"Introducción de antecedentes"

La bahía de Bengala se encuentra en el noreste del Océano Índico y su forma geográfica triangular le permite producir una gran cantidad de vapor de agua. Este vapor de agua continúa fluyendo hacia el subcontinente indio, trayendo abundantes precipitaciones al este de la India y los países vecinos, especialmente en la temporada monzónica de mayo a septiembre, el fenómeno de las precipitaciones es más significativo. Y la actividad agrícola y económica de la India depende en gran medida de las lluvias de verano.

Las características climáticas y de ubicación únicas de la Bahía de Bengala afectan profundamente el proceso de generación y transmisión de humedad en la región. Durante la temporada de monzones, la temperatura de la superficie del mar en esta zona marítima suele superar los 28 ° c, lo que es fácil de formar convección del aire y también puede proporcionar vapor de agua a la atmósfera durante todo el año. Incluso si la temperatura del mar es alta y la convección es frecuente, la precipitación en la temporada monzónica de verano sigue siendo mucho mayor que la evaporación, lo que hace que la Bahía de Bengala se convierta en un importante sumidero de vapor de agua, como un "gran almacén de vapor de agua".

"¿ por qué estudiar los isótopos en la lluvia?"

Determinar de dónde viene y hacia dónde va el vapor de agua es el eslabón central del estudio del ciclo hidrológico. Este estudio no solo ayudará a las personas a comprender profundamente las características variables del monzón, sino que también nos ayudará a hacer frente a los desastres de lluvias torrenciales causados por ciclones tropicales y reducir las pérdidas.

analizarRastreador físicoEs un método confiable para explorar las fuentes y sumideros de vapor de agua atmosférico, entre los que se encuentran las precipitaciones en las Islas Andamán de la Bahía de bengala.Isótopos establesEs un objeto de investigación importante. La cobertura forestal de las Islas Andamán es tan alta como el 92% de la superficie, y hay muy pocas fuentes potenciales de vapor de agua secundario, como el vapor de agua del suelo, que interfieren menos con la investigación, por lo que el estudio isotópico de la lluvia local puede proporcionar datos valiosos para revelar el proceso dinámico de vapor de agua.

Diagrama esquemático del ciclo hidrológico

Pero en la actualidad, el estudio de los isótopos de agua de lluvia aquí es muy escaso, y sus características aún no están claras a corto plazo. Aunque ahora hay un modelo de circulación global que puede simular la distribución de las lluvias y la variabilidad isotópica del monzón de verano indio, que coincide mejor con las observaciones reales, hay diferencias significativas en los datos del "efecto lluvia" simulado (la relación entre la cantidad de lluvia y los isótopos).

Para esclarecer estos problemas, expertos del Instituto de meteorología tropical de la India (iitm pune) y la Universidad de ponticherry realizaron un estudio de dos años sobre isótopos de agua de lluvia en Port Brewer (la ciudad más grande de las Islas andamán).

El estudio tiene como objetivo alcanzar cuatro objetivos principales:

Aclarar las características de los isótopos de precipitación en esta área;

Explorar cómo las variables atmosféricas marinas, como la fuente de vapor de agua, el flujo y la actividad convectiva, afectan los isótopos;

Aclarar las características del "efecto lluvia" y si se verá afectado por los cambios dentro de la temporada de monzones;

Verificar si la composición isotópica de la lluvia está relacionada con los eventos de lluvia que afectan al monzón y el flujo de vapor de agua.

"Métodos de investigación"

Durante el estudio de dos años, los expertos recogieron alrededor de 90 muestras diarias de agua de lluvia cada año en el campus universitario de bendisheli en Port brell, las empacaron en botellas de plástico a prueba de fugas y las enviaron a la sucursal de Pune del Instituto Politécnico de la India para su análisis isotópico.

Inicialmente, el equipo de investigación realizó las pruebas con un espectrómetro de masas de relación isotópica (irms), seguido de un análisis de todas las muestras con un analizador láser de isótopos de agua y vapor de agua ABB oa - ico, tipo tiwa - 45 - EP (precursor del tipo mejorado gla431 - tiwa).

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"Resultados básicos"

Los resultados muestran que la relación isotópica medida por los dos instrumentos es consistente dentro del rango de variación de ± 1sigma, de los cuales la precisión de análisis de Delta 18o es de aproximadamente 0,1%, y la precisión de Delta 2H es inferior al 1%. Al analizar las precipitaciones diarias y las series temporales Delta 18o en el puerto de Brell en 2012 y 2013, se encontró que cuanto más precipitaciones hubo en 2012, menor fue el contenido de Delta 18o, un fenómeno que confirma la existencia de un "efecto cuantitativo".

Precipitaciones diarias y series temporales Delta 18o en el puerto de Brell en 2012 (arriba) y 2013 (abajo). Las barras negras representan los datos del medidor de lluvia, y las líneas rojas son los registros Delta 18o correspondientes. Existe una clara correlación inversa entre las precipitaciones de 2012 y Delta 18o, lo que ilustra el "efecto cuantitativo".

El estudio también encontró que los isótopos de oxígeno e hidrógeno de las lluvias en el sur de la Bahía de bengala, aunque tienen características típicas de las zonas oceánicas tropicales, varían con las condiciones oceánicas y atmosféricas, y se pierden en gran medida durante los ciclones tropicales. Los datos isotópicos recopilados en los últimos dos años muestran que al comienzo de la temporada de monzones, la circulación relativamente baja pero fuerte puede conducir a una revalorización moderada de las gotas de lluvia, lo que a su vez contribuye al efecto de las precipitaciones; Y la composición isotópica de la lluvia no está determinada por un evento de lluvia, sino por las propiedades dinámicas del vapor de agua.

En la etapa de maduración de la temporada de monzones, con el cambio de las condiciones atmosféricas, el grado de evaporación de las gotas de lluvia se debilita, en este momento, la influencia del vapor de agua depende principalmente de la convergencia del flujo de vapor de agua en lugar de la evaporación local. En general, los isótopos de precipitación sobre la Bahía de Bengala disminuirán sistemáticamente con la actividad convectiva a gran escala y se ajustarán por el efecto integral de la actividad convectiva, y están estrechamente relacionados con las variaciones estacionales y las fluctuaciones de escala síncrona del monzón.

Específicamente, el "efecto lluvia" en la etapa inicial y media del monzón se debe principalmente a la revalorización de las lluvias; Más tarde, debido a la convergencia del vapor de agua, no a la evaporación. Además, el "efecto cuantitativo" se caracteriza claramente durante dos años y está regulado por las variaciones monzónicas estacionales.

Este estudio nos permite comprender más profundamente el "efecto de las precipitaciones" en el norte del Océano Índico y también ayuda a reducir las diferencias entre las observaciones y las simulaciones de patrones de precipitaciones.

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Fuente del caso:La investigación a la que se hace referencia en el texto forma parte del proyecto del Organismo Internacional de Energía Atómica (oiea) "isótopos estables en los archivos de precipitaciones y paleoclima en zonas tropicales para mejorar los modelos regionales de impacto hidrológico y climático".