2010-2015年西安、蘭州和西寧氣溫和降水的月平均變化地點:采樣地點位于西安市市區東南9公里的雁塔區。水蒸氣樣本是在一棟12層建筑的7樓采集的，采樣高度30 m，降水樣本在頂層收集，采樣高度50 m。

測量大氣水汽和降水的氫氧同位素組成；ΔdΔδ圖用于定性診斷云基以下過程；Stewart模型(方法1)和氣柱模型(方法2)用于定量評估云基以下蒸發效應。

(1) 收集降水和水汽樣品，用Picarro L2130-i測量其氫氧同位素組成；

(2) 繪制ΔdΔδ圖，定性分析云基以下過程； 

(3) 應用方法1和方法2，定量計算云基以下蒸發對降水同位素的影響。

試驗結果顯示：西安的降水主要受到云基以下蒸發過程影響；兩種方法得到的 Δ δ²H結果沒有顯著統計差異，但對降雪事件的評估存在較大誤差。

上圖顯示的是西安的當地降水線(LMWL)和水汽線(LWVL)。可以看出：

(1) LMWL的斜率7.0低于GMWL的斜率8.0，反映了云基以下蒸發的影響。

(2) LWVL的斜率7.8也略低于平衡分餾值8.0，反映了動力學過程的影響。

(3) 降水和水汽同位素組成分布在不同范圍，前者較陽性，這與經典分餾理論吻合，支持了二者之間存在蒸發作用。

Δd Δδ圖是Graf等人在2019年提出的一種新型圖解框架，可以直接區分不同云基以下過程對水汽和降水穩定同位素組成的卷積影響，尤其是平衡和非平衡過程的影響。

其中Δd是降水平衡水汽與觀測近地面水汽的d-excess之差；Δδ是兩者的δ²H之差。圖中橫縱坐標分別為 Δd和 Δδ。不同云基以下過程在該二維相空間有不同的分布，從而可以更清楚地識別。

說明：本文數據在 Graf 等人建議的 Δd Δδ 直徑圖上的投影。實線代表 Δd-excess_v 和 Δδ²H_v 為0‰。虛線對應于陰影中具有 95% 置信帶的樣本的線性擬合。紅線是降雨樣本，青色線是降雪樣本。羅馬數字代表象限的類別。

(1)干旱地區降水和水汽同位素組成關系密切；

(2) Δd Δδ圖可以有效定性分析云基以下過程；

(3)兩種方法可以定量評估蒸發效應，但方法2可以包含更多過程。

最后，感謝中國科學院地球環境研究所黃土與第四紀地質國家重點實驗室；中國科學院第四紀科學與全球變化卓越中心，再次向本文作者刑萌老師等對本公眾號大力支持。