与狼共舞，触摸冰川河的脉搏，我们发现了新疆洪水的“秘密” ｜庞忠和( 二 )

这张图展示的是原子的水循环。它的格局和前面讲的是类似的，但我们在云上都标上了它的原子和同位素。
这个过程的特点是什么？质量比较大的同位素在降雨的过程中都会损失掉，它们会先掉在地面上，留在云团里的都是一些质量比较小的同位素。这样就越来越轻，随着它们爬坡上山，最后到达喜马拉雅山。所以能够登到山顶的都是小个子，即质量比较小的原子。
这其中就有一个规律：不同地方下的雨的同位素是不一样的。我们可以利用这个规律可以来追踪水循环。
这个过程中还有一部分是放射性的同位素，水当中有一个氚，氢原子有氢1、氢2和氢3 。
大家知道有一些把英文翻译成中文比较漂亮的例子，比如可口可乐，还有翻得比较好的就是氕、氘、氚。气字下面放一撇、两撇和三撇，氕、氘、氚就是氢1、氢2和氢3 。氢3是放射性同位素，像个时钟一样，它可以帮助我们跟踪地下水，掌握它的年龄。
什么是地下水的年龄呢？地下水从大气到达地下时开始，直到采样拿到它，所经过的时间就是它的年龄。有了年龄，又有了循环过程，我们就解开了水循环的循环机理，这个就是要解的水循环密码。
思想晚餐
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破解水循环的原子密码有什么用？
解密码有什么用呢？比如，我拿出来两个烧杯，一个烧杯里装的是来自西藏拉萨的降水，即自来水，另外一个是来自陕西西安市的自来水。

我们闻也闻不出来，喝也尝不出来它们分别来自哪里。这就好比是左边是5100的水，右边是农夫山泉，我们也是尝不出来的。
如果把它们的同位素分析一下，我们就可以马上得知，哪个水是5100 ，哪个水是低的平原上出来的水，就能够把它们区别开来了。
这个道理有什么用处？比如，我想识别一下葡萄酒，有人说这是产自正宗法国波尔多的葡萄酒，如果我怀疑这个葡萄酒产自其他地方，比如南美的智利或北欧，我就可以用同位素来比较、识别一下。
这个道理还可以用来破案。我们听说过这样的例子，有一种信封炸弹，从制造炸弹的水的蛛丝马迹中，追到了原子，把案子破了，所以做这个工作是很有用的。
我们怎么做这个工作呢？我们要先通过监测来掌握图谱，我在国际原子能机构维也纳总部做过几年同位素水文学的专家。全球的观测工作大概有400多个站点，经过连续将近60年的观测，已经掌握了全球的水的同位素。靠近赤道的水，重同位素比较多；靠近两极的水重同位素比较贫化。
这样我们就可以拿这个图谱来识别不同地方的水。在北京的7.21洪水发生以后，我们发觉观测很有用，于是就设计了一个在北京市的高密度的观测网。这个观测网有300多个点，我们可以实时跟踪身边的水循环变化。
现在我们国家的图谱已经做出来了，从南往北随着纬度增加，水的重同位素是不断贫化的。我们知道不同地方的水的同位素成分，不过青藏高原是个例外，因为它的高层特别高。青藏高原的水的重同位素很贫化，真正能够爬到喜马拉雅山山顶上的都是些小个子。

我们用什么样的办法呢？我们用先进的测试仪器，即激光测试仪器来测水中的氚，我们的实验室在世界上是排位比较高的。