水文干旱与气象干旱临界转变条件的判定及响应关系
发布时间：2021-06-09 13:39
水文干旱与气象干旱的响应关系对于建立健全干旱监测预报系统具有重要意义。基于区域水文干旱指数（SHI）与标准化降水指数（SPI）,结合游程理论和非线性关系模型分析喀什河流域水文干旱与气象干旱的特征、响应关系及驱动因素。结果表明:水文干旱的年平均干旱历时和干旱烈度大于气象干旱,且随着SPI和SHI时间尺度的增加,识别出的干旱历时和干旱烈度也有所增加。基于三参数（log 3 P1）对数函数（Logarithm）模型可以更好地表征两者的响应关系。在3个月尺度下,气象干旱历时至少为1. 10个月且干旱的烈度至少为0. 83时,将诱发水文干旱;在6个月尺度下,气象干旱历时至少为1. 60个月且干旱的烈度至少为0. 91时,易发生水文干旱。
【文章来源】：水资源与水工程学报. 2020,31(03)CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
SRI频率分布直方图和频率分布曲线
图2为不同时间尺度SPI与SHI干旱历时和烈度的变化趋势图。由图2可知:(1)随着SHI和SPI时间尺度的增加，识别出的干旱历时有所增大，相应的干旱烈度也相应的增加，但干旱烈度增加幅度略小于干旱历时，这与孙洋洋[31]分析渭河流域水文干旱与气象干旱的关系结果一致。(2)水文干旱的年平均干旱历时和干旱烈度大于气象干旱，这与蒋桂芹[32]分析的结论相一致，出现这一特征的可能原因是喀什河流域以降雨和冰雪融水为主，河川径流量对于降水的变化更为敏感[33-34];穆振侠等[35]通过分析喀什河流域土地利用的变化发现，研究区草地面积比重较大，主要分布在喀什河中下游区域，降水的截留、土壤下渗水量的增多及蒸腾作用增强等环节，在一定的时空尺度范围内影响了流域产流量的变化，较大可能诱发水文干旱。
式中:y为水文干旱历时(月)或烈度;x为气象干旱历时(月)或烈度;a、b、c均为系数。表4为不同时间尺度水文-气象的非线性临界关系。由表4可知，SPI3与SHI3的干旱历时、干旱烈度的相关系数分别为0.95、0.91;SPI6与SHI6的干旱历时、干旱烈度的相关系数分别为0.96、0.93，均通过0.05显著水平检验。分析认为，水文干旱和气象干旱关系密切，两者的干旱历时相关性最好，其次是干旱烈度;随着干旱时间尺度的增加，干旱历时和干旱烈度的相关系数均有所增加，当干旱历时和干旱烈度从3个月增加到6个月尺度时，其相关系数分别增加了0.01、0.02。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河流域1967-2009年气象干旱时空变化特征[J]. 昝大为. 水资源与水工程学报. 2019(03)
[2]基于SPEI干旱指数的陕西省干旱时空分布特征分析[J]. 郭梦,张奇莹,钱会,徐盼盼,陈垚. 水资源与水工程学报. 2019(03)
[3]西北地区城市干旱脆弱性评价研究[J]. 王晨,黄馨,黄晓军. 水资源与水工程学报. 2019(01)
[4]天山西部地区汛期径流变化规律分析[J]. 尹梓渊,穆振侠,汤瑞,周育琳,彭亮. 水资源与水工程学报. 2018(05)
[5]基于Copula函数的新型综合干旱指数构建与应用[J]. 张迎,黄生志,黄强,李沛,马岚. 水利学报. 2018(06)
[6]天山西部山区融雪年径流水文特性分析[J]. 周育琳,穆振侠. 水电能源科学. 2017(06)
[7]天山西部山区土地利用/土地覆被时空变化特性研究[J]. 穆振侠,于宴民. 中国农村水利水电. 2016(06)
[8]基于标准化径流指数的区域水文干旱指数构建与识别[J]. 吴杰峰,陈兴伟,高路,林志东. 山地学报. 2016(03)
[9]晋陕峡谷区气候变化与旱涝灾害响应研究[J]. 曹永旺,延军平,李敏敏,丁彩霞. 干旱区资源与环境. 2015(04)
[10]基于供水水源的干旱指数及在昆明干旱频率分析中应用[J]. 周玉良,周平,金菊良,李靖. 水利学报. 2014(09)
博士论文
[1]干旱驱动机制与评估方法研究[D]. 蒋桂芹.中国水利水电科学研究院 2013
硕士论文
[1]子牙河流域气象干旱特征及对水文干旱的影响[D]. 于晓彤.中国地质大学(北京) 2018
[2]渭河流域气象与水文干旱时空演变特征[D]. 孙洋洋.西北农林科技大学 2018
本文编号：3220680
【文章来源】：水资源与水工程学报. 2020,31(03)CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
SRI频率分布直方图和频率分布曲线
图2为不同时间尺度SPI与SHI干旱历时和烈度的变化趋势图。由图2可知:(1)随着SHI和SPI时间尺度的增加，识别出的干旱历时有所增大，相应的干旱烈度也相应的增加，但干旱烈度增加幅度略小于干旱历时，这与孙洋洋[31]分析渭河流域水文干旱与气象干旱的关系结果一致。(2)水文干旱的年平均干旱历时和干旱烈度大于气象干旱，这与蒋桂芹[32]分析的结论相一致，出现这一特征的可能原因是喀什河流域以降雨和冰雪融水为主，河川径流量对于降水的变化更为敏感[33-34];穆振侠等[35]通过分析喀什河流域土地利用的变化发现，研究区草地面积比重较大，主要分布在喀什河中下游区域，降水的截留、土壤下渗水量的增多及蒸腾作用增强等环节，在一定的时空尺度范围内影响了流域产流量的变化，较大可能诱发水文干旱。
式中:y为水文干旱历时(月)或烈度;x为气象干旱历时(月)或烈度;a、b、c均为系数。表4为不同时间尺度水文-气象的非线性临界关系。由表4可知，SPI3与SHI3的干旱历时、干旱烈度的相关系数分别为0.95、0.91;SPI6与SHI6的干旱历时、干旱烈度的相关系数分别为0.96、0.93，均通过0.05显著水平检验。分析认为，水文干旱和气象干旱关系密切，两者的干旱历时相关性最好，其次是干旱烈度;随着干旱时间尺度的增加，干旱历时和干旱烈度的相关系数均有所增加，当干旱历时和干旱烈度从3个月增加到6个月尺度时，其相关系数分别增加了0.01、0.02。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河流域1967-2009年气象干旱时空变化特征[J]. 昝大为. 水资源与水工程学报. 2019(03)
[2]基于SPEI干旱指数的陕西省干旱时空分布特征分析[J]. 郭梦,张奇莹,钱会,徐盼盼,陈垚. 水资源与水工程学报. 2019(03)
[3]西北地区城市干旱脆弱性评价研究[J]. 王晨,黄馨,黄晓军. 水资源与水工程学报. 2019(01)
[4]天山西部地区汛期径流变化规律分析[J]. 尹梓渊,穆振侠,汤瑞,周育琳,彭亮. 水资源与水工程学报. 2018(05)
[5]基于Copula函数的新型综合干旱指数构建与应用[J]. 张迎,黄生志,黄强,李沛,马岚. 水利学报. 2018(06)
[6]天山西部山区融雪年径流水文特性分析[J]. 周育琳,穆振侠. 水电能源科学. 2017(06)
[7]天山西部山区土地利用/土地覆被时空变化特性研究[J]. 穆振侠,于宴民. 中国农村水利水电. 2016(06)
[8]基于标准化径流指数的区域水文干旱指数构建与识别[J]. 吴杰峰,陈兴伟,高路,林志东. 山地学报. 2016(03)
[9]晋陕峡谷区气候变化与旱涝灾害响应研究[J]. 曹永旺,延军平,李敏敏,丁彩霞. 干旱区资源与环境. 2015(04)
[10]基于供水水源的干旱指数及在昆明干旱频率分析中应用[J]. 周玉良,周平,金菊良,李靖. 水利学报. 2014(09)
博士论文
[1]干旱驱动机制与评估方法研究[D]. 蒋桂芹.中国水利水电科学研究院 2013
硕士论文
[1]子牙河流域气象干旱特征及对水文干旱的影响[D]. 于晓彤.中国地质大学(北京) 2018
[2]渭河流域气象与水文干旱时空演变特征[D]. 孙洋洋.西北农林科技大学 2018
本文编号：3220680
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