在祁连山共建立了由19个取样站点组成的观测网络,对降水稳定同位素进行监测。 2012-2018年在19个观测点共采集到了1310组降水样品。门源、湟源、古浪、野牛沟、拖勒、民乐、刚察、天峻和嘉峪关站是国家气象观测站;九条岭、西大河和昌马是国家水文观测站;代签、安远、苏里和俄堡是自动气象观测站(AWSs);葫芦沟和冰沟是中国科学院观测站。研究发现祁连山区降水稳定同位素 δ18O值呈现出明显的季节变化特征,夏季由于受到强烈的蒸发,δ18O值不断富集而偏正,冬季水汽在长距离输送下不断贫化偏负,降水稳定同位素演化主要受大尺度因素(水汽来源和淋洗过程)和局地因素(云下蒸发和水汽再循环)共同影响;年尺度上,祁连山区降水稳定同位素呈现出明显的温度效应(δ18O = 0.47T − 10.75,R2 = 0.37)和海拔效应(−0.13 ‰/100 m),但没有呈现出降水量效应;5-10月的平均雨滴蒸发率分别为15%、10%、12%、13%、19%和12%,受云下蒸发影响,降水δ18O在5-10月分别富集了29%、23%、26%、23%、32%和15%;祁连山区水汽来源可以分为三部分:西风环流、季风环流和北极环流。西风环流主导局部降水,分别贡献了祁连山西部、中部和东部降水的89%、74%和73%;北极环流分别贡献了6%、17%和17%。
连山区降水稳定同位素的时空模态及其环境效应示意图