蒸发过程中水体稳定同位素富集与空气湿度的关系

通过同位素分馏模型的物理意义分析及实验模拟分析，探讨空气湿度对蒸发过程水体稳定同位素富集过程的影响机理，研究认为：①空气相对湿度决定了扩散系数和自由空气同位素组成对分馏系数的影响比例，空气相对湿度越小，分馏系数受扩散分馏系数影响越大，分馏系数受自由空气水汽同位素组成影响则越小，反之亦然；②空气相对湿度与蒸发残余水体氢氧稳定同位素富集程度具有负相关性，即空气湿度越大越不利于残余水体重同位素富集；③模拟残余水体同位素丰度对空气相对湿度的敏感性呈负指数关系。在无外界气态水介入的蒸发实验中，残余系数为0.194条件下，当相对湿度小于80%时，H、O稳定同位素模拟结果对湿度的敏感性均小于0.0002，即相对湿度变化对模拟残余水体同位素丰度影响很小；当湿度大于80%时，湿度变化对模拟结果的影响呈指数关系急剧增加，湿度大于80%的蒸发实验需要准确观测相对湿度值。