塔里木河流域土壤水分时空演变及其影响要素分析

发布时间：2020-05-28 09:54

【摘要】：采用欧洲空间局开发的长时间尺度高分辨率的ECV土壤水分数据,验证其在塔里木河流域的适用性,分析塔里木河流域的土壤水分的时空变化,并对影响塔里木河流域土壤水分的气象要素及大尺度环流要素进行分析,以期能够为塔里木河流域的可持续发展提供必要的决策支持。本文首先采用站点观测的土壤水分数据、径流数据以及ERA-Interim/Land再分析土壤水分数据,从3个角度对本套ECV土壤水分在塔里木河流域的适用性进行验证,在此基础上通过经验正交函数分解(EOF, Empirical Orthogonal Function)、相关系数分析、奇异值分解(SVD, Singular Value Decomposition)等方法,研究了塔里木河流域土壤水分的时空演变,并对影响塔里木河流域的气象要素及大尺度环流要素进行分析,得到的主要结论如下：(1)、ECV土壤水分数据分别与莎车站的地面观测数据、阿拉尔水文站的径流数据以及ERA-Interim/Land土壤水分数据的对比分析结果显示,ECV土壤水分数据与地面观测数据、径流数据以及ERA-Interim/Land数据在时间上均显示出一致性;ERA-Interim/Land数据在空间分布在季节中并没有明显的变化,而ECV土壤水分数据则能够明确的反映出塔里木河流域土壤水分在塔里木河流域内的空间分布及其随时间的变化。ECV土壤水分数据能够较为准确的反映出塔里木河流域土壤水分的变化趋势及其空间分布。(2)、20世纪80年代末至90年代中期塔里木河流域土壤水分(3-11月)呈湿润状态,而在90年代中期之后,塔里木河流域土壤水分有干旱化态势,叶尔羌河和和田河之间的区域为变化最明显的地区。春季,塔里木河流域土壤水分在20世纪90年代中期之前为变干趋势,之后则为变湿的趋势,变化明显的地区位于利于的流域中部地区。夏季与秋季土壤水分的变化趋势并不明显,但全流域土壤水分均为下降趋势。(3)、塔里木河流域的土壤水分与气温呈显著的负相关关系,而与降水呈显著的正相关关系,且与降水的相关性更高。土壤水分与气候之间存在着彼此的响应,各月土壤水分与气温大多数均为负相关关系,其中与当月气温的负相关关系最为显著,而土壤水分与降水的相关性较为复杂,但均与同月份的降水有显著的正相关关系。(4)、对土壤水分与850hPa位势高度场以及全球海温场进行SVD分析,结果发现,塔里木河流域的土壤水分主要与欧亚大陆中北部的850hPa位势高度场有显著的正相关关系,流域西部区域的土壤水分与大西洋海温呈正相关而与赤道东太平洋区域的海温呈负相关,东部区域的土壤水分则与赤道东太平洋海温呈正相关而与大西洋大部的海温呈正相关。将塔里木河流域的土壤水分与本文选定的环流指数进行滞后相关,结果发现,塔里木河流域的土壤水分在月尺度的相关性上要明显好于季尺度的相关性,同时,多数的环流指数与滞后0-1个月时与土壤水分呈正相关关系,在滞后2-6个月时则多数呈负相关关系,且在滞后4、5个月时,相关性最为明显。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S152.7

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本文编号：2685069