CN106483079A - 水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法和装置 - Google Patents

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CN106483079A CN201610849750.5A CN201610849750A CN106483079A CN 106483079 A CN106483079 A CN 106483079A CN 201610849750 A CN201610849750 A CN 201610849750A CN 106483079 A CN106483079 A CN 106483079A
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张通
效存德
郭晓寅
张东启
柳景峰
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Abstract

本发明公开了一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法，有助于消除在使用同位素光谱仪测定水汽同位素时的误差。该方法包括：使用光谱仪测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得到第一比率序列；使用该光谱仪测量指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率；根据第一比率序列、多个湿度值、以及指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行高阶多项式拟合以得到针对该光谱仪的湿度归一化公式；使用该光谱仪测量被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率；根据归一化公式和被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得出被测水汽归一化到指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。

Description

水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及同位素测定技术领域，特别是涉及一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法和装置。
背景技术
自然界中不同形式的水分子(H2 16O，HDO，H2 18O)存在质量和组合形式的差别，导致在不同气象条件下相态转化中的同位素分馏差异。如液态水蒸发成气态过程中，含有较重同位素原子的水分子(如含有18O、D)相对于普通的水分子更难蒸发。为了界定不同水体中到底含有多少重同位素，以维也纳附近的海水作为基础标准，定义了同位素比率，为样品值与维也纳海水值之比，其中样品值为[HDO]/[H2O](即HDO的浓度与H2O的浓度之比)；维也纳海水值为([HDO]/[H2O])-1。这样表示主要是为了方便进行相关的计算。
过去几十年中，对于水氢氧同位素比率(习惯上分别以δ18O和δD)的测定，一般采用同位素质谱仪(如MAT-253、Delta Plus)进行测定。而对于大气水汽中稳定同位素比率的测定，主要依靠大气水汽冷阱收集，将大气中的水汽，通过超低温冷凝的方法，收集到样品瓶中，带回实验室内使用同位素质谱仪进行分析。因为质谱仪的体积非常大，运输困难，所以限制了其应用。
近几年来，同位素光谱仪(如Picarro L1102i、LGR WVIA)的发展，使得人们拥有了另外一种手段进行水氢氧稳定同位素比率的测定。其主要原理是：红外波段的激光，通过水汽时会产生衰减，其衰减比率和距离以及水汽中各原子的组成有关，因此可以通过激光光谱的衰减率，判定待测水中的氢氧同位素组成。与质谱仪相比，同位素光谱仪体积非常小，因此获得了广泛的应用。但是同位素光谱仪的测量结果误差较大。
为促进水氢氧稳定同位素比率方面的研究，国际原子能机构(IAEA)提出了国际水同位素测定对比计划(http://www-naweb.iaea.org/napc/ih/index.html)，但是该计划只针对同位素质谱仪测定实验室开展。同位素光谱仪的监测技术仍没有统一标准，也未普遍达到可接受水平，因此暂不能加入该计划。
为促进同位素光谱仪技术的进步，法国国家科学院LGGE实验室召集全球科学家于2013年10月15-20日举行了“第一届大气水汽稳定同位素观测、模拟和测量技术研讨会”，拟定发布白皮书，统一技术标准，但未取得实质进展(http://caylor.princeton.edu/2014/01/first-international-workshop-on-advances-in-o bservations-models-and-measurements-techniques-of-atmospheric-water-vapor-isot opes/)。
发明内容
本发明的目的是要提供一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法，有助于消除在使用同位素光谱仪测定水汽同位素时的误差。
为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法。
本发明的水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法包括：使用光谱仪测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得到第一比率序列；使用该光谱仪测量所述指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率；根据所述第一比率序列、所述多个湿度值、以及所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行高阶多项式拟合以得到针对该光谱仪的湿度归一化公式，其中自变量是湿度值，因变量是指定标准水在该自变量下的氢氧稳定同位素比率与所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率之间的差值；使用该光谱仪测量被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率；根据所述归一化公式和所述被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得出所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。
可选地，该方法还包括：使用该光谱仪多次测量指定的标准水在所述指定湿度值的预设邻域内的氢氧稳定同位素比率得到系列测量值；根据所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率和所述系列测量值进行线性拟合以得到针对该光谱仪的线性校正公式，其中自变量是所述系列测量值，因变量是所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率；使用所述线性校正公式对所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行校正。
可选地，所述指定湿度值为19000ppm。
可选地，所述被测水汽是大气水汽；所述多个湿度值位于给定时段内观测得到的多个大气水汽绝对湿度值中的最大值和最小值之间。
可选地，所述被测水汽是大气水汽；所述指定的标准水为3种标准水；对于给定时段内观测得到的多个大气水汽氢氧稳定同位素比率的多个测量值，在所述3种标准水中，氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值分别大于和小于该多个测量值中的最大值和最小值。
可选地，所述指定湿度值的邻域为[17500,21000]ppm。
可选地，所述指定水的氢氧稳定同位素比率介于所述3种标准水中氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理装置。
本发明的水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理装置包括：第一存储模块，用于保存第一比率序列，该第一比率序列是使用光谱仪测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率而得到；第二存储模块，用于保存使用该光谱仪测量得到的所述指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率；多项式拟合模块，用于根据所述第一比率序列、所述多个湿度值、以及所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行高阶多项式拟合以得到针对该光谱仪的湿度归一化公式，其中自变量是湿度值，因变量是指定标准水在该自变量下的氢氧稳定同位素比率与所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率之间的差值；第三存储模块，用于保存使用该光谱仪测量得到的被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率；归一化模块，用于根据所述归一化公式和所述被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得出所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。
可选地，该处理装置还包括：第四存储模块，用于保存使用该光谱仪多次测量指定的标准水在所述指定湿度值的预设邻域内的氢氧稳定同位素比率得到的系列测量值；线性拟合模块，用于根据所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率和所述系列测量值进行线性拟合以得到针对该光谱仪的线性校正公式，其中自变量是所述系列测量值，因变量是所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率；线性校正模块，用于使用所述线性校正公式对所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行校正。
可选地，所述被测水汽是大气水汽；所述指定的标准水为3种标准水；对于给定时段内观测得到的多个大气水汽氢氧稳定同位素比率的多个测量值，在所述3种标准水中，氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值分别大于和小于该多个测量值中的最大值和最小值；所述指定标准水的氢氧稳定同位素比率介于所述3种标准水中氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值之间。
根据本发明的技术方案，针对光谱仪的测量结果随湿度变化的特点进行湿度校正，并且针对其飘移误差进行线性校正，有助于消除在使用同位素光谱仪测定水汽同位素时的误差，使光谱仪的测量结果接近真实值。根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是同一水样在不同水汽湿度下的氢氧稳定同位素比率的观测序列的示意图；
图2是同一水样按照同一水汽湿度多次进样得到的观测序列的示意图；
图3是根据本发明实施方式的被测水汽的氢氧稳定同位素比率测量值的湿度校正的主要步骤的示意图；
图4是根据本发明实施方式的被测水汽的氢氧稳定同位素比率测量值的线性校正的主要步骤的示意图；
图5是根据本发明实施方式的水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理装置的基本结构的示意图；
图6是不同湿度下的氢氧稳定同位素比率测量值与指定湿度下的氢氧稳定同位素比率测量值之间的差值，与水汽湿度的关系的示意图线；
图7是使用氢氧稳定同位素比率已知的标准水，进行氢氧稳定同位素比率测量得到的测量值与实际值之间关系的示意图线；
图8是根据本发明实施方式的校正结果对比的示意图。
具体实施方式
发明人在实现本发明的过程中考察了使用光谱仪的水氢氧稳定同位素比率测量值与被测水汽的水汽浓度之间的关系，得出其关系大致如图1所示。图1是同一水样在不同水汽湿度下的氢氧稳定同位素比率的观测序列的示意图，从图1可以看出，使用同一标准水，以不同水汽湿度进样，得到的数据序列。可以看出光谱仪实测值与水汽湿度有重要关系，水氢氧稳定同位素比率的测量值随着水汽湿度的变化而变化。
另外在相同湿度下进行测量时，光谱仪仍呈现与湿度无关的误差，可称为漂移误差，如图2所示。图2是同一水样按照同一水汽湿度多次进样得到的观测序列的示意图。可以看出前3次测量值与后面数据差异较大，主要原因为记忆性误差；从后面数据序列可以看出系统漂移造成的随机误差。
在本发明的实施方式中，利用固定的指定水进行湿度归一化，将被测水汽的氢氧稳定同位素比率测量值归一化到指定湿度下，例如19000ppm，即实现被测水汽的氢氧稳定同位素比率测量值的湿度校正，以消除湿度对光谱仪测量结果的影响。具体步骤可按图3所示进行，图3是根据本发明实施方式的被测水汽的氢氧稳定同位素比率测量值的湿度校正的主要步骤的示意图。
步骤S31：测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得到第一比率序列。在图1的各个步骤中，指定水是同一份水样，以保证测量的水的氢氧稳定同位素比率不变。这里的湿度值最好是不少于10个。在操作时，可使用自动进样器控制水的进样量，生成10个以上的水汽湿度梯级的样品，分别输入同位素光谱仪进行测试，得到各个湿度梯级下的氢氧稳定同位素比率。
步骤S32：测量指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。这里的指定湿度是最终要归一化到的湿度，例如可以取19000ppm。
步骤S33：得出湿度归一化公式。在本步骤中，具体是根据上述的第一比率序列、所述多个湿度值、以及所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率，进行高阶多项式拟合，从而得到湿度归一化公式。在该公式中，自变量是湿度值，因变量是指定标准水在该自变量下的氢氧稳定同位素比率与所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率之间的差值。因为氢和氧的稳定同位素比率的校准原理相同，因此以下只列出1个公式，在使用时应当分别代入氢和氧的稳定同位素比率的数值。用于湿度校正的湿度归一化公式的形式可以如公式(1)所示：
δ当前湿度-δ指定湿度＝anρ当前湿度 n+an-1ρ当前湿度 n-1+an-2ρ当前湿度 n-2+…+a1ρ当前湿度+a0 (1)
在公式(1)中，ρ当前湿度表示当前湿度，δ当前湿度表示在当前湿度下的测量值，即步骤S31中的测量值之一，下标中的当前湿度为步骤S31中的多个湿度值之一。δ指定湿度表示步骤S32中的测量值。a0至an表示待定系数，n为自然数。将步骤S31中的多个测量值分别代入公式(1)，得到一系列包含待定系数a0至an的式子，再对这些式子进行高阶多项式拟合，从而确定待定系数a0至an。
步骤S34：测量被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率。本步骤中，即得到ρ当前湿度和δ当前湿度的又一值。
步骤S35：对步骤S34中的测量值进行湿度校正。此时在公式(1)中，a0至an和ρ当前湿度、δ当前湿度均已知，因此可按公式(1)求出δ指定湿度，该δ指定湿度即为δ当前湿度被校正到指定湿度下的值。
通过以上的步骤，有助于消除湿度对于光谱仪测量水氢氧稳定同位素比率的影响。为了取得更准确的水氢氧稳定同位素比率值，对于湿度校正的数据，还可以再进行线性校正，为此需要先得出线性校正公式，可按图4所示步骤进行，图4是根据本发明实施方式的被测水汽的氢氧稳定同位素比率测量值的线性校正的主要步骤的示意图。
步骤S41：多次测量指定的标准水在指定湿度值的预设邻域内的氢氧稳定同位素比率得到系列测量值。标准水是已知氢氧稳定同位素比率的水，是一种可以购买得到的标准试剂。因为在实际上很难完全精准地控制标准水的水汽的湿度，所以只能尽可能地使其接近指定湿度值，从而多个接近指定值的湿度值落在该指定值的邻域内，该邻域最好是小于[17500,21000]ppm。
步骤S42：得出线性校正公式。本步骤中，具体是根据标准水的实际氢氧稳定同位素比率和步骤S41中得到的系列测量值进行线性拟合，以得到线性校正公式，其中自变量是上述系列测量值，因变量是上述标准水的实际氢氧稳定同位素比率。线性校正公式的形式可以如公式(2)所示：
δ实际＝bδ测量+c(2)
公式(2)中，δ实际表示标准水的实际氢氧稳定同位素比率，δ测量表示步骤S41中的测量值，b和c是待定系数。将步骤S42中的系列测量值代入公式(2)，通过线性拟合的方式可以确定b和c，从而得到线性校正公式。
步骤S43：使用线性校正公式对当前测量值进行校正。这里的当前测量值最好是经过上文中的湿度校正后的值，也就是说既进行湿度校正，又进行线性校正。
以上对光谱仪的测量结果的处理方式做出了说明，在实现中，上述的湿度校正和线性校正均可应用于大气水汽的观测中。湿度带来的误差，以及线性误差，都是针对某一台具体的光谱仪本身，因此，对于不同的光谱仪，相应地存在适用于该光谱仪的校正公式。光谱仪的体积较小，能够携带其进行走航观测，走航距离一般长达几千公里。在这种情况下，在一定时间段内遇到的大气水汽湿度可能是一个相当宽的范围，步骤S31中使用的多个湿度值，应当接近该范围，以保证所得湿度校正公式接近实际环境。另外在线性校正中，为了更好地反映仪器的误差，步骤S41中的指定的标准水最好是两种以上，例如选3种，对于一段时间内观测到的未经校正的氢氧稳定同位素比率的多个测量值，选择的3种标准水的氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值分别大于和小于该多个测量值中的最大值和最小值，这样才能将实际误差控制在理论误差之内。在既进行湿度校正又进行线性校正的情况下，湿度校正时使用的指定水的氢氧稳定同位素比率最好是介于上述3种标准水中氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值之间，这样可以更好的模拟水汽变化梯度和氢氧稳定同位素比率之间的关系。
基于上述方法，可以编制计算机程度来进行校正计算。作为一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理装置的程序，可以包含如图5所示的模块，图5是根据本发明实施方式的水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理装置的基本结构的示意图。在图5中，数据处理装置50包括第一存储模块51、第二存储模块52、多项式拟合模块53、第三存储模块54、以及归一化模块55。
第一存储模块51用于保存第一比率序列，该第一比率序列是通过测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率而得到；第二存储模块52用于保存测量得到的所述指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率；多项式拟合模块53用于根据所述第一比率序列、所述多个湿度值、以及所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行高阶多项式拟合以得到湿度归一化公式，其中自变量是湿度值，因变量是指定标准水在该自变量下的氢氧稳定同位素比率与所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率之间的差值；第三存储模块54用于保存测量得到的被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率；归一化模块55用于根据所述归一化公式和所述被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得出所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。
数据处理装置50还可以包括第四存储模块56、线性拟合模块57、以及线性校正模块58，同示于图5中。其中第四存储模块56用于保存多次测量指定的标准水在所述指定湿度值的预设邻域内的氢氧稳定同位素比率得到的系列测量值；线性拟合模块57用于根据所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率和所述系列测量值进行线性拟合以得到线性校正公式，其中自变量是所述系列测量值，因变量是所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率；线性校正模块58用于使用所述线性校正公式对所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行校正。
以下再通过数字实例对本发明实施方式的技术效果做进一步说明。图6是不同湿度下的氢氧稳定同位素比率测量值(δ不同)与指定湿度下的氢氧稳定同位素比率测量值(δ指定)之间的差值，与水汽湿度的关系的示意图线。通过对图中各个数据点(图中菱形的点)进行高阶多项式(此处选择4阶)拟合，得到以横坐标(水汽绝对湿度)为自变量，纵坐标(上述差值)为应变量的函数关系式为：y＝1E-11x3-3E-07x2+0.002x-12.52
该函数关系式的方差R2＝0.980
根据该函数关系式，即可进行湿度校正。
图7是使用氢氧稳定同位素比率已知的标准水，进行氢氧稳定同位素比率测量得到的测量值与实际值之间关系的示意图线。图中横坐标和纵坐标分别表示测量值和实际值。进行线性拟合之后得到函数关系式：y＝1.004x-0.011
该函数关系式的方差R2＝0.999
使用上述校正公式对光谱仪的测量结果进行校正，得到的结果如图8所示。图8是根据本发明实施方式的校正结果对比的示意图。采用氧-18含量(图中纵坐标δ18O)为23‰的标准水进行100测量，得到图中的序列1；对序列1的数据进行线性校正得到序列2；对序列1的数据进行湿度校正得到序列3；对序列3的数据进行线性校正得到序列4(说明：图中序列1-4分别以菱形、圆形、三角形、方形来表示)。从图8可以直接看出，对原始测量值进行湿度校正或者经湿度及线性校正，能够使其大大接近真实值。因此说明本发明实施方式的技术方案能够有效地提高光谱仪测量结果的准确性。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理方法，其特征在于，该处理方法包括：
使用光谱仪测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得到第一比率序列；
使用该光谱仪测量所述指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率；
根据所述第一比率序列、所述多个湿度值、以及所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行高阶多项式拟合以得到针对该光谱仪的湿度归一化公式，其中自变量是湿度值，因变量是指定标准水在该自变量下的氢氧稳定同位素比率与所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率之间的差值；
使用该光谱仪测量被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率；
根据所述归一化公式和所述被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得出所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：
使用该光谱仪多次测量指定的标准水在所述指定湿度值的预设邻域内的氢氧稳定同位素比率得到系列测量值；
根据所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率和所述系列测量值进行线性拟合以得到针对该光谱仪的线性校正公式，其中自变量是所述系列测量值，因变量是所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率；
使用所述线性校正公式对所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行校正。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述指定湿度值为19000ppm。
4.根据权利要求1，2或3所述的处理方法，其特征在于，
所述被测水汽是大气水汽；
所述多个湿度值位于给定时段内观测得到的多个大气水汽绝对湿度值中的最大值和最小值之间。
5.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，
所述被测水汽是大气水汽；
所述指定的标准水为3种标准水；
对于给定时段内观测得到的多个大气水汽氢氧稳定同位素比率的多个测量值，在所述3种标准水中，氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值分别大于和小于该多个测量值中的最大值和最小值。
6.根据权利要求2或5所述的处理方法，其特征在于，所述指定湿度值的邻域为[17500,21000]ppm。
7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述指定水的氢氧稳定同位素比率介于所述3种标准水中氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值之间。
8.一种水汽中氢氧稳定同位素比率的测量数据的处理装置，其特征在于，该处理装置包括：
第一存储模块，用于保存第一比率序列，该第一比率序列是使用光谱仪测量指定水在预设的多个湿度值下的氢氧稳定同位素比率而得到；
第二存储模块，用于保存使用该光谱仪测量得到的所述指定水在指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率；
多项式拟合模块，用于根据所述第一比率序列、所述多个湿度值、以及所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行高阶多项式拟合以得到针对该光谱仪的湿度归一化公式，其中自变量是湿度值，因变量是指定标准水在该自变量下的氢氧稳定同位素比率与所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率之间的差值；
第三存储模块，用于保存使用该光谱仪测量得到的被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率；
归一化模块，用于根据所述归一化公式和所述被测水汽的当前湿度值和该当前湿度值下的氢氧稳定同位素比率，得出所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率。
9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，还包括：
第四存储模块，用于保存使用该光谱仪多次测量指定的标准水在所述指定湿度值的预设邻域内的氢氧稳定同位素比率得到的系列测量值；
线性拟合模块，用于根据所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率和所述系列测量值进行线性拟合以得到针对该光谱仪的线性校正公式，其中自变量是所述系列测量值，因变量是所述标准水的实际氢氧稳定同位素比率；
线性校正模块，用于使用所述线性校正公式对所述被测水汽归一化到所述指定湿度值下的氢氧稳定同位素比率进行校正。
10.根据权利要求8或9所述的处理装置，其特征在于，
所述被测水汽是大气水汽；
所述指定的标准水为3种标准水；
对于给定时段内观测得到的多个大气水汽氢氧稳定同位素比率的多个测量值，在所述3种标准水中，氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值分别大于和小于该多个测量值中的最大值和最小值；
所述指定标准水的氢氧稳定同位素比率介于所述3种标准水中氢氧稳定同位素比率的最大值和最小值之间。
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