水文模拟不确定性长期以来是制约寒区水文发展的瓶颈问题。水稳定同位素示踪为认识冰川流域径流过程提供了重要"指纹"信息,但仍缺乏有效模型将该信息与冰川水文模型耦合,而且同位素信息对冰川流域水文模型不确定性的约束效果也有待检验。将水稳定同位素信息(δ18O)与冰川流域水文模型FLEXG相耦合,实现对冰川流域水稳定同位素和径流过程的耦合建模（FLEXG-iso）,并在乌鲁木齐河源1号冰川流域进行模拟检验和径流分割。结果表明:模型不仅对2013—2016年径流过程有良好的模拟效果,还可以重现水稳定同位素、冰川物质平衡等重要过程。利用水稳定同位素这一辅助数据,提高了模型参数的识别能力,减少了模拟过程中各水源的相互妥协效应和不确定性范围。2013—2016年1号冰川断面径流32%～34%来自融雪,48%～51%来自融冰,0%～7%来自地下水,12%～15%来自降雨径流。水稳定同位素对雪和冰川相关中间过程有明显的约束能力,原有模型对融冰贡献的模拟偏高约7%。FLEXG-iso模型的建立有助于推动寒区水文学理论和方法...
硅（Si）是硅藻等海洋生物必需的营养元素,在海洋生态系统和碳循环方面扮演着重要角色。在全球变暖背景下,冰川加速消融,融水径流量快速增加,流域硅酸盐风化作用逐渐增强,导致大量Si元素随着融水释放出来并进入下游,很可能影响陆地与海洋生态系统生产力、碳循环并反馈气候变化。当前与冰川消融有关的Si释放及其影响研究已成为国际热点科学问题之一。通过回顾冰川径流中Si浓度及其δ30Si的最新研究成果,分析了Si浓度的空间变化特征,发现冰川径流的Si浓度受采样方法、径流量、基岩特征等因子的共同影响。在总结该领域现存问题的基础上,认为未来急需加强冰川径流Si的野外监测,综合利用多种同位素手段来厘清冰川径流Si的迁移转化过程和输移规律,评估因冰川消融而进入下游生态系统的Si通量,进而为冰川Si的生态及气候影响评估提供科学指导。
【中文摘要】建立我国西南地区降水中稳定同位素的监测系统，揭示该地区水循环中稳定同位素的时空变化特征，追踪不同气象条件下降水中稳定同位素的变化过程，分析降水中稳定同位素的变化范围，评估不同影响因子对降水中稳定同位素的影响。利用稳定同位素动力分馏模式和引入稳定同位素效应的陆面过程模式模拟和分析季风区水循环中稳定同位素的时空变化规律、陆面蒸发中稳定同位素的变化特点及其对大气水汽和降水中稳定同位素的影响，建立稳定水同位素与各影响因子之间的关系。通过对取样区降水中稳定同位素的监测以及与可降水量之间的比较，对影响我国西南水汽通道上降水的水汽来源进行识别，揭示不同水汽来源、不同水汽输送方式、不同地理条件对降水中稳定同位素的影响。为进行水汽来源分析、实施流域水汽监测、定量恢复沉积物中的古气候、古环境记录提供稳定同位素的证据。
2009-01【中文摘要】本项目以我们在中国开展的降水中稳定同位素监研究及其所建立的观测网络为基础,以国际降水稳定同位素计划（GNIP）和国际河流稳定同位素计划(GNIR)为国际合作伙伴,在中国开展河水与降水稳定同位素观测研究（China Network of Isotopes in River and Precipitation，简称CNIRP）。项目通过在中国4种不同类型大河流域（长江、黄河、雅鲁藏布江、塔里木河）开展河水与降水的稳定同位素研究，揭示大河流域河水中稳定同位素时空变化过程；综合集成中国降水同位素计划数据、GNIP数据和本项目（CNIRP）实测数据，揭示流域内大空间尺度河水与降水中稳定同位素的关系；建立流域水循环中的稳定同位素分馏过程模型，研究人类活动对水循环中稳定同位素的影响，进而评估人类活动对水资源的影响；建立有国际影响力的中国河水、降水稳定同位素数据库,并提供给国内外相关的数据库共享。
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