同位素效应( 三 ) _有机化学中的同位素效应

高度效应:δD=－1.128‰/100m－107.05;δ18O=－0.5294‰/100m+1.788 。西藏南部地区，高度效应的变化较大，这一变化主要是沿河谷逆流而上的降水云气运移距离长，且经历了下游河谷口(亚热带)、中下游(温带)至中上游(寒带)不同气候带的变化，实际上是区域性大陆效应和高度效应的综合反映。图4－7 降水的氧同位素组成随远离海岸线的变化(据U.Siegenthaler ， 1979)4.大陆效应降水的同位素组成随远离海岸线而逐步降低，这一现象称之为大陆效应。图4－7形象地说明了这一过程。
显然，这一情况与潮湿气团在迁移过程中凝结降雨引起的同位素分馏效应有关。Polyakov和Kolesnikova(1978)指出，年平均温度低于20℃的地区，年降水的平均同位素组成与海岸线距离(L)的关系为δD=8δ18O+10+0.7‰L2年平均温度在－15℃<t<20℃的地区，月降水的平均同位素组成与海岸线距离(L)的关系为δD=6δ18O－0.7L2+0.7t－7‰L为相对于海洋的距离(1000km) ，海滨和岛屿地区的L=0 。西藏南部雅鲁藏布江河谷一带的大气降水同位素分布具有明显的区域性大陆效应，其同位素组成大致有如下的分布趋势:1)雅鲁藏布江干流逆流而上δD、δ18O、T(氚， TU)值呈有规律的分布:从羊村(－94.2‰ ，－16.00‰ ， 12.1TU)经曲水(－98.1‰ ，－16.30‰ ， 14.5TU)、奴各沙(－101.5‰ ，－17.67‰ ， 21.3TU)、日喀则(－150.3‰ ，－18.52‰ ， 23.1TU)到干流中流的拉孜(－213.0‰ ，－24.50‰ ， 28.0TU) ，氢、氧同位素组成逐渐降低，氚值(T)逐渐升高。
2)位于雅鲁藏布江下游大拐弯附近帕隆藏布水系的通麦、东久、鲁朗等地， 1998年采集的水样的δD、δ18O和氚含量分别为(－97.5‰ ，－98.0‰ ，－92.3TU)、(－13.86‰ ，－13.74‰ ，－13.90TU)、(5‰ ， 18‰ ， 13TU) ，其氢、氧同位素值相当接近，这种同位素分布特征可能是该地区处于沿雅鲁藏布江下游河谷而上的孟加拉降水云汽与怒江方向降水云汽交汇有关。3)尼洋曲的δD、δ18O、T的变化为:从奴下(－97.9‰ ，－16.81‰ ， 12.9TU) ，经八一(－99.7‰ ，－16.90‰ ， 13.2TU)至工布江达(－108.5‰ ，－18.01‰ ， 14.5TU) ， δD、δ18O逐步降低，氚值逐步升高。4)拉萨河流域大气降水的同位素组成也有明显的区域性分布特点:拉萨河中上游地区沿念青唐古拉山脉走向一侧从多拉(－85.2‰ ，－13.80‰ ， 21.0TU) ，经旁多(－90.80‰ ，－14.20‰ ， 22TU)、羊八井(－90.9‰ ，－14.80‰ ， 20.1TU)至拉萨(－97.3‰ ，－16.20‰ ， 13.9TU) ，大气降水的δD、δ18O、T(氚)值由东北向西南呈逐渐降低的趋势， δD、δ18O的变化实际上反映了来源于怒江地区的大气降水云汽的运动方向， T值的变化可能与采样位置的高度变化有关，多拉的高度为4675m ，旁多、羊八井分别为4050m和4210m ，拉萨为3655m 。
曲水、色甫、拉萨采样处1996年7月水样的δD、δ18O、T(氚)值接近，但1998年7月拉萨水的同位素组成有变化，特别是氚值有大幅度的升高，这可能与当时印度、巴基斯坦的大气层核试验有关。5)年楚河流域大气降水的同位素组成从下游与雅鲁藏布江干流交汇的日喀则(－150.3‰ ，－18.52‰ ， 23.1TU)到江孜(－152.6‰ ，－19.60‰ ， 22.0TU) ，其δD、δ18O、T(氚)值逐渐降低，年楚河地处研究区的上游，其同位素变化趋势反映了印度洋夏季季风暖湿气流沿雅鲁藏布江河谷逆流而上的降水总体规律，同时也表现出当地水蒸发对大气降水云汽有明显的影响。5.降水量效应大气降水的平均同位素组成是空气湿度的函数，因此，降水的平均同位素组成与当地降水量存在某种相关关系。根据IAEA的统计，赤道附近的岛屿地区降水量和δ18O之间的关系为δ18O=(－0.015±0.0024)P－(0.047±0.419)r=0.874式中:P为月平均降水量(mm) 。
据Dansgaard(1964)资料，地区性的平均降水量和降水δ值同样存在着类似关系:阿皮亚(Apia)地区:同位素地球化学马当(Madang)地区:同位素地球化学我国广州、昆明的相关方程分别为δ18O=0.0099P－2.7467(广州)δ18O=－0.0226P－4.4690(昆明)我国武汉地区亦有明显的降水量效应(图4－8) 。据田立德等，对拉萨气象站1993～1996年大气降水δ18O的测定结果，拉萨地区降水的季节分布极不均匀，由于受高原季风的控制，该地大部分降水集中于夏季，冬季几乎没有降水。他们采用降水次数代替降水量，发现拉萨雨季降水的δ18O值存在明显的“降水量效应” ，累计多年各月降水δ18O和降水次数之间存在负相关关系，降水次数愈多，降水的δ18O值就越低。