揭示全球稳定同位素“反高程效应”原因|论文_新浪科技

本报讯（记者韩扬眉）7月28日，《自然—通讯》在线发表了中科院青藏高原研究所研究员余武生与美国俄亥俄州立大学教授Lonnie Thompson和澳大利亚詹姆斯·库克大学博士Stephen Lewis等人合作的最新研究成果。他们发现，在全球尺度上，从大气水汽稳定同位素的新视角，可以系统揭示不同地表介质稳定同位素出现“反高程效应”的原因，并对未来利用稳定同位素方法重建古高度的工作提出了重要建议。

利用稳定同位素方法重建古高度，是基于稳定同位素的“高程效应”原理——随着海拔逐渐升高，地表介质中稳定同位素值逐渐降低。然而，该方法假设数百万年来气候条件基本不变，这显然不符合实际。这也使得该方法重建的结果与其它方法所得到的结果不一致。

论文通讯作者余武生介绍，通过深入研究发现，水汽稳定同位素出现“反高程效应”须具备两个不可或缺的因素，即远源区的水汽富含高同位素值、该高同位素的水汽能够从远源区横向输送到靶区。研究认为，“反高程效应”在降水发生之前就已经出现在水汽中。由于水汽是降水的“物质来源”，因此水汽稳定同位素的“反高程效应”会被深深烙印在降水中。

余武生说，青藏高原等山体逐步隆升导致更大范围内大气环流格局的变化，进而改变了水汽源区和水汽输送路径及水汽稳定同位素值的固有特征。这些变化使得稳定同位素古高度计在这些地区的应用变得更为复杂。因此，在利用稳定同位素古高度计之前，需要仔细考虑山体不同隆升阶段水汽来源和水汽输送路径及其对稳定同位素值的影响。此外，该研究结果还为理解不同海拔高度冰芯稳定同位素记录提供了新思路。