蔡健榕，許濤，姜修洋,c*

(福建師范大學(xué)a.地理科學(xué)學(xué)院，b.濕潤(rùn)亞熱帶生態(tài)地理過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，c.地理研究所，福州 350007)

0 引言

大氣降水是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，在水循環(huán)過程研究中，降水的水汽來源一直是水文學(xué)家的關(guān)注熱點(diǎn)，對(duì)于了解水循環(huán)過程及其結(jié)構(gòu)特征具有重要意義[1]。環(huán)境同位素(D和18O)作為自然水體中的重要組成部分，對(duì)環(huán)境的變化響應(yīng)十分敏感[2]。因此，降水穩(wěn)定同位素可以作為水汽來源及其運(yùn)動(dòng)路徑的天然示蹤劑，對(duì)水循環(huán)及大氣環(huán)流過程研究具有重要意義[3]。前人對(duì)中國(guó)不同地區(qū)的降水穩(wěn)定同位素變化特征和水汽來源等進(jìn)行了深入的研究，不同水汽來源的降水同位素變化特征差異明顯[4-6]。中國(guó)南方地區(qū)夏季季風(fēng)降水的3個(gè)主要水汽來源為：體現(xiàn)南亞季風(fēng)的西南水汽通道、體現(xiàn)南海季風(fēng)的南海水汽通道以及體現(xiàn)副熱帶季風(fēng)的東南水汽通道[7]。來自遠(yuǎn)源的西南水汽通道上降水δ18O值相對(duì)偏輕，而相對(duì)近源的南海及東南水汽通道上降水δ18O值則相對(duì)偏重，水汽來源是夏季降水δ18O值變化的主要因素[8]。前人研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)東南地區(qū)大氣降水中氧同位素組成存在明顯的季節(jié)性差異，且深受臺(tái)風(fēng)的影響[9-11]。當(dāng)前，關(guān)于降水穩(wěn)定同位素的研究多基于月平均降水和日降水同位素?cái)?shù)據(jù)，而臺(tái)風(fēng)降水往往集中于一兩天，已有數(shù)據(jù)不能滿足研究需要。迄今為止對(duì)于這種極端降水事件穩(wěn)定同位素組成與水汽來源的關(guān)系仍鮮有報(bào)道。

臺(tái)風(fēng)是中國(guó)夏秋季節(jié)常出現(xiàn)的一種特殊天氣系統(tǒng)，具有移動(dòng)路徑長(zhǎng)、突發(fā)性強(qiáng)、強(qiáng)度大、影響廣等特點(diǎn)，其生成源地主要來自西太平洋和南海地區(qū)[12]。福建省是中國(guó)東南受臺(tái)風(fēng)影響極為頻繁的地區(qū)[13]。位于閩東地區(qū)的福州市年平均降水量為900～2 100 mm，7—9月是臺(tái)風(fēng)活動(dòng)期，年平均臺(tái)風(fēng)降水量約為350～550 mm，約占年總降水的25%～60%[14]。登陸福州地區(qū)的臺(tái)風(fēng)主要來自西太平洋，而來自南海的臺(tái)風(fēng)相對(duì)較少。1945—2013年登陸福州的臺(tái)風(fēng)共30個(gè)，其中來自西太平洋源地的臺(tái)風(fēng)有28個(gè)，來自中國(guó)南海源地的臺(tái)風(fēng)僅有2個(gè)。研究指出，臺(tái)風(fēng)源地的不同會(huì)使其登陸強(qiáng)度、登陸時(shí)間及風(fēng)雨強(qiáng)度等產(chǎn)生變化[15]。臺(tái)風(fēng)降水δ18O值較一般大氣降水δ18O值顯著偏負(fù)，通常低4‰～10‰[16]。目前對(duì)于臺(tái)風(fēng)的研究基本是以單臺(tái)風(fēng)形式研究，孫曉雙等[17]基于臺(tái)風(fēng)“麥德姆”福州降水δ18O數(shù)據(jù)，揭示出臺(tái)風(fēng)降水“幾”字形的變化特征，臺(tái)風(fēng)中端降水同位素值極端偏負(fù)，達(dá)-15.4‰。許濤[18]等進(jìn)一步分析認(rèn)為云雨區(qū)效應(yīng)是臺(tái)風(fēng)中端降水δ18O值極端偏負(fù)的主要原因。然而，對(duì)于不同生成源地的臺(tái)風(fēng)其對(duì)本地區(qū)降水同位素組成產(chǎn)生的影響及其機(jī)制還需要進(jìn)一步展開探究。

以分別源自西太平洋和中國(guó)南海的2017年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“納沙”和第10號(hào)臺(tái)風(fēng)“海棠”為研究對(duì)象，2個(gè)臺(tái)風(fēng)24小時(shí)內(nèi)先后登陸福州，可排除臺(tái)風(fēng)登陸位置、局部地理因素對(duì)研究結(jié)果的干擾，通過對(duì)雙臺(tái)風(fēng)期間福州降水同位素?cái)?shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)的綜合分析，探究臺(tái)風(fēng)降水同位素的變化特征和不同來源的臺(tái)風(fēng)對(duì)于降水氧同位素特征的影響。

1 臺(tái)風(fēng)概況

2017年登陸福州的臺(tái)風(fēng)“納沙”(Nesat)、“海棠”(Haitang)，二者登陸時(shí)間接近，形成雙臺(tái)風(fēng)(圖1)?！凹{沙”為2017年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)，于7月26日上午11:00在菲律賓以東洋面生成；30日6時(shí)在福建省福清市沿海登陸，登陸時(shí)為臺(tái)風(fēng)級(jí)，中心附近最大風(fēng)力為12級(jí)(33 m/s)，中心最低氣壓約為975 hPa。登陸后，“納沙”向西偏北轉(zhuǎn)偏北方向移動(dòng)，強(qiáng)度逐漸減弱，于31日白天在福建境內(nèi)減弱為熱帶低壓?！昂Ｌ摹睘?017年第10號(hào)臺(tái)風(fēng)，生成于中國(guó)南海，于2017年7月31日凌晨02時(shí)50分前后在福建省福清市沿海再次登陸，中心附近最大風(fēng)力8級(jí)(18 m/s)，中心最低氣壓990 hPa，登陸后，其強(qiáng)度迅速減弱，31日白天與臺(tái)風(fēng)“納沙”減弱后的殘余環(huán)流合并北上。

受雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”的影響，福建東部出現(xiàn)8～9級(jí)瞬時(shí)大風(fēng)、東北部沿海風(fēng)力達(dá)10～12級(jí)。福建省大范圍出現(xiàn)暴雨到大暴雨，大部分縣市降水量在50 mm以上，其中福州降水量達(dá)201 mm。

2 樣品采集及測(cè)試

本研究采樣點(diǎn)位于福建師范大學(xué)倉(cāng)山校區(qū)地理科學(xué)學(xué)院(26.05°N、119.32°E，31 m)的開闊樓頂，于2017年7月29日至8月1日受雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”影響降雨期間，以1～2 h的時(shí)間間隔對(duì)大氣降水進(jìn)行樣品收集，共獲取降水樣品48組，其中“納沙”15組，“海棠”33組。采用干凈的2 L燒杯接取雨水，每個(gè)樣品采樣結(jié)束后立即分別倒入50 mL及2 mL的PP材質(zhì)無色塑料樣品瓶裝滿，并用Parafilm封口膜密封，置于4 ℃冰箱冷藏保存。降水穩(wěn)定同位素在中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所測(cè)試，測(cè)試儀器為美國(guó)LGR DLT-100液體水激光同位素分析儀，測(cè)試結(jié)果用相對(duì)于維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海水(Vienna Standard Mean Ocean Water, V-SMOW)的千分差表示如下：

圖 1 2017年9號(hào)臺(tái)風(fēng)“納沙”及10號(hào)臺(tái)風(fēng)“海棠”路徑Figure 1 The paths of No.9 Typhoon “Nesat” and No.10 Typhoon “Haitang” in 2017

(1)

式(1)中：R為D/H或18O/16O。δD和δ18O測(cè)試精度分別優(yōu)于±1‰和±0.1‰，文中δD、δ18O及過量氘(d)的平均值為算術(shù)平均結(jié)果，采樣點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)來自福州烏山國(guó)家氣象站(經(jīng)緯度：119°17′E，26°05′N，海拔84 m)。

3 結(jié)果與討論

3.1 臺(tái)風(fēng)大氣降水線方程

降水δD和δ18O之間存在的顯著正相關(guān)關(guān)系，被稱作大氣水線(Meteoric Water Line, MWL)，應(yīng)用于許多大氣降水穩(wěn)定同位素研究中[18-19]。雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”降水δD和δ18O呈顯著線性關(guān)系(圖2)，線性方程分別為“納沙”(NS-Fuzhou): δD=4.99δ18O-28.56(R2=0.84，N=15)和“海棠”(HT-Fuzhou): δD=7.20δ18O+0.54(R2=0.97，N=33)。2個(gè)臺(tái)風(fēng)降水線的斜率和截距差別較大，均偏離全球大氣水線(GMWL): δD=8δ18O+10[20](R2=0.99，N=108)和福州市多年大氣水線(LMWL-Fuzhou): δD=8.84δ18O+16.49[21](R2=0.99，N=48)(圖2)。

圖 2 臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”降水δD和δ18O的關(guān)系Figure 2 Relationship between δD and δ18O in the precipitationof Typhoon “Nesat” and Typhoon “Haitang”

注：灰色陰影條為2個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)間，分別為7月30日06:00、7月31日03:00；虛線左右分別為臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”降水階段。圖 3 臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”期間福州采樣記錄Figure 3 Samplings records in Fuzhou during the period of Typhoon “Nesat” and Typhoon “Haitang”

研究表明，由于水汽源區(qū)或采樣點(diǎn)特殊的地理?xiàng)l件、氣象參數(shù)及降水過程，不同地區(qū)的局地降水線的斜率和截距偏離全球的平均水平8和10，說明該地區(qū)降水產(chǎn)生于非平衡分餾條件下[7]。本次福州地區(qū)2個(gè)臺(tái)風(fēng)的大氣降水線斜率均小于8，表明降水過程歷經(jīng)了一定的蒸發(fā)作用。其中，“納沙”大氣降水線斜率偏離程度較“海棠”更大。研究發(fā)現(xiàn)，大氣降水的再蒸發(fā)程度與不同環(huán)境中的相對(duì)濕度條件及降水強(qiáng)度等可能存在一定關(guān)系[22]。分析認(rèn)為，由于福州地區(qū)夏季受副熱帶高壓影響顯著，臺(tái)風(fēng)中心登陸前的前端降水和遠(yuǎn)離后的尾端降水相對(duì)較弱，溫度相對(duì)較高，相對(duì)濕度較低，降水過程中水汽受蒸發(fā)作用影響較強(qiáng)，導(dǎo)致水汽中較富集重同位素，因此臺(tái)風(fēng)前端和尾端降水δ18O值相對(duì)偏正(>-8‰)，數(shù)據(jù)點(diǎn)主要落在GWML和LWML右下角(圖2)。而當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心云雨區(qū)影響采樣點(diǎn)時(shí)，臺(tái)風(fēng)帶來的降水量較大，溫度較低，相對(duì)濕度升高，因此該時(shí)期臺(tái)風(fēng)降水δ18O值相對(duì)偏負(fù)(<-8‰)，數(shù)據(jù)點(diǎn)沿GWML和LWML分布(圖2)，表明該階段臺(tái)風(fēng)降水受到較弱的蒸發(fā)作用影響。臺(tái)風(fēng)“納沙”帶來的降水量遠(yuǎn)小于“海棠”，同位素的非平衡分餾作用較“海棠”更強(qiáng)，進(jìn)而使得“納沙”降水中部分δ18O值更為偏正，且導(dǎo)致其大氣降水線斜率和截距更加偏小。

3.2 雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”降水δ18O值的階段性變化特征

觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示(圖3)，受雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”影響，福州市倉(cāng)山區(qū)于7月29日下午14:00左右開始降水，8月1日晚19:00左右停止，最大值出現(xiàn)在31日22:00(降水14.2 mm·h-1)。此次雙臺(tái)風(fēng)鄰近及登陸期間，福州市倉(cāng)山區(qū)降水總量達(dá)201 mm，約占全年總降水量的12.2%。氣溫在24～30 ℃之間，相對(duì)濕度在63%～96%之間，相差大。采樣期間，采樣點(diǎn)降水δD值變化范圍為-37‰～-122‰，振幅為85‰；降水δ18O值變化范圍為-2.6‰～-17.0‰，振幅達(dá)14.4‰；降水δ18O平均值為-9.8‰，低于福州多年降水δ18O平均值-6.6‰[23]。在此期間，溫度總體呈下降趨勢(shì)；相對(duì)濕度波動(dòng)上升，平均濕度達(dá)87%；存在2個(gè)降水較為集中的階段(30日5:00—12:00、31日8:00—24:00)，分別與2個(gè)臺(tái)風(fēng)云雨區(qū)(臺(tái)風(fēng)眼區(qū)周圍云墻和螺旋云帶，寬度由十幾千米到數(shù)百千米不等[24]。)降水相對(duì)應(yīng)，占采樣期間總降水量的17.2%和50.2%。

根據(jù)雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”降水δ18O值的變化特征及氣象數(shù)據(jù)分析，2個(gè)臺(tái)風(fēng)降水δ18O值的變化均呈現(xiàn)出類似“幾”字形的3個(gè)階段變化特征(圖3)。

臺(tái)風(fēng)“納沙”：階段1(29日14:00—30日5:00)：降水δ18O值相對(duì)偏正，在-2.6‰～-9.3‰之間，變幅大，平均值是-7.5‰。此時(shí)段降水量約21.2 mm，占“納沙”降水期間總降雨量的38.0%。該階段氣溫下降6 ℃，相對(duì)濕度波動(dòng)上升，波動(dòng)幅度大，風(fēng)力在1～3級(jí)波動(dòng)。此時(shí)“納沙”中心距離采樣點(diǎn)位置約460～100 km，受臺(tái)風(fēng)外圍環(huán)流的影響，形成臺(tái)風(fēng)前端降水[7]。階段2(30日5:00—12:00)：降水δ18O值顯著偏負(fù)，變化范圍在-11.7‰～-15.5‰之間，振幅為3.8‰，平均值是-13.4‰。此時(shí)段降水量達(dá)34.6 mm，占“納沙”降水期間總降雨量的62.0%。30日5:00—6:00，δ18O值偏負(fù)，氣溫保持在26 ℃，相對(duì)濕度較大，風(fēng)力平穩(wěn)。此時(shí)“納沙”中心距離采樣點(diǎn)位置約100～72 km，受到臺(tái)風(fēng)云雨區(qū)影響，“納沙”攜帶降水主要發(fā)生在此區(qū)間，形成臺(tái)風(fēng)中端降水。30日6:00—7:00臺(tái)風(fēng)眼接近采樣點(diǎn)位置，降水減弱，風(fēng)力為3～4級(jí)。30日7:00—12:00，采樣點(diǎn)再次受到“納沙”云雨區(qū)影響，降水強(qiáng)度快速增強(qiáng)，δ18O值達(dá)到“納沙”降水最偏負(fù)階段，變化范圍為-11.7‰～-15.5‰。9:00達(dá)到“納沙”降水的最偏負(fù)值-15.5‰。此階段平均溫度為25 ℃，平均濕度為88%，δ18O值的波動(dòng)變化極小，可以排除蒸發(fā)引起的水汽中同位素分餾作用。階段3(30日12:00～17:00)：雨水δ18O值相對(duì)偏正，為～8.9‰，此時(shí)段無明顯降水，氣溫逐漸升高，相對(duì)濕度逐漸減小。此時(shí)采樣點(diǎn)處于“納沙”外圈區(qū)域，遠(yuǎn)離“納沙”中心。

臺(tái)風(fēng)“海棠”：階段1(30日17:00—31日8：00)：雨水δ18O值相對(duì)偏正，在-5.8‰～-9.0‰之間，變幅較大，平均值是-6.8‰。此時(shí)段降水量約2.5 mm，占“海棠”降水總量的1.7%，氣溫在26～28 ℃之間波動(dòng)，相對(duì)濕度在70%～95%之間波動(dòng)，風(fēng)力低且平穩(wěn)。階段2(31日8:00—24:00)：降水δ18O值顯著偏負(fù)，變化范圍在-9.1‰～-17.0‰之間，振幅為7.9‰，平均值是-12.4‰。此時(shí)段降水量達(dá)100.9 mm，占“海棠”降水期間總降雨量的69.6%。“海棠”中心雖逐步遠(yuǎn)離采樣點(diǎn)，但其外圍云系吞并“納沙”殘留雨系使得采樣點(diǎn)形成強(qiáng)大的臺(tái)風(fēng)中端降水，該時(shí)段降水成為此次雙臺(tái)風(fēng)降水的主要部分，在22:00出現(xiàn)最大值為14.2 mm·h-1。降水δ18O值在31日17:00驟降，并在31日18:00達(dá)到“海棠”降水的最偏負(fù)值-17.0‰。氣溫在24～26 ℃之間波動(dòng)，風(fēng)力在2～3級(jí)波動(dòng)，平均濕度為94%，水汽不易蒸發(fā)引起分餾。階段3(8月1日00:00—19:00)：降水δ18O值相對(duì)偏正，變化范圍在-5.3‰～-9.7‰之間，δ18O平均值是-7.0‰，此時(shí)段降水減弱，約41.6 mm，占“海棠”降水總量的28.7%，氣溫較低，相對(duì)濕度較高，風(fēng)力逐漸減弱，“海棠”中心遠(yuǎn)離采樣點(diǎn)，形成臺(tái)風(fēng)尾端降水[7]。

3.3 臺(tái)風(fēng)中端降水δ18O值極端偏負(fù)的“云雨區(qū)效應(yīng)”論證

3.3.1 水汽來源

過量氘(d-excess)，Dansgaard將其定義為d=δD-8δ18O，其大小主要取決于水汽源區(qū)大氣相對(duì)濕度，與源區(qū)海表溫度、風(fēng)速等氣象因素密切相關(guān)[25]。臺(tái)風(fēng)“納沙”降水期間，福州市d值變化范圍為-25.5‰～21.9‰，平均值為2.5‰；臺(tái)風(fēng)“海棠”降水期間，福州市d值變化范圍為-2.05‰～14.47‰，平均值為8.2‰(圖3)。2個(gè)臺(tái)風(fēng)的d值均小于全球大氣降水d平均值10‰和福州市大氣降水d平均值12.47‰[23]。研究表明[26]，水汽源在暖濕條件下，降水中d值較低，說明此次臺(tái)風(fēng)降水主要受海洋暖濕氣團(tuán)影響。2個(gè)臺(tái)風(fēng)降水的d值變化范圍和均值相差很大，表明2個(gè)臺(tái)風(fēng)降水的水汽源區(qū)不同。數(shù)據(jù)顯示，此次登陸福州的2個(gè)臺(tái)風(fēng)中端降水δ18O值極端偏負(fù)，分別在-11.7‰～-15.5‰和-9.1‰～-17.0‰之間波動(dòng)；變化范圍接近，說明2個(gè)臺(tái)風(fēng)水汽源區(qū)的不同與其降水同位素值的變化特征關(guān)系較小。

3.3.2 水汽通道

觀察圖1，2個(gè)臺(tái)風(fēng)降水的水汽通道不同。其中，“納沙”沿東南水汽通道登陸福州，移動(dòng)路徑達(dá)1 600 km左右；“海棠”沿南海通道登陸福州，移動(dòng)路徑達(dá)1 300 km左右。田紅[27]等指出，不同水汽通道輸送水汽的平均強(qiáng)度不同，表明水汽通道的不同對(duì)地區(qū)降水產(chǎn)生影響，進(jìn)而引起降水同位素值的變化。而此次雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”降水δ18O最偏負(fù)值-15.5‰與-17‰相近，且降水δ18O值變化特征相似，均呈現(xiàn)3個(gè)階段的變化特征，證明水汽通道的不同對(duì)2個(gè)臺(tái)風(fēng)降水δ18O值的變化特征影響較小。

3.3.3 降水量

數(shù)據(jù)顯示，此次登陸福州的2個(gè)臺(tái)風(fēng)中端降水δ18O值極端偏負(fù)，分別在-11.7‰～-15.5‰和-9.1‰～-17.0‰范圍內(nèi)，出現(xiàn)在30日5:00—12:00和31日8:00—24:00。2個(gè)臺(tái)風(fēng)中端降水期間，福州地區(qū)溫度均維持在25 ℃左右；且臺(tái)風(fēng)有強(qiáng)烈的氣旋性渦旋結(jié)構(gòu)，移動(dòng)速度快，受外界溫度影響小。分析結(jié)果顯示，臺(tái)風(fēng)“納沙”采樣期間的降水δ18O值與降水量相關(guān)性低(R納沙=-0.450，P納沙=0.093>0.05，n=15)，說明臺(tái)風(fēng)“納沙”采樣期間的降水同位素值變化與降水量的相關(guān)關(guān)系不顯著。臺(tái)風(fēng)“海棠”采樣期間整體降水δ18O值與降水量之間為顯著負(fù)相關(guān)(R海棠=-0.439，P海棠=0.011<0.05，n=33)，但對(duì)其進(jìn)行分階段相關(guān)性分析得出：階段1(R1海棠=-0.606，P1海棠=0.394>0.05，n=4)、階段2(R2海棠=0.183，P2海棠=0.498>0.05，n=16)、階段3(R3海棠=-0.188，P3海棠=0.538>0.05，n=13)，說明降水量與δ18O值在各階段相關(guān)性并不顯著。從圖3也可看出，降水量峰值與δ18O值極端偏負(fù)出現(xiàn)的時(shí)間并不完全對(duì)應(yīng)。上述分析說明臺(tái)風(fēng)“海棠”中端降水δ18O值受降水量效應(yīng)影響較小。

3.3.4 云雨區(qū)效應(yīng)

從經(jīng)典的大氣降水瑞利分餾模式可知[28]，降水δ18O值受溫度效應(yīng)、降雨量效應(yīng)、緯度效應(yīng)及大陸效應(yīng)等綜合因素影響，從沿海到內(nèi)陸，降水δ18O值逐漸偏負(fù)(初始值約為-3‰，而后越來越偏負(fù))。研究指出[29]，中國(guó)東南地區(qū)多年降水δ18O平均值約為-5‰～-7‰，符合此模式。而在2個(gè)臺(tái)風(fēng)影響期間福州中端降水δ18O值極其偏負(fù)，分別在-11.7‰～-15.5‰(納沙)和-9.1‰～-17.0‰(海棠)范圍內(nèi)。許濤等[18]指出臺(tái)風(fēng)中端降水δ18O值的極端偏負(fù)是受到“云雨區(qū)效應(yīng)”的影響：云雨區(qū)對(duì)流強(qiáng)烈，水汽快速凝結(jié)降落，降水δ18O值極其偏負(fù)。臺(tái)風(fēng)形成初期，潮濕空氣被迫強(qiáng)烈上升，大量富集輕同位素的水汽形成初始δ18O值偏負(fù)的云墻結(jié)構(gòu)，與太平洋上空水汽的δ18O值范圍-10.5‰～-14‰接近[30]。由于福州地區(qū)夏季受副熱帶高壓影響顯著，當(dāng)臺(tái)風(fēng)外圍環(huán)流影響采樣點(diǎn)時(shí)，受強(qiáng)烈的蒸發(fā)效應(yīng)影響，初始階段降水δ18O值偏正，變化大，變化范圍為-2.6‰～-9.3‰(納沙)和-5.8‰～-9.0‰(海棠)。當(dāng)臺(tái)風(fēng)云雨區(qū)向采樣點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，云雨區(qū)對(duì)流旺盛，水汽迅速凝結(jié)降落，受蒸發(fā)效應(yīng)影響極小，降水中δ18O值逐漸偏負(fù)。隨著臺(tái)風(fēng)登陸，海上水汽來源切斷，水汽中18O持續(xù)貧化。當(dāng)云雨區(qū)影響采樣點(diǎn)時(shí)，降水δ18O值極端偏負(fù)：-15.5‰(納沙)和-17.0‰(海棠)，變化范圍為-11.7‰～-15.5‰(納沙)和-9.1‰～-17.0‰(海棠)。隨著臺(tái)風(fēng)深入大陸，外圍環(huán)流水汽重新影響采樣點(diǎn)，受到蒸發(fā)作用和局地水汽混合影響，降水δ18O值再次偏正，變化范圍為-8.9‰(納沙)和-5.3‰～-9.7‰(海棠)。此次雙臺(tái)風(fēng)氣象條件相似，登陸緯度位置相同，且水汽來源、水汽通道以及降水量的變化對(duì)降水δ18O值影響較弱，表明臺(tái)風(fēng)中端降水期間福州降水δ18O值極端偏負(fù)主要受“云雨區(qū)效應(yīng)”的影響。

4 結(jié)論與展望

通過對(duì)雙臺(tái)風(fēng)“納沙”、“海棠”影響期間福州降水δ18O值及相關(guān)氣象數(shù)據(jù)分析，主要得到以下結(jié)論：

(1)臺(tái)風(fēng)“納沙”和“海棠”大氣降水線方程分別為δD=4.99δ18O-28.56(R2=0.84，N=15)和δD=7.20δ18O+0.54(R2=0.97，N=33)，臺(tái)風(fēng)前端和尾端降水受蒸發(fā)效應(yīng)影響顯著，引起較強(qiáng)的同位素非平衡分餾，使得降水δ18O值偏正，導(dǎo)致大氣降水線斜率和截距較小。

(2)臺(tái)風(fēng)“納沙”和“海棠”中端降水δ18O值極端偏負(fù)，平均值為-13.4‰和-12.4‰，遠(yuǎn)低于福州夏季降水δ18O平均值。我們認(rèn)為，臺(tái)風(fēng)中端降水δ18O值與水汽來源、水汽通道及降水量的變化等關(guān)系較小，主要受“云雨區(qū)效應(yīng)”的影響。

本研究基于福州單一站點(diǎn)研究臺(tái)風(fēng)降水對(duì)本地區(qū)降水δ18O的影響，研究?jī)H局限于點(diǎn)的層面，結(jié)論尚顯單薄，未來可線狀延伸與內(nèi)陸(如三明等)地區(qū)進(jìn)行對(duì)比研究，最終擴(kuò)展至面狀層面進(jìn)行多站點(diǎn)研究，豐富研究區(qū)域，得出更扎實(shí)的結(jié)論。