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发布日期：2024-09-24 作者：开博
近日，《科学—进展》在线刊发了中国科学院青藏高原研究所研究员余武生与美国、Australia等合作者的研究功效，他们经由过程从头审阅层状分数理论，发现热带地域降水不变同位素可以或许反应对流强度，但不克不及反应层状雨占总降水的比例或降水类型。
经由过程阐发降水中的不变同位素（δ18O），科学家可以领会降水的水汽来历、水汽输送路径和与年夜气和地表水体的彼此感化，从而揭露天气和情况的转变信息。早在1964年，丹麦哥本哈根年夜学传授威利 丹斯加德发现，热带地域降水不变同位素与降水量显现负相干，并首创性地界说其为“降水量效应”。这一发现为操纵低纬度地域冰芯、石笋和树轮等不变同位素记实重建古天气转变奠基了主要的理论根本。
但是，2016年，国际原子能机构的科研人员普拉迪普 阿加瓦尔等人从分歧类型的云动身，提出一种新理论——热带地域降水不变同位素可以或许反应层状分数或降水类型，也被称为“层状分数理论”。
层状分数，即层状雨占总降水的比例。泛热带地域的云凡是可分成两年夜类，一类是对流云，另外一类是层状云。
他们发现热带地域降水不变同位素与层状分数显现显著负相干，与“降水量效应”无关。该新理论逐步被科学界广为接管并援用。但是，层状分数理论是不是真实地反应了热带地域降水不变同位素的真实旌旗灯号尚不清晰。
论文通信作者余武生介绍，研究团队基在泛热带地域不雅测站点数据，在日、月、年等分歧时候标准上，别离揭露了降水不变同位素与层状分数和对流强度之间的关系。研究发现，与层状分数理论相反，降水不变同位素与层状分数之间的负相干均很是微弱，与对流强度始终连结显著的正相干。
层状分数理论最主要的理论根本是层状雨不变同位素值更低，而对流雨不变同位素值更高。阿加瓦尔等人试图从云物理进程证实了该论断。可是，研究团队从分歧角度供给了一系列证据辩驳了他们的不雅点。起首，泛热带地域年夜量实地不雅测成果注解，层状雨不变同位素不单可以呈现低值，也呈现高值，乃至可以比对流雨不变同位素值更高。其次，在泛热带地域，对流系统很是兴旺，对流云要比层状云更多，是以泛热带地域对流雨占主导，层状雨次之。更要害的是，泛热带地域的层状云不是孤立存在，凡是是在中标准对流系统中由对流云演变而来。是以，对流勾当的强弱转变对层状雨不变同位素具有强烈的“印记效应”。别的，层状雨不变同位素还与其降水构成进程紧密亲密相干。这些进程包罗产生在熔化层之上的WBF冷凝进程（即冰晶以牺牲四周云滴为价格的快速增加）和产生在熔化层之下的雨滴再蒸发进程。这些进程都可以进一步致使层状雨不变同位素呈现富集而表示出高值（称为“再富集效应”）。研究团队进一步强调，即便部门地域降水不变同位素对层状分数可能很敏感，但这类现象背后的机制依然受对流强度的调控。
研究团队认为，上述研究功效改正了层状分数理论，破译了泛热带地域降水不变同位素的真实旌旗灯号。研究团队建议，一项新理论在取得普遍承认与接管之前需要在分歧时候标准上、在更普遍的站点长进行严酷查验。
泛热带地域38个日标准降水采样点和53个月标准降水采样点散布图 ?
该38个站点拔取在公然颁发的文献。在月标准上，包罗了阿加瓦尔博士开博体育等人阐发的26个有用的全球降水不变同位素不雅测打算（GNIP）站点（绿色圆点）和本研究增添的知足前提的其它27个GNIP站点（黄色圆点）。
相干论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado3258
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