国际原子能机构的一个新研究项目将侧重于利用同位素了解对流雨事件对地表和地下水资源的影响。在这里，专家们在科威特科学研究所 (KISR) 分析水样的实验室测试结果，2018 年。(照片：D.Calma/IAEA)
国际原子能机构正在呼吁研究组织加入一个新的协调研究项目(CRP)，该项目旨在利用同位素提高对对流雨事件对地表水和地下水资源影响的认识。
科学家预测，气候变化将改变全球不同地区的降雨模式。降雨模式的这些修改包括被强降雨事件中断的长期干旱阶段，其中大部分年度降雨可能在几个小时内发生。这种类型的降雨通常与对流降雨事件有关，预计随着温度升高，对流降雨事件将变得更加普遍。此类事件可能导致过度的地表溢流、土壤侵蚀和城市洪水，尤其是在干旱和/或密封土地上发生时。洪水和水土流失影响饮用水水库的水质。此外，对流降雨事件对含水层补给的贡献可能较小，但尚不清楚这是否适用于所有气候区域和地形环境。所以，
水同位素已被证明是从雨滴到泉水、井、河流或水库的水运动的理想示踪剂。然而，对流雨事件可能会挑战我们的数据收集和解释技术，因为它们发生在几公里范围内，并且通常在一个事件中包含该地点的年度同位素变化。这种浓缩的变化需要高时间分辨率和用于自动采样的标准化设备的开发。
对排放有贡献的集水区基于同位素的分离假设溪流水成分反映了同位素值范围不同的不同水源的比例。因此，要充分了解对流雨事件的影响和遗留问题，需要调整降水数据收集，并需要探索额外的示踪剂以跟踪流域内的“极端降雨信号”。短寿命放射性核素可以揭示地下水、地表径流和土壤水对排放的贡献时间尺度，从而提供有关不同隔室脆弱性的关键信息。
此外，为期四年的新 CRP 提出了一种创新方法，即对降雨事件进行高频采样、对饱和和非饱和区进行采样、一套同位素(包括稳定和放射性水同位素、硫 35 和氡 222)，在与集水区出口处的高频传感器相结合。CRP 将在对流雨事件引发的短时间尺度上重新审视同位素在流域水文学中的应用，并为 (1) 水同位素的高频和基于事件的采样、(2) 短寿命放射性同位素的应用以及 (3) 提供建议) 同位素与通过高频水质传感器获得的浓度-排放关系的组合。
CRP 总体目标
CRP 的总体目标是利用同位素提高对对流雨事件对地表和地下水资源影响的理解。从这个意义上说，CRP 将特别有助于通过了解和预测气候变化对淡水资源的影响来确保淡水供应的可持续发展目标(SDG)具体目标 6.4，并有助于实现零饥饿目标(SDG 2.4)，气候变化复原力、适应、减少影响和预警(SDG 13.1 和 13.3)，以及保护淡水生态系统(SDG 15.1)。
具体研究目标
推进降水中同位素的高频采样方法，以评估大雨事件随时间变化的同位素信号。
通过集水区跟踪暴雨事件的同位素信号，并使用稳定的放射性同位素估计集水区的停留时间。
结合河流中的同位素、水化学和浓度-流量关系，了解对流降雨和气候变化影响后不同水文分区的排水时间。
如何加入此 CRP
有兴趣加入 CRP 的研究组织必须使用 CRA 门户网站上的适当模板，在 2022 年 9 月 24 日之前通过电子邮件向 IAEA 研究合同管理科提交其研究合同或协议提案。同一模板可用于研究合同和技术合同。原子能机构鼓励各机构尽可能让女性研究人员和年轻研究人员参与其提案。有关此 CRP 的更多信息，潜在申请人应使用CRP 页面下的联系表。
