ)能機(jī)構（IAEA）“熱帶地區(qū)降水和古氣(qì)候(hòu)檔(dàng)案(àn)中的穩(wěn)定(dìng)同位(wèi)素以改(gǎi)進(jìn)區域水文和氣候影(yǐng)響(xiǎng)模(mó)型(xíng)"項目(mù)的組成部(bù)分(fēn)
。