Oxygen and hydrogen isotope analysis of summer and autumn precipitation, Bucheon, Korea

Abstract

산소와 수소 동위원소는 과거나 현재의 기온 변화를 연구하는데 효과적인 추적자로서 흔히 이용되고 있으며, 고기후를 연구하기 위해서는 현재의 강수 및 수증기 안정동위원소연구가 선행되어야한다(Dansgaard, 1964). 본 연구는 부천지역의 강수가 시간에 따라 어떻게 변화하는지 이해하기 위해 산소 및 수소동위원소를 측정하였다. 분석은 WS-CRDS(Wavelength Scanned cavity Ring-Down Spectroscopy) 원리를 적용한 Picarro사의 모델 L1102-i 장비를 사용하였다. 각 시료 1회당 주입횟수를 6회로 정하고 세 번까지는 이전 시료의 메모리효과를 고려하여 결과 값 산출시 제외하였다. 표준물질로는 국제원자력기구에서 제공하는 V-SMOW2(산소 및 수소 동위원소값: 0‰, 0‰), GISP(-24.76‰, -189.5‰), SLAP(-55.50‰, -427.5‰)를 이용하였다. 연구기간 동안에 채취된 시료의 는 -11.94~-2.18‰, 는 -91.44~-14.40‰, 중수소과잉값(Deuterium Excess)은 -2.96~18.49‰를 나타났다. 연구기간동안에 의 온도효과는 뚜렷하게 보이지 않았으나, 강수량이 많은 여름철 강수 외에 국지성호우에서도 우량효과(Amount Effect)가 나타났고, 강수량과 강수의 지속시간이 큰 영향을 준다. 지구천수선(Global Meteoric Water Line, GMWL, Dansgaard, 1964)의 기울기가 8과 다른 기울기를 가진다면 다른 물리적 작용을 생각해보아야한다(이정훈 외, 2013). 산소 및 수소동위원소의 선형관계식(=7.89+6.48, n=20, r^2=0.930)으로부터 해양기원 수증기가 증발에 의해 이동되어 측정되었음을 알 수 있다. Y절편이 기존 연구보다 낮은 이유는 연구기간이 여름과 가을에 집중되었기에 계절별 대표성 문제로 판단되며, 가을에 내린 강수는 여름과 겨울에 내린 강수 사이에서 과도기적인 특징을 보인다고 보고된바 있다(이광식 외, 1997).