基于GRACE和GLDAS数据反演近十年洞庭湖流域水储量变化

发布时间：2017-11-04 21:04

  本文关键词：基于GRACE和GLDAS数据反演近十年洞庭湖流域水储量变化

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【摘要】：监测流域水储量的变化对研究流域水资源变化和水平衡具有重要意义。GRACE重力卫星为确定流域尺度水储量变化提供了新的手段,而GLDAS水文模型数据常应用于估计流域水储量变化。本文中采用了2003～2012年GRACE重力卫星观测数据和GLDAS水文模型数据反演洞庭湖流域陆地水储量空间和时间变化,并比较两者的结果；把洞庭湖流域分为上、中、下游,对比不同流域水储量的月变化和年际变化；对影响GRACE水储量变化相关的因子进行分析；同时考虑极端水储量年份水储量变化情况。结果表明：(1)在空间上,GRACE卫星数据反演出洞庭湖流域水储量大致由东北向西南呈阶梯状递减,变化范围在32.3～150mm之间；GLDAS水文模型数据反演的水储量大致从东部向西部减少,变化范围在-63.4-64.2mm之间；(2)在时间上,2003～2012年洞庭湖流域GRACE水储量水储量变化幅度在-135.76～143.03mm之间,整体呈逐年上升趋势,平均每月上升0.5mm。近十年GRACE水储量四季变化都呈递增的趋势,其中秋季增加幅度最大,为26.07 mm·-a-1; GLDAS水储量四季变化也是递增趋势,其增加幅度比GRACE数据要小,秋季增幅最大,其值是8.6mm·a-1。(3) GRACE和GLDAS数据反演洞庭湖流域水储量变化在空间上存在差异。两者时间变化过程具有很好的一致性,同时存在显著的季节变化规律；但是GRACE反演结果比GLDAS结果的变化幅度大且滞后其变化结果1～2个月；同时GRACE和GLDAS数据反演的洞庭湖流域水储量变化具有较好的相关性,相关系数为0.67。(4)洞庭湖流域上、中、下游GRACE和GLDAS水储量的月变化过程比较一致；两者下游水储量变化最大,中游次之,上游最小。上、中、下游和全流域GRACE和GLDAS年平均水储量都呈递增趋势。GRACE水储量上、中、下游和全流域的增幅分别为3.75mm· a-1、 6.24mm·a-1 、 8.86mm·a-1和6.28mm·a-1; GLDAS对应的增幅较小,其值分别为1.23mm·a-1、 0.11mm·a-1、0.29mm·a-1和0.47mm·a-1。(5)影响陆地水储量变化的主要因素是降水,GRACE水储量与降水距平变化过程基本一致,GRACE水储量变化出现峰值的月份滞后于降水距平峰值一个月左右；GRACE数据和降水距平中度相关,相关系数为0.51；地形和地貌类型是影响洞庭湖流域水储量变化的另一重要因素；洞庭湖流域水储量的变化还受到长江来水的影响。(6)在2004、2012年,GRACE水储量变化、GLDAS水储量变化、降水距平变化在空间分布上,三者之间在量级上正相关；在2004年和2012年,GRACE和GLDAS水储量变化趋势一致性较好,两者之间的相关系数分别为0.75和0.68；但GRACE和降水距平的相关性较低。
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P223;P333

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本文编号：1141102