Статья «Изотопный состав атмосферных осадков: моделирование и сравнение результатов с данными наблюдений на плато Юннань (Высокая Азия), "Лед и снег"»

В ледниковых районах изотопный состав жидких и твёрдых атмосферных осадков служит хорошим индикатором гидрологического цикла, так как относительное содержание стабильных изотопов отражает кумулятивную картину фазовых изменений. Наилучшие результаты для оценки изменчивости изотопов в осадках даёт непосредственный анализ проб. Однако интерпретировать изотопные сигналы, полученные таким образом, часто трудно по ряду причин: пропуски в данных; ограниченное число синхронных наблюдений для разных климатических переменных; короткий ряд наблюдений; редкая сеть точек отбора проб. Единственный путь полностью восстановить пространственную и временную изменчивость состава стабильных изотопов в осадках — включить цикл изменения изотопного состава в модели общей атмосферной циркуляции (GCM), которые детально моделируют глобальные и региональные особенности динамики и термодинамики атмосферы с полностью восстановленным гидрологическим циклом. Распределение стабильных изотопов в осадках муссонных районов Высокой Азии, включая плато Юннань, имеет две выраженные особенности: во-первых, содержание стабильных изотопов в осадках заметно снижено, во-вторых, содержание стабильных изотопов в осадках уменьшается в дождливый сезон и повышается в засушливый. Эти особенности хорошо описываются моделью общей циркуляции атмосферы (MUGCM), разработанной в университете г. Мельбурн. Количественный эффект присутствия стабильных изотопов отмечается и в суточном, и в месячном, и в годовом ходе осадков. По сравнению с данными наблюдений результаты моделирования изотопа ? ¹⁸О показывают бблыпую зависимость от величины осадков. В суточном ходе модельные результаты регрессионной зависимости изотопа ? ¹⁸О от количества осадков хорошо согласуются с данными наблюдений в районах Тенгчонг и Симао, за исключением угла наклона модельной кривой для соотношения ? ¹⁸O/P, который немного меньше, чем по данным наблюдений в районе Менгзи. В масштабах месяца и года наклон кривых для соотношения ? ¹⁸O/P по данным моделирования и материалам наблюдений меньше, чем в случаях суточных данных, а наклон кривой по данным моделирования в два раза меньше, чем показывают результаты наблюдений в районе Кунминга. Для отдельной станции модель хорошо воспроизводит локальную линию метеорных вод (LMWL) в районах Менгзи и Тенгчонг. Однако результаты моделирования не воспроизводят достоверно соотношение между ?D и ? ¹⁸O в осадках, полученное по материалам наблюдений в Симао и Кунминге, где наклон LMWL больше 8, а смещение по оси ординат — выше 10. Кроме того, наклоны модельных кривых LMWL для четырёх станций больше, чем по данным наблюдений. Предположительно это связано с тем, что GCM может переоценивать (завышать) вымывание оксида дейтерия (HDO) и таким образом недооценивать (занижать) значение параметра второго порядка, эксцесса дейтерия, в таком районе, как Юннань.