Изотопный состав зимних атмосферных осадков и снежного покрова в предгорьях Алтая


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-1-57-68

Полный текст:


Аннотация

Приводятся результаты изотопного анализа состава атмосферных осадков и снежного покрова предгорий Алтая. Показано, что средневзвешенные значения осадков двух зимних сезонов (2014/15 и 2015/16 гг.) для δ18О составили −21,1‰, а для δD −158,1 и −161,9‰ соответственно и хорошо согласуются с изотопным составом интегральных проб снежного покрова. Проявившиеся отличия в dexc, очевидно, связаны со сменой основных регионов формирования воздушных масс, приносящих атмосферные осадки: сменой открытых ото льда акваторий Северной Атлантики на внутриконтинентальные водоёмы. При корректной интерпретации результатов данные изотопного состава атмосферных осадков и снежного покрова в предгорьях Алтая могут быть использованы в ряде моделей МОЦ.

Об авторах

Н. С. Малыгина
Институт водных и экологических проблем СО РАН
Россия
Барнаул


А. Н. Эйрих
Институт водных и экологических проблем СО РАН
Россия
Барнаул


Н. Ю. Курепина
Институт водных и экологических проблем СО РАН
Россия
Барнаул


Т. С. Папина
Институт водных и экологических проблем СО РАН
Россия
Барнаул


Список литературы

1. Eichinger R., Jöckel P., Brinkop S., Werner M., Lossow S. Simulation of the isotopic composition of stratospheric water vapour – Part 1: Description and evaluation of the EMAC model // Atmos. Chem. Phys. 2015. V. 15. P. 5537–5555.

2. Gribanov K., Jouzel J., Bastrikov V., Bonne J.­L., Breon F.­M., Butzin M., Cattani O., Masson-Delmotte V., Rokotyan N., Werner M., Zakharov V. Developing a Western Siberia reference site for tropospheric water vapour isotopologue observations obtained by different techniques (in situ and remote sensing) // Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2014. V. 14. P. 5943–5957.

3. Hoffmann G., Werner M., Heimann M. Water isotope module of the ECHAM atmospheric general circulation model: A study on timescales from days to several years // Journ. of Geophys. Research. 1998. V. 103 (D14). P. 16871–16896. doi: 10,1029 / 98JD00423.

4. Jöckel P., Kerkweg A., Pozzer A., Sander R., Tost H., Riede H., Baumgaertner A., Gromov S., Kern B. Development cycle 2 of the Modular Earth Submodel System (MESSy2) // Geosci. Model Dev. 2010. V. 3. P. 717–752.

5. Joussaume S., Sadourny R., Jouzel J. A general circulation model of water isotope cycles in the atmosphere // Nature. 1984. V. 311. № 5981. P. 24–29.

6. Jouzel J., Russell G.L., Suozzo R.J., Koster R.D., White J. W.C., Broecker W.S. Simulations of the HDO and H2 18O atmospheric cycles using the NASA GISS General Circulation Model: The seasonal cycle for presentday conditions // Journ. of Geophys. Research. 1987. V. 92 (D12). P. 14739–14760. doi: 10,1029/JD092iD12p14739.

7. Lee J.E., Fung I. «Amount effect» of water isotopes and quantitative analysis of postcondensation processes // Hydrol. Process. 2008. V. 22. № 1. P. 1–8.

8. Mathieu R., Pollard D., Cole J.E., White J.W.C., Webb R.S., Thompson S.L. Simulation of stable water isotope variations by the GENESIS GCM for modern conditions // Journ. of Geophys. Research. 2002. V. 107. D4. 4037. doi: 10.1029/2001JD900255.

9. Risi C., Bony S., Vimeux F., Jouzel J. Water-stable isotopes in the LMDZ4 general circulation model: Model evaluation for present-day and past climates and applications to climatic interpretations of tropical isotopic records // Journ. of Geophys. Research. 2010. V. 115. D.12188. doi: 10.1029/2009JD013255.

10. Schmidt G.A. Oxygen18 variations in a global ocean model // Geophys. Research Letters. 1998. V. 25. № 8. P. 1201–1204.

11. Schmidt G.A., LeGrande A.N., Hoffmann G. Water isotope expressions of intrinsic and forced variability in a coupled oceanatmosphere model // Journ. of Geophys. Research. 2007. V. 112. D.10103. doi: 10,1029/2006JD007781.

12. Tindall J.C., Valdes P.J., Sime L.C. Stable water isotopes in HadCM3: Isotopic signature of El Niño-Southern Oscillation and the tropical amount effect // Journ. of Geophys. Research. 2009. V. 114. D. 04111. doi: 10.1029/2008JD010825.

13. Werner M., Langebroek P.M., Carlsen T., Herold M., Lohmann G. Stable water isotopes in the ECHAM5 general circulation model: Toward high-resolution isotope modeling on a global scale // Journ. of Geophys. Research. 2011. V. 116. D.15109. doi: 10.1029/2011JD015681.

14. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. 1961. V. 133. P. 1702–1703.

15. Rozanski K., Aragufis-Aragufis L., Gonfiantini R. Isotopic patterns in modem global precipitation // Climate Change in Continental Isotopic Records. Geophys. Monography. 1993. V. 78. P. 1–36.

16. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. V. 16. P. 436–468.

17. Fricke H., O’Neil J. The correlation between 18O/16O ratios of meteoric water and surface temperature: its use in investigating terrestrial climate change over geologic time // Earth Planetary Science Letters. 1999. V. 170. P. 181–196.

18. Merlivat L., Jouzel J. Global climatic interpretation of the deuterium -oxygen 18 relationship in precipitation // Journ. of Geophys. Research. 1979. V. 84. P. 5029–5033.

19. Roeckner E., Brokopf R., Esch M., Giorgetta M., Hagemann S., Kornblueh L., Manzini E., Schlese U., Schulzweida U. Sensitivity of simulated climate to horizontal and vertical resolution in the ECHAM5 atmosphere model // Journ. of Climate. 2006. V. 19. P. 3771–3791.

20. Herold M., Lohmann G. Eemian tropical and subtropical African moisture transport: An isotope modelling study // Climate Dynamics. 2009. V. 33. P. 1075–1088.

21. Hoffmann G., Jouzel J., Masson V. Stable water isotopes in atmospheric general circulation models // Hydrol. Processes. 2000. V. 14. № 8. P. 1385–1406.

22. Jouzel J., Hoffmann G., Koster R.D., Masson V. Water isotopes in precipitation: data/model comparison for presentday and past climates // Quaternary Science Reviews. 2000. V. 19. P. 363–379.

23. Noone D., Simmonds I. Associations between d18O of water and climate parameters in a simulation of atmospheric circulation for 1979–95 // Journ. of Climate. 2002. V. 15. № 22. P. 3150–3169.

24. Sturm C., Zhang Q., Noone D. An introduction to stable water isotopes in climate models: Benefits of forward proxy modelling for paleoclimatology // Climate Past. 2010. V. 6. № 1. P. 115–129. doi:10.5194/cp-6-115-2010.

25. Vuille M., Werner M. Stable isotopes in precipitation recording South American summer monsoon and ENSO variability: Observations and model results // Climate Dynamics. 2005. V. 25. № 4 P. 401–413. doi: 10.1007/s00382-005-0049-9.

26. Werner M., Heimann M. Modeling inter annual variability of water isotopes in Greenland and Antarctica // Journ. of Geophys. Research. 2002. V. 107 (D1). 4001. doi: 10.1029/2001JD900253.

27. http://www.naweb.iaea.org/napc/ih/IHSresources_gnip.html [Электронный ресурс]

28. Брезгунов В.С., Есиков А.Д., Ферронский В.И., Саль­нова Л.В. Пространственно-временные вариации изотопного состава кислорода атмосферных осадков и речных вод на территории северной части Евразии их связь с использованием температуры // Водные ресурсы. 1998. Т. 25. № 1. С. 73–84.

29. Васильчук Ю.К. Новые данные о тенденции и причинах изменения величины дейтериевого эксцесса в едином снегопаде // ДАН. 2014. Т. 459. № 1. С. 109–111.

30. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Папеш В., Буданце­ва Н.А. Изотопный состав языка ледника Большой Азау в Приэльбрусье // Криосфера Земли. 2006. Т. 10. № 1. С. 56–68.

31. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н. Высотный градиент распределения δ18О и δD в атмосферных осадках и в снежном покрове высокогорных районов // Криосфера Земли. 2010. Т. 14. № 1. С. 13–21.

32. Чижова Ю.Н., Васильчук Дж Ю., Йошикава К., Бу­данцева Н.А., Голованов Д.Л., Сорокина О.И., Ста­ниловская Ю.В., Васильчук Ю.К. Изотопный состав снежного покрова Байкальского региона // Лёд и Снег. 2015. Т. 55. № 3. С. 55–66.

33. http://rp5.ru/docs/about/ru [Электронный ресурс]

34. http://www.noaa.gov [Электронный ресурс]

35. http://www.esrl.noaa.gov/ [Электронный ресурс]

36. https://ready.arl.noaa.gov/HYSPLITtraj.php [Электронный ресурс]

37. http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2014/EGU2014-14973.pdf [Электронный ресурс]

38. http://isomap.rcac.purdue.edu:8080/gridsphere/gridsphere [Электронный ресурс]

39. http://wateriso.utah.edu/waterisotopes/index.html [Электронный ресурс]

40. Pfahl S., Sodemann H. What controls deuterium excess in global precipitation? // Climate Past. 2014. V. 10. P. 771–781. doi:10.5194/cp-10-771-2014.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Малыгина Н.С., Эйрих А.Н., Курепина Н.Ю., Папина Т.С. Изотопный состав зимних атмосферных осадков и снежного покрова в предгорьях Алтая. Лёд и Снег. 2017;57(1):57-68. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-1-57-68

For citation: Malygina N.S., Eirikh A.N., Kurepina N.Y., Papina T.S. Isotope composition of winter precipitation and snow cover in the foothills of the Altai. Ice and Snow. 2017;57(1):57-68. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-1-57-68

Просмотров: 1427

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)