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氢氧稳定同位素因在水体相变过程中发生显著的同位素分馏,已成为地球表层各圈层不同形式水循环过程的重要示踪剂,同时也是运用冰芯、石笋、树轮等稳定同位素记录重建古气候的重要依据。但是对于全球最强季风系统的东亚地区,影响其水体稳定同位素的因素复杂多样,使得对本区石笋等稳定同位素记录气候指示意义的解释存在较大争议。梅雨作为东亚地区特有的天气与气候现象,是东亚大气环流由春到夏演变的产物,目前很少有研究专门分析这一系统下大气水汽稳定同位素的演变特征及其影响机制。本文基于南京大学地球系统区域过程综合观测实验基地(SORPES)建立的Picarro L2120-i大气水汽稳定同位素观测系统,从大尺度环流(水汽源区变化及其通道上的对流过程)、中尺度冷暖气团相互作用及局地对流活动等角度分析了南京市2013～2016年梅雨期大气水汽稳定同位素演变特征及其影响机制。研究结果有望为目前广泛存在争议的季风区石笋等稳定同位素记录气候指示意义的解释提供理论依据,同时可为利用大气水汽稳定同位素进行梅雨水循环示踪工作奠定基础。观测结果发现南京梅雨期大气水汽稳定同位素(δ18Ov)波动较大,可能与其梅雨水汽复杂的输送过程有关,初步得出以下结论:(1)水汽源区的远近变化及水汽传输过程中对流活动的强弱是下游大气水汽中稳定同位素变化的主要原因。当水汽来自西南暖湿气流输送的印度洋和孟加拉湾远源地区时,长距离传输导致沿途水汽δ18Ov因不断淋洗而逐渐贫化,而源区及传输过程中的强对流活动则会加剧水汽贫化程度;当水汽来自偏东气流输送的西太平洋近源地区时,由于输送距离的缩短,水汽在传输过程中的淋洗程度减弱,水汽稳定同位素偏富集。(2)梅雨是南方暖湿空气与北方干冷空气交汇于长江中下游地区而形成的准静止锋对流雨带。当南方暖湿气流强度较弱,而北方冷干气流较强盛时,其δ18Ov较富集的水汽对研究区的影响占主导地位,往往导致近地面观测的水汽δ18Ov在降水事件下贫化不严重甚至呈富集趋势。(3)除了大尺度环流因素以及中尺度冷暖气团相互作用对梅雨大气水汽稳定同位素影响外,局地因子有时也会影响梅雨大气水汽稳定同位素的变化,如云下过程(降落雨滴和水汽的同位素交换作用以及雨滴下落过程中的再蒸发)、陆地蒸散发过程、不饱和下沉气流等,尤其在天气尺度下,这些影响不容忽视。