USGS在地下水氯氟烃背景资料中,将recharge temperature定义为水补给时地下水位处的温度。[2] 这个时间和位置使它区别于后来取得一份水样时的温度,也不是瓶装水的灌装温度。溶解气体资料联系的是水进入含水层时的背景,不能只用采集时感觉冷或热来替代。
原文用一个带条件的例子说明其作用:同在1990年补给、位于海平面并与相同空气背景达到平衡时,5摄氏度水中的CFC-11浓度可超过25摄氏度情形的两倍。补给年份相同,气体浓度仍会因温度条件不同而变化。因此,浓度不只是一个直接贴在年份上的标签;读这个例子,年份、海平面与空气平衡几项条件都属于比较的一部分。
温度估计不同时,CFC表观年龄的解释也会偏向不同方向。USGS说,补给温度估高,会使解释年龄偏年轻;估低,则会偏老。页面又将敏感性联系到大气CFC变化:当空气中的比例在二十世纪九十年代中后期趋于峰值和平台,小的温度不确定也会更显著影响表观年龄。这里的方向属于该页讨论的CFC解释,不是所有地下水定年资料共有的误差规则。
气压也进入同一背景。原文说明,气体溶解度还与总压力有关,补给海拔可为气压背景提供信息;地形起伏较小地区,补给海拔往往较容易限定,山区的海拔不确定则可能更重要。这使“低温”或“高海拔”不能各自成为单独的水源身份标签:它们在文本中是影响溶解气体解释的条件,并不直接证明某一瓶水来自哪座山。
Excess air又是另一项明确定义。它指地下水里超过空气与水达到溶解平衡时预期含量的空气组分。USGS解释,水位上升时,毛细带或裂隙中被困住的空气可在增加的静水压力下溶解。气体浓度记录于是可能同时包含平衡溶解的部分和额外进入的部分;本篇没有把这个术语解释为商品水标签上的外加二氧化碳。
过量空气也会带入CFC。若年龄解释未考虑它,原页说可能形成偏年轻方向,并特别指出1990年以后补给水的敏感性。另一份实验室背景页将气体浓度、过量空气浓度和所估补给温度分别列出。[1] 资料中的多个数值或名称并非重复报告同一个量。惰性气体可用于研究这些条件;氮和氩也可用于相应解释时,CFC页保留了不存在反硝化的前提,不能把全部溶解氮都视为空气的原样记录。
Manning和Solomon在2003年研究摘要中,另以Utah盐湖谷地说明区域限制。[3] 山前补给包含山体地下侧向流入,以及山前常流或间歇溪流入渗;摘要说,稳定同位素通常难将这两部分区分。惰性气体所联系的补给温度与海拔虽有关联,其关系却不能预先假定,须在研究区域建立。该摘要的山地泉、矿道与谷地井资料属于这个案例,不能自动变成其他产区的来源证明。
本文采用两份实验室背景文字及上述作者摘要,不读图取值、拟合模型或实施取样;它提供矿泉水来源资料的地质解释背景,不判产品类别、保护区、水质或饮用安全。
信息来源
- U.S. Geological Survey / Reston Groundwater Dating Laboratory:Dissolved Gases N2 / Ar CO2 CH4 O2 Background
- U.S. Geological Survey / Reston Groundwater Dating Laboratory:Dating groundwater with chlorofluorocarbons: Recharge temperature, pressure, and excess air
- USGS / Manning and Solomon原研究摘要:Using noble gases to investigate mountain-front recharge
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