利用降水中稳定同位素研究孟加拉湾和南中国海季风的爆发过程与季节转换特征

亚洲季风的爆发时间、爆发强度和爆发以后的季节转换特征是研究其形成和变化过程的关键科学问题，也是和这一地区社会生产活动及灾害过程相关的现实问题。目前，不同学者用传统气象学的手段研究亚洲季风爆发过程，会得到截然不同的结论。因此，需要更多地应用有独立判断标准的其他研究手段；降水中的稳定同位素是可以采用的独立研究手段。本项目拟通过收集孟加拉湾季风和南中国海季风爆发前缘地区大于0.1mm的降水事件的降水样品，获得季风爆发前缘地区降水中稳定同位素数据，分别研究两支季风爆发和季节性转换时表现出的稳定同位素特征，揭示降水稳定同位素组成与降水量的相互关系，以及稳定同位素所反映的季风强度特征和发展过程，进而揭示两支季风系统影响区降水中稳定同位素的变化异同，为亚洲季风的研究提供一种新的稳定同位素手段，从而从新的视角认识亚洲季风的爆发特征与季节性演化特征。

如何把青藏高原环境变化置于全球变化的背景下研究是一个国际前沿科学问题，实地观测资料和高时间分辨率的数据对于青藏高原气候环境研究至关重要。降水中的稳定氧同位素(delta18O)是有效的水汽源示踪剂，能反映影响当地的主导大气环流系统的发生和发展变化，并揭示大范围大气环流过程。本项目在中国降水和河水稳定同位素监测网（CNIRP）的基础上增设察隅和三亚两个站点，并开展季风区地表水定期、加密采样，强化了数据匮乏区的实地监测和数据获取。项目通过对比典型地区高时间分辨率的降水稳定同位素数据，证实了季风区降水delta18O的突然、大幅降低与季风的发生密切对应，并提出稳定同位素指标判定季风爆发的时间，从稳定同位素的角度揭示了孟加拉湾季风早于南中国海季风爆发的现象。项目还结合NCEP/NCAR再分析资料和英国气候中心的海温数据，探讨了季风爆发、太平洋海温与水体稳定同位素变化特征的可能关联，提出单一环流过程主导下的地表水稳定同位素的高程递减律较小，而ENSO暖事件的发生对应青藏高原东南部降水稳定同位素的富集等特征。项目共获取第一手数据515KB,为理解天气动力学和开展长时间尺度气候态研究提供了重要的数据积累，也为利用古气候替代指标揭示青藏高原与大尺度大气环流的遥相关奠定基础。