國際原子能機構的一個新研究項目將側重于利用同位素了解對流雨事件對地表和地下水資源的影響。在這里，專家們在科威特科學研究所 (KISR) 分析水樣的實驗室測試結果，2018 年。(照片：D.Calma/IAEA)
國際原子能機構正在呼吁研究組織加入一個新的協調研究項目(CRP)，該項目旨在利用同位素提高對對流雨事件對地表水和地下水資源影響的認識。
科學家預測，氣候變化將改變全球不同地區的降雨模式。降雨模式的這些修改包括被強降雨事件中斷的長期干旱階段，其中大部分年度降雨可能在幾個小時內發生。這種類型的降雨通常與對流降雨事件有關，預計隨著溫度升高，對流降雨事件將變得更加普遍。此類事件可能導致過度的地表溢流、土壤侵蝕和城市洪水，尤其是在干旱和/或密封土地上發生時。洪水和水土流失影響飲用水水庫的水質。此外，對流降雨事件對含水層補給的貢獻可能較小，但尚不清楚這是否適用于所有氣候區域和地形環境。所以，
水同位素已被證明是從雨滴到泉水、井、河流或水庫的水運動的理想示蹤劑。然而，對流雨事件可能會挑戰我們的數據收集和解釋技術，因為它們發生在幾公里范圍內，并且通常在一個事件中包含該地點的年度同位素變化。這種濃縮的變化需要高時間分辨率和用于自動采樣的標準化設備的開發。
對排放有貢獻的集水區基于同位素的分離假設溪流水成分反映了同位素值范圍不同的不同水源的比例。因此，要充分了解對流雨事件的影響和遺留問題，需要調整降水數據收集，并需要探索額外的示蹤劑以跟蹤流域內的“極端降雨信號”。短壽命放射性核素可以揭示地下水、地表徑流和土壤水對排放的貢獻時間尺度，從而提供有關不同隔室脆弱性的關鍵信息。
此外，為期四年的新 CRP 提出了一種創新方法，即對降雨事件進行高頻采樣、對飽和和非飽和區進行采樣、一套同位素(包括穩定和放射性水同位素、硫 35 和氡 222)，在與集水區出口處的高頻傳感器相結合。CRP 將在對流雨事件引發的短時間尺度上重新審視同位素在流域水文學中的應用，并為 (1) 水同位素的高頻和基于事件的采樣、(2) 短壽命放射性同位素的應用以及 (3) 提供建議) 同位素與通過高頻水質傳感器獲得的濃度-排放關系的組合。
CRP 總體目標
CRP 的總體目標是利用同位素提高對對流雨事件對地表和地下水資源影響的理解。從這個意義上說，CRP 將特別有助于通過了解和預測氣候變化對淡水資源的影響來確保淡水供應的可持續發展目標(SDG)具體目標 6.4，并有助于實現零饑餓目標(SDG 2.4)，氣候變化復原力、適應、減少影響和預警(SDG 13.1 和 13.3)，以及保護淡水生態系統(SDG 15.1)。
具體研究目標
推進降水中同位素的高頻采樣方法，以評估大雨事件隨時間變化的同位素信號。
通過集水區跟蹤暴雨事件的同位素信號，并使用穩定的放射性同位素估計集水區的停留時間。
結合河流中的同位素、水化學和濃度-流量關系，了解對流降雨和氣候變化影響后不同水文分區的排水時間。
如何加入此 CRP
有興趣加入 CRP 的研究組織必須使用 CRA 門戶網站上的適當模板，在 2022 年 9 月 24 日之前通過電子郵件向 IAEA 研究合同管理科提交其研究合同或協議提案。同一模板可用于研究合同和技術合同。原子能機構鼓勵各機構盡可能讓女性研究人員和年輕研究人員參與其提案。有關此 CRP 的更多信息，潛在申請人應使用CRP 頁面下的聯系表。
