基于水能分配空间坐标系的流域蒸散变异归因研究

摘要：

气候和下垫面变化对流域蒸散发产生显著影响,然而,如何定量分解两者对蒸散发变异的贡献程度,一直以来是流域水文学研究的重点和难点.本研究基于水量与能量平衡基本原理,建立水量-能量分配空间坐标系统,分离并量化气候及下垫面变化对流域蒸散发的影响.基于优化的水量-能量分配框架,对全球83个典型流域的实际蒸散发变化(1900-2008年)进行归因研究,对比该方法与基于Budyko-Fu公式的分解法的计算成果,检验该框架在全球范围大尺度流域的科学性和适用性.结果发现,实际蒸散发的变化,在持水能力低的湿润流域主要受下垫面因素的驱动,而在持水能力强的湿润流域中主要受气候因素的影响;对于持水能力低的半湿润流域以及干旱与半干旱流域,其水热状态的变化轨迹主要沿干燥指数线移动,流域内实际蒸散发的变化主要受下垫面因素驱动.与已有基于Budyko-Fu公式的分解法计算结果的比较表明,本研究建立的基于水能分配框架的蒸散发归因方法具有较好的可靠度.此外,相对于传统的Budyko分解法,基于水量-能量分配法的水能空间坐标系能直观地分析气候及下垫面变化分别对流域实际蒸散发的贡献大小、方向及不同时段下流域水能状态的变化轨迹,具有较强的实用性.

关键词：水能分配空间坐标系、生态水文框架、Budyko-Fu分解法、归因分析、全球流域

所属期刊栏目：53

分类号：P426.2(气象基本要素、大气现象)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;珠江人才计划团队项目;广东省自然科学基金

在线出版日期：2022-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1229-1239