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ENSO循环对汾河上游径流变化的影响

发布时间:2021-08-11 06:26
  剖析气候对径流变化的影响,在区域水资源合理开发利用及科学管理等方面具有重要意义。基于汾河上游上静游站、汾河水库站、寨上站及兰村站1956-2000年径流数据及多变量ENSO指数(MEI),采用交叉小波分析方法,探究ENSO循环对汾河上游流域径流变化的影响。结果表明:MEI指数呈上升趋势,径流枯水期持续时间也随之增长,且MEI指数较大年份,径流量较少,反之径流量较大,径流序列的丰枯变化对ENSO循环有一定的响应关系;4个水文站径流量与MEI指数在20世纪70年代之前,有相同的1~4 a周期,且相关关系显著,同时在11~12 a尺度上具有较好的相关性,即ENSO循环对径流量影响较大;在20世纪70年代之后,虽然在1~3 a尺度上仍有一定的相关关系,但没有相同的显著周期,即ENSO循环对径流量影响相对减小,径流变化由气候驱动转变为气候与人类活动共同驱动模式。 

【文章来源】:中国农村水利水电. 2020,(04)北大核心

【文章页数】:6 页

【部分图文】:

ENSO循环对汾河上游径流变化的影响


MEI指数与汾河上游年径流变化特征

径流序列,径流序列,连续小波变换,水文站


由于ENSO循环是影响径流序列变化的多种因素之一,仅从MEI指数以及径流量的变化曲线中,不能明显看出两者之间具体的相关性,因此,采用交叉小波分析法,得到1956-2000年上静游站、汾河水库站、寨上站及兰村站的年径流量与MEI指数的连续小波谱、交叉小波能量谱及小波凝聚谱,以此来探究ENSO循环与径流序列之间的关系。首先将4个水文站径流序列和MEI指数序列进行连续小波变换(图2),以反映两者的周期特征。图2中:蓝色代表能量密度的谷值,红色代表能量密度的峰值;细实线代表小波影响锥(Cone of Influence, COI),其内部为有效谱值区;粗实线圈闭处表示数值通过95%置信水平的检验。图2 4个水文站径流序列和MEI指数的连续小波变换

径流序列,径流序列,水文站,连续小波变换


图2 4个水文站径流序列和MEI指数的连续小波变换由图2可知,在95%的置信水平下,上静游站1962-1971年,汾河水库站、寨上站、兰村站1964-1971年间均存在1~4 a的显著周期。4个水文站的时频结构具有一定的相似性,在1964-1971年间,均存在1~4 a的小周期振荡,时频关系一致。在8~11 a的尺度上,4个水文站虽未通过95%的显著性检验,但仍表现出相对较高的能量,即径流序列存在8~11 a周期的成分,但不显著。4个水文站从上游至下游径流周期变化特征具有较好的同步性,仅在能量强弱上有差异。MEI存在两个显著周期,分别为2~4 a(1967-1973年)、3~5 a(1984-1986年),在10~11 a的尺度上,也表现出相对较高的能量。根据上述结果对比,径流序列与MEI指数在1967-1971年间,均存在2~4 a的显著性周期,在1974-1978年间,10~11 a尺度上均具有相对较高的能量,表明在20世纪70年代之前,径流序列与MEI指数在一定频段上具有类似的时频关系特征,径流序列受ENSO循环的影响较大。20世纪70年代之后,MEI指数与径流序列变化特征的相似程度降低,如:MEI指数在1984-1986年间有显著的4~5 a周期,且在1980-1983年间10~11 a尺度以及1987-1993年间5~6 a尺度上,MEI指数能量相对较高,但径流序列在该尺度上能量相对较低,表明径流序列受ENSO循环的影响减弱。

【参考文献】:
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本文编号:3335641

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