Изотопный состав и регионы-источники зимних атмосферных осадков в Надымской низменности

Наталья Сергеевна Малыгина

Изотопный состав и регионы-источники зимних атмосферных осадков в Надымской низменности

Наталья Сергеевна Малыгина

Аннотация

Приведены результаты изотопного анализа атмосферных осадков, отобранных в Надымской низменности (холодный период 2016-2017 г.), которые показали их значимые изменения (для δ¹⁸О на 21 ‰, для δD на 167 ‰). Локальная линия метеорных вод осадков описывается уравнением: δ²D=7,86×δ¹⁸О+2,4 (R²=0,99), а уравнение изотопно-температурной зависимости при использовании в расчетах значений температуры точки росы в момент выпадения осадков имеет вид: δ¹⁸O=0,67×Т_тр–15,2 (R²=0,67). На основе совместного анализа синоптических, траекторных и изотопных данных были определены основные регионы-источники поступления атмосферной влаги, выпавшей в виде осадков в Надымской низменности. Наибольший вклад внесли Атлантика (35,7%) и Северная Атлантика и Северный Ледовитый океан (30,4%); одну пятую часть определил Черноморско-Каспийский регион, а внутриконтинентальные регионы внесли наименьший вклад в поступление осадков (чуть более 10%).

Ключ. слова

: зимние атмосферные осадки, Надымская низменность, стабильные изотопы кислорода и водорода,

Об авторе

Наталья Сергеевна Малыгина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН
Россия
к.г.н., с.н.с. Химико-аналитического центра ИВЭП СО РАН

Список литературы

1. Collins M., Knutti R., Arblaster J., Dufresne J.-L., Fichefet T., Friedlingstein P., Gao X., Gutowski W.J., Johns T., Krinner G., Shongwe M., Tebaldi C., Weaver A.J., Wehner M. Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2013. P. 1029-1136.

2. Bintanja R., Selten F.M. Future increases in Arctic precipitation linked to local evaporation and sea-ice retreat // Nature. 2014. V. 509. P. 479–482.

3. Liu X., Easter R. C., Ghan S. J., Zaveri R., Rasch P., Shi X., Lamarque J.-F., Gettelman A., Morrison H., Vitt F., Conley A., Park S., Neale R., Hannay C., Ekman A. M. L., Hess P., Mahowald N., Collins W., Iacono M.J., Bretherton C.S., Flanner M.G., Mitchell D. Toward a minimal representation of aerosols in climate models: description and evaluation in the Community Atmosphere Model CAM5 // Geoscientific Model Development. 2012. V. 5. P. 709–739.

4. Global warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. Еds. Masson-Delmotte V., Zhai P., Pörtner H.O., Roberts D., Skea J., Shukla P.R., Pirani A., Moufouma-Okia W., Péan C., Pidcock R., Connors S., Matthews J.B.R., Chen Y., Zhou X., Gomis M.I., Lonnoy E., Maycock T., Tignor M., Waterfield T. Geneva: World Meteorological Organization. 2018. 32 p.

5. Обзор гидрометеорологических процессов в Северное полярной области. Под ред. И.Е. Фролова. СПб.: Изд-во Политехнического университета Петра Великого. 2017. 96 с.

6. Zakharova E.A., Kouraev A.V., Biancamaria S., Kolmakova M.V., Mognard N.M., Zemtsov V.A., Kirpotin S.N., Decharme B. Snow cover and spring flood flow in the northern part of Western Siberia (the Poluy, Nadym, Pur and Taz rivers) // Journal of Hydrometeorology. 2011. V. 2. Р. 1498-1511. doi: 10.1175/JHM-D-11-017.1.

7. Физико-географическое районирование Тюменской области. Под ред. Н. А. Гвоздецкого. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1973. 246 с.

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

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

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

11. Froehlich K., Gibson J.J., Aggarwal P.K. Deuterium excess in precipitation and its climatological significance // Study of environmental change using isotope techniques. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2002. Р. 54–65.

12. Guan H., Zhang X., Skrzypek G., Sun Z., Xu X. Deuterium excess variations of rainfall events in a coastal area of South Australia and its relationship with synoptic weather systems and atmospheric moisture sources // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2013. V. 118. P. 1123–1138. doi:10.1002/jgrd.50137.

13. Bailey H.L., Kaufman D.S., Henderson A.C.G., Len M.J. Synoptic-scale controls on the δ18O in precipitation across Beringia // Geophysical Research Letters. 2015. V. 42. doi:10.1002/2015GL063983.

14. Yu W., Tian L., Ma Y., Xu B., Qu D. Simultaneous monitoring of stable oxygen isotope composition in water vapour and precipitation over the central Tibetan Plateau // Atmospheric Chemical Physics. 2015. V. 15. P. 10251–10262. doi:10.5194/acp-15-10251-2015.

15. Puntsag T., Mitchell M.J., Campbell J.L., Klein E.S., Likens G.E., Welker J.M. Arctic Vortex changes alter the sources and isotopic values of precipitation in northeastern US // Scientific Reports. 2016. V. 6. doi: 10.1038/srep22647.

16. Chizhova Ju.N., Eremina I.D., Budantseva N.A., Surkova G.V., Vasil’chuk Yu.K. Concentration of 18O in precipitation over Moscow in 2014 // Russian Meteorology and Hydrology. 2017. V. 42. No. 1. Р. 54–63.

17. Duy N.L., Heidbüche I., Meyer H., Merz B., Apel H. What controls the stable isotope composition of precipitation in the Mekong Delta? A model-based statistical approach // Hydrology and Earth System Sciences. 2018. V. 22. P. 1239–1262.

18. Qu S., Chen X., Wang Y., Shi P., Shan S., Gou J., Jiang P. Isotopic Characteristics of Precipitation and Origin of Moisture Sources in Hemuqiao Catchment, a Small Watershed in the Lower Reach of Yangtze River //Water. 2018. V. 10(9). doi:10.3390/w10091170.

19. Zhao P., Tan L., Zhang P., Wang S., Cui B., Li D., Xue G., Cheng X. Stable Isotopic Characteristics and Influencing Factors in Precipitation in the Monsoon Marginal Region of Northern China // Atmosphere. 2018. V. 9(3). doi: 10.3390/atmos9030097.

20. http://www.aari.ru.

21. http://www.meteorf.ru.

22. http://www.noaa.gov.

23. Draxler R.R., Rolph G.D. HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) Model access via NOAA ARL READY Website. College Park, MD, NOAA Air Res. Laboratory, 2015. URL: http://www.arl.noaa.gov/HYSPLIT.php

24. https://www.ready.noaa.gov/HYSPLIT.php

25. 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. Т. 57. № 1. С. 57–68.

26. Папина Т.С., Малыгина Н.С., Эйрих А.Н., Галанин А.А., Железняк М.Н. Изотопный состав и источники атмосферных осадков в Центральной Якутии // Криосфера Земли. 2017. Том XXI. № 2. С. 60-69.

27. http://www-naweb.iaea.org/napc/ih/IHS_resources_gnip.html

28. Брезгунов В.С., Евсиков А.Д., Ферронский В.И., Сальнова Л.В. Пространственно-временная вариация изотопного состава кислорода атмосферных осадков и речных вод на территории северной части Евразии и их связь с изменением температуры // Водные ресурсы. 1998. Т. 25, № 1. С. 99-104.

29. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Папеш В. Тренд изотопного состава отдельного снегопада на северо-востоке Европы // Криосфера Земли. 2005. Т. IX. № 3, С. 81-87.

30. Крицук Л.Н., Поляков В.А. Изотопный и химический состав подземных вод и природных вод Западной Сибири. М.: Геоинформмарк. 2005. 52 с.

31. Облогов Г.Е. Эволюция криолитозоны побережья и шельфа Карского моря в позднем неоплейстоцене-голоцене. Дис. на соискание ученой степени к.г.-.м.н., Тюмень, 2016. 197 с.

32. Numaguti A. Origin and recycling processes of precipitating water over the Eurasian continent: Experiments using an atmospheric general circulation model // Journ of Geophys Research. 1999. V. 104. P. 1957–1972.

33. Васильчук Ю.К., Котляков В.М. Основы изотопной геокриологии и гляциологии. М.: Изд-во МГУ, 2000. 616 с.

34. Михаленко В.Н. Глубинное строение ледников тропических и умеренных широт. М.: ЛКИ, 2008. 320 c.

35. Ферронский В.И., Поляков В.А. Изотопия гидросферы Земли. М.: Науч. мир, 2009. 632 с.

36. Екайкин А.А. Стабильные изотопы воды в гляциологии и палеогеографии. СПб.: ГНЦ РФ ААНИИ, 2016. 63 с.

37. Панин Б.Д., Репинская Р.П. Прогноз влажности, облачности и осадков. Л.: ЛГМИ. 1982. 46 с.

38. 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 and Planetary Science Letters. 1999. V. 170. P.181–196.

39. Oberhänsli H., Weise S.M., Stanichny S. Oxygen and hydrogen isotopic water characteristics of the Aral Sea, Central Asia // Journal of Marine Systems. 2009. V. 76 (3). P. 310–321.

40. Froehlich K., Gibson J.J., Aggarwal P.K. Deuterium excess in precipitation and its climatological significance // Study of environmental change using isotope techniques. Vienna, Intern. Atomic Energy Agency. 2002. P. 54–65.

Дополнительные файлы

	1. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Посмотреть (587KB)	Метаданные

	2. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Посмотреть (478KB)	Метаданные

	3. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Посмотреть (137KB)	Метаданные

	4. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Посмотреть (91KB)	Метаданные

	5. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Посмотреть (498KB)	Метаданные

	6. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Посмотреть (459KB)	Метаданные

Для цитирования: Малыгина Н.С. Изотопный состав и регионы-источники зимних атмосферных осадков в Надымской низменности. Лёд и Снег. 2020;60(1).

For citation: . . Ice and Snow. 2020;60(1).

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

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

Логин
Пароль