秦岭太白山地区降水化学及其环境意义

秦岭- - 淮河一线是我国地理环境南北方的分界线。本项目以位于我国地理南北分界线、季风气候特征明显的秦岭主峰太白山为研究区域，应用降雪/降雨化学特征分析的手段和方法，分不同季节、不同海拔高度对太白山南北两坡及峰顶的降水化学特征进行定点采样分析，结合气象观测资料，深入研究在全球变化背景下，我国地理南北分界线及其两侧不同季节降水稳定同位素和可融性离子的变化规律及其气候和环境意义，重点定量分析降水化学对该区域地表与地下水质的影响，揭示该典型区域降水化学与水环境之间的影响关系，评估降水化学对该区域生态环境的综合影响，探索降水化学的区域来源、大气环流模式、区域气候及其变化规律，为当地生态环境保护和社会经济的可持续发展提供理论依据和科学指导，为实现新时期区域发展人地和谐关系服务。本项目将首次在我国东部季风区开展积雪水化学特征的研究，以拓展冰冻圈的研究范围和内容，作为青藏高原及西部山区降水化学研究的补充。

本项目以秦岭主峰太白山为研究区域，应用降雨化学特征分析的手段和方法，分不同季节、不同海拔高度对太白山南北两坡及峰顶的降水化学特征进行定点采样分析，结合气象观测资料，深入研究了在全球变化背景下，我国地理南北分界线及其两侧不同季节降水稳定同位素和可融性离子的变化规律及其气候和环境意义，重点定量分析了降水化学的组成结构，揭示了该典型区域降水化学与大气环境之间的影响关系。研究发现，太白山北坡降水离子总浓度冬半年高于夏半年，冬半年不同海拔高度离子浓度波动大，冬半年海拔效应明显大于夏半年，太白山南北降水离子有一定的差异。北麓降水常量离子浓度的顺序依次为：NH4+＞SO42-＞Ca2+＞NO3-＞Na+＞Cl-＞Mg2+＞K+＞F-，离子总浓度表现出明显的季节变化：夏季＜秋季＜春季＜冬季。北麓地区降水组分中，Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+主要来自地壳源，SO42-、NO3-、NH4+主要来自人为源， K+和F-主要由海盐源和人为源共同贡献。北方路径的气团比南方路径气团离子总浓度较高；西北方向气团降水Na+、Mg2+、Ca2+浓度较高；受人为活动影响，东北方向SO42-、NO3-、NH4+浓度较高。南麓降水中各离子浓度大小顺序为Ca2+>SO42->NH4+>NO3->K+>Na+>Mg2+>Cl->F-，离子总浓度相对于国内已研究的其它高山站点偏高，表现出富钾的特征；季节上离子总浓度冬春高，夏秋低；降水中SO42-的人为源贡献率是95.65%，NO3-的人为源贡献率为99.3195%；K+的非海盐贡献率为99.20%，Mg2+非海盐贡献率为88.10%；F-和NH4+主要由人为源贡献。太白山降水离子具有明显的海拔效应，浓度随海拔高度明显呈下降趋势，而夏半年海拔效应较冬半年不明显，离子浓度随海拔变化趋势相对较平缓，不同的离子受海拔影响程度不同。.项目首次在我国东部季风高寒地带开展降水化学特征的研究，拓展了冰冻圈的研究范围，对研究我国地理分界线南北及气候过度区的气候特点，揭示全球变化下该典型区域的响应变化特点和人类活动影响，服务当地的生态环境和社会经济的发展，建立和谐的人地关系，具有深远的学术与现实意义。