Analysis of hydrological cycle in atmosphere using hydrogen and oxygen stable isotope ratios

使用氢和氧稳定同位素比分析大气中的水文循环

• 批准号: 13838008
• 负责人: HIRATA Tatemasa
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Wakayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13838008/
• 关键词: oxygen isotope; hydrogen isotope; rainfall system; Kii peninsula; rain water; stream water; water vapor; isotope fractionation; 水循環システム; 水素同位体比; 酸素同位体比; 蒸発速度

We measured oxygen stable isotope ratios (δ ^<18>O) of surface water in Kii Peninsula, and showed their spatial distribution. As a result, the enriched δ ^<18>O composition of surface waters were distributed in the southeast area and the depleted δ ^<18>O composition of surface waters were distributed in the inland area where the altitude was high (>1000 m). In order to understand the spatial distribution of δ ^<18>O composition of surface water, rainfall characteristics were considered as well as topographic effect. We classified the rainfall characteristics with three zones using a ratio of the total number that means how many times precipitation was simultaneously observed between AMeDAS observation stations: 1)the east and southeast area (zone A), 2)the southwest area (zone B), 3)the northwest area (zone C). From the correlation analysis between δ ^<18>O and topographic data, we can find that the zoning effects on the topographic effect, especially in a meso-scale area. Our observation result shows that the δ ^<18>O composition of surface water was enriched in high precipitation area. This result does not correspond to the isotopic amount effect. We think this reasons that continuous vapor supply from the sea keeps δ ^<18>O composition of rain clouds enriched.

我们测量了KII半岛地表水的氧稳定同位素比（δ ^<18> O），并显示了它们的空间分布。结果，将地表水的富集δ ^<18> O分布在东南区域，并在高度高（> 1000 m）的内陆区域分布于地表水的耗尽δ ^<18> o。为了了解地表水组成的空间分布，考虑了降雨特征以及地形效应。我们使用三个区域的降雨特性使用总数的比例，这意味着在AMEDAS观察站之间仅观察到了多少次降水量：1）东部和东南地区（A区），2）西南地区（B区），3区，3）西北地区（C区）。从δ ^<18>和地形数据之间的相关分析中，我们可以发现分区对地形效应的影响，尤其是在中尺度区域。我们的观察结果表明，地表水的组成富含高降水区域。该结果与同位素量效应不符。我们认为，来自海洋的连续蒸气供应保持δ ^<18> o浓缩雨云的组成。

项目成果

江種 伸之: "森林及び果樹園からの無機イオン類の流出が河川水質に与える影響について"水工学論文. 46巻. 893-898 (2002)

Nobuyuki Etane：“森林和果园的无机离子径流对河流水质的影响”水利工程论文，第 46 卷，893-898（2002 年）。

窪原 拓馬: "大和川流域における物質移動量の推定"水工学論文. 46巻. 229-234 (2002)

Takuma Kubohara：“大和河流域的传质估算”水利工程论文，第 46 卷，229-234（2002 年）。

荒木 直哉: "紀ノ川の物質負荷量の推定と土地利用との関係"水工学論文. 46巻. 241-246 (2002)

Naoya Araki：“基诺河物质负荷的估算及其与土地利用的关系”水利工程论文，第 46 卷，241-246（2002 年）。

江種伸之: "土地利用の異なる隣接した二流域での河川水質特性"土木学会水工学論文. 48. 1471-1476 (2004)

Nobuyuki Etane：“不同土地利用的两个相邻流域的河流水质特征”日本土木工程师协会水利工程学论文48。1471-1476（2004）。

山野 賢一: "茶畑由来の肥料と大井川用水の導水による菊川流域の硝酸性窒素汚染への影響評価"環境工学論文集. 38巻. 197-205 (2001)

Kenichi Yamano：“茶园肥料和大井川灌溉水输送对菊川盆地硝态氮污染的影响评估”《环境工程杂志》，第 38 卷，197-205（2001 年）。