中外科学家合作破译泛热带地区降水稳定同位素真实信号
中外科学家合作破译泛热带地区降水稳定同位素真实信号
近期，《科学—进展》在线发布了一项由中国科学院青藏高原研究所余武生研究员与国际同行合作的研究。该研究挑战了现有认知，指出热带地区降水中的稳定同位素（δ18O）虽能揭示对流强度，却无法准确体现层状雨在总降水中的比例或区分降水类型。
稳定同位素长期以来是研究气候变化的重要工具，它们帮助科学家理解水汽的来源、迁移路径以及与大气、地表水的相互作用。1964年，丹麦学者威利·丹斯加德发现热带地区降水稳定同位素与降水量成负相关，确立了“降水量效应”，为古气候研究提供了重要依据。
然而，2016年，国际原子能机构的普拉迪普·阿加瓦尔团队提出了“层状分数理论”，认为热带降水稳定同位素能反映层状云降水的比例和类型。层状云与对流云构成了热带地区云的主要类别，而该理论很快被科学界采纳。
余武生团队通过分析泛热带地区的观测站数据，发现降水稳定同位素与层状分数之间的负相关并不强烈，反而与对流强度呈正相关，这与层状分数理论相悖。研究揭示，层状雨的同位素特征受到多种复杂因素影响，包括云的演变过程、对流活动强度以及降水形成的特定机制，如WBF冷凝和雨滴再蒸发，这些均可导致层状雨同位素出现异常高的值。
因此，余武生团队的成果修正了先前的理论偏差，强调了对流强度在解释热带降水同位素信号中的核心作用。他们建议，未来的新理论需经过跨时域、多站点的严格验证才能被广泛认可。
此研究覆盖了泛热带区域内的多个日尺度和月尺度降水样本点，部分站点数据来自已发表文献，增进了对全球降水稳定同位素观测计划（GNIP）站点的分析深度。研究详情可参阅《科学—进展》发布的相关论文。
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