西北干旱區(qū)大氣水線算法的比較.pdf

1、δ18О和δD之間存在的線性關系，被稱為大氣水線方程。其表達式為δD=8δ18О+10。大氣水線常受溫度、降水量、水汽壓和相對濕度的影響，表現(xiàn)為斜率和截距的差異。分析造成大氣水線差異的原因，除受氣象因素影響外，還與算法的選擇密切相關。本文基于西北干旱區(qū)和田、烏魯木齊、張掖三個站點的GNIP數(shù)據(jù)和阿勒泰、后峽、高山、野牛溝的降水同位素數(shù)據(jù)，用OLSR、RMA、MA、PWLSR、PWRMA和PWMA方法計算了7個站點的大氣水線，對不同算法的

2、大氣水線進行了對比和分析，結(jié)合氣象因素和地理環(huán)境特征，選出了西北干旱區(qū)大氣水線計算的最佳方法。鑒于西北干旱區(qū)同位素站點稀少和分布不均勻的現(xiàn)狀，引入ECHAM模擬數(shù)據(jù)參與計算和比較。結(jié)果表明：
　　（1）算法RMA和MA的斜率相對于算法OLSR的斜率相差較小的是后峽，相差較大的是張掖。算法RMA和MA的截距相對于算法OLSR的截距相差較小的仍然是后峽，而相差較大的是烏魯木齊。算法PWRMA的斜率相對于算法PWLSR的斜率相差較小的是

3、高山，相差較大的是烏魯木齊；算法PWMA的斜率相對于算法PWLSR的斜率相差較小的是高山而相差較大的是張掖。算法PWRMA和PWMA的截距相對于算法PWLSR的截距高山相差較小，烏魯木齊相差較大。
　　（2）算法PWLSR（PWMA）的斜率與算法OLSR（MA）的斜率相差較小的是高山，相差較大的是張掖；算法PWRMA的斜率與算法RMA的斜率相差較小的是高山，相差較大的是后峽。算法PWLSR（PWRMA）的截距與算法OLSR（RMA

4、）的截距相差較小的是野牛溝，相差較大的是張掖；算法PWMA的截距與算法MA的截距相差較小的是野牛溝，相差較大的是烏魯木齊。
　?。?）從不同氣象因子之間斜率和截距的變化情況來看，6種算法下大氣水線的斜率和截距受溫度的影響較大，其次是降水量的影響，相對濕度和水汽壓的影響沒有溫度和降水量的明顯。
　?。?）比較不同算法ECHAM模擬數(shù)據(jù)計算的大氣水線發(fā)現(xiàn)，未加權算法相對于OLSR算法和加權算法相對于PWLSR算法的斜率差和截距差

5、，相差較小的是南疆亞區(qū)，相差較大的是北疆亞區(qū)，相差最大的是阿拉善河西亞區(qū)。加權算法和對應的未加權算法的斜率差和截距差在北疆亞區(qū)始終較小，而在南疆亞區(qū)和阿拉善河西亞區(qū)斜率差和截距差較大的地區(qū)并不固定，斜率差和截距差的較大值隨算法的不同在南疆亞區(qū)和阿拉善河西亞區(qū)之間變化。
　?。?）不同算法西北干旱區(qū)降水同位素數(shù)據(jù)和ECHAM模擬數(shù)據(jù)的大氣水線對比顯示，實測數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)具有較好的一致性。北疆亞區(qū)ECHAM模擬數(shù)據(jù)的斜率和截距介于北疆

6、地區(qū)的斜率和截距之間；而南疆亞區(qū)和阿拉善河西亞區(qū)ECHAM模擬數(shù)據(jù)的斜率和截距比南疆地區(qū)和阿拉善河西地區(qū)的斜率和截距大。
　　（6）6種算法中，西北干旱區(qū)降水同位素數(shù)據(jù)和ECHAM模擬數(shù)據(jù)及天山地區(qū)降水同位素的rmSSEav在RMA和PWLSR算法中較小，僅從rmSSEav最小的角度出發(fā)，可選擇RMA和PWLSR算法計算西北干旱區(qū)的大氣水線。但西北干旱區(qū)氣候干旱，降水稀少，對降水量不同的降水事件采用相應的權重，可以降低降水量偏小事