玉龙山白水1号冰川区大气降水—冰雪—水文系统内δ^18O研究的新结果

应用稳定同位素指示方法研究大气降水、冰雪和地表径流变化过程，是冰川学家、气候学家和水文学家共同感兴趣的课题之一［1～6］. 90年代开始，我国学者较详细地研究了青藏高原内陆大气降水中稳定同位素的分布和水文循环特征［7， 8］，认为水汽来源是影响青藏高原降水中δ18O值的重要因素. 在大陆气团的影响下，青藏高原降水中δ18O与温度变化同步，即所谓“温度效应”. 但在源于海洋的暖湿气流影响下，特别在季风气候区，降水中δ18O与降水量和温度存在着负相关关系，即所谓“降水量效应”. 在我国西部的广大冰川分布区，占总面积的22%为南亚季风控制的温冰川(即海洋型冰川)，过去由于种种原因对季风温冰川区稳定同位素的研究报道较少. 为填补这方面的科学研究空白，我们曾于1999年6月赴欧亚大陆最南的温冰川分布区玉龙山，首次开展了本区的冰芯研究［9］. 在钻取冰芯的同时，还全面采集了冰川区不同水体, 即表面积雪、夏季降水、冰川融水和冰川补给径流的样品，进行了δ18O的测定［10］. 结果表明，雪线以上积雪中的δ18O值比雪线以下积雪内的δ18O值为高，低海拔冰川补给径流比高海拔冰川融水的δ18O浓度为低，夏季降雨中δ18O值最低. 这种分布特征说明本区局部大气环流状况随时间和高度而变化，存在着季风气候区所特有的“降水量效应”. 为进一步证实该结果，我们于2000年7月又在玉龙山进行了更为详细的工作：在白水1号冰川积累区海拔5 000 m， 4 900 m和4 700 m处开挖了3个深度分别为3.1 m， 2.6 m和2.0 m的雪坑,采样77个; 沿海拔5 000～4 500 m采集了18个表面积雪样品; 雪线以下采集了数十个冰川融水样品; 分不同高度和日期采集了数十个夏季雨水样品; 此外，还沿冰川融水补给为主的白水河分段采集了水样数十个. 所采样品在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰芯与寒区环境开放研究实验室用Delta Plus气体稳定同位素比质谱仪进行了δ18O的测定(表1)，现将初步成果进行报道.