准确理解青藏高原降水稳定同位素变化机理对于识别水汽来源和理解其气候响应至关重要。然而，学界对青藏高原南部和西部地区降水稳定同位素在日和天气尺度对西风、印度夏季风和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等大尺度系统的响应差异机理仍认识不清。因此，中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队高晶研究员课题组利用亚东和阿里两个站点2021年5月至2023年9月的事件尺度降水稳定同位素（δ18O，δD），结合再分析数据，阐明了高原南部和西部降水稳定同位素在日、天气至季节、年际尺度的控制因素差异，揭示了在西风和印度夏季风传输模式下，水汽来源变化及厄尔尼诺和拉尼娜事件对两站降水同位素的影响机理。
研究结果表明，在季风期亚东和阿里的降水δ18O和δD值分布范围较一致，但在西风期其差异分别达到12.2‰和118.8‰（图1）。在季风期，降水量效应占据主导地位，两站均受水汽混合过程、雨淋效应及云下蒸发的共同影响，δ18O变化较一致。在西风期，温度效应成为主控因素，亚东站主要受局地蒸发作用制约，而阿里站则受瑞利分馏和远距离大陆水汽输送控制，两站δ18O出现显著分异（−9.6‰和−21.8‰）。研究发现，两站大气水汽主要来源于印度夏季风和西风带季节性转换传输，但亚东站还混有局地及中纬度干燥来源，阿里站则叠加了远距离大陆水汽，这解释了降水δ18O变化在季风期趋同而西风期分异。在季风期，两站有28次降水事件同日发生，均受印度夏季风主导（图2）。此外，两站降水δ¹⁸O的年际变化与ENSO密切相关。从2022年拉尼娜年到2023年厄尔尼诺年，亚东站季风期δ¹⁸O升高了2.8‰，阿里站升高了5.1‰。这种富集源于ENSO对区域水汽输送路径的改变。厄尔尼诺事件期间，沃克环流减弱，印度夏季风输送的水汽减少，而局地蒸散发及来自喜马拉雅山以南大陆湿润表面的短距离水汽输送的相对贡献增加，导致降水δ¹⁸O富集；拉尼娜事件期间则作用相反（图3）。
该研究为青藏高原季节性大气水汽输送及区域气候敏感性提供了关键的新观测定量约束。研究记录的ENSO对降水同位素的影响（变化幅度为2.8‰-5.1‰）超过了以往有限观测所报告的数值，这一结果凸显了多年数据集在捕捉年际气候影响方面的重要性。该研究开展的q-δ分析进一步加深了我们对特定站点云下蒸发和水汽再循环响应的理解。
上述研究成果以“Disentangling controls of multi-scale variability in precipitation stable isotopes at Yadong and Ali on the Tibetan Plateau”为题，在线发表于Atmospheric Chemistry and Physics（ACP）。我所硕士生李珂为论文第一作者，高晶研究员为通讯作者；兰州大学与我所联培硕士生杨晶晶、我所工程师牛晓伟、科研助理赵爱斌、博士生陈葛般若、武予清和刘宜纲为论文共同作者。该研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究（STEP）项目（2024QZKK0400）、国家自然科学基金（41922002）以及青藏高原地球系统与资源环境全国重点实验室青年重大项目（QNCX2022ZD-01）的资助。
原文链接：https://doi.org/10.5194/acp-26-6407-2026
图1 2021年5月至2023年9月亚东和阿里的日和月尺度降水稳定同位素（δ18O、δD、d-excess）及当地气象条件（气温、降水量）的时间变化。(a, f) δ18O的日变化和月变化。(b, g)与(a)和(f)相同，但为δD。(c, h)与(a)和(f)相同，但为d-excess。(d, i)与(a)和(f)相同，但为气温。(e, j)与(a)和(f)相同，但为降水量
图2 亚东和阿里相同天降水事件的对比分析，包括δ18O和降水量、气团后向轨迹以及季风期间的平均整层积分水汽通量（500-200hPa）。(a)亚东和阿里相同天降水事件的δ18O和降水量，柱状表示降水量，点表示δ18O值；(b)季风期间亚东和阿里相同天降水事件的后向轨迹；(c)季风期间亚东和阿里相同天降水事件的500-200hPa整层积分水汽通量
图3 2021年5月至2023年9月月尺度Niño3.4指数与亚东和阿里月尺度降水量加权δ18O的同期时间序列，以及月尺度Niño3.4指数与月平均整层积分水汽通量（地面至200hPa）的空间相关性。(a)2021年5月至2023年9月亚东和阿里月尺度降水量加权δ18O与月尺度Niño3.4指数的时间序列。厄尔尼诺和拉尼娜时期分别用红色和蓝色阴影表示。(b)同期月尺度Niño3.4指数与月平均整层积分水汽通量（地面至200hPa）的空间相关性。相关系数揭示了与ENSO阶段相关的水汽输送增强或减弱的区域
