台风“杜苏芮”期间六种卫星降水产品的监测能力评估

高时空分辨率卫星降水数据对于监测台风强降水及防御暴雨洪水灾害至关重要。针对2023年台风“杜苏芮”造成的高强度降水,以地面气象站观测资料为基础,分析GSMaP_MVK、GSMaP_Gauge、IMERG_Early、IMERG_Late、FY-2G、FY-2H六种卫星降水产品的时空分布误差特征,并进行综合评估。结果表明,六种卫星降水产品对整场台风降水量的时空分布特征表现较好,其中GSMaP、FY-2G综合表现最佳,IMERG对低雨强表现较好,而FY-2H评价效果不佳;对高雨强时段,GSMaP、FY-2G监测能力较强,但各卫星降水产品仍存在不确定性;由于反演算法和数据校核等原因,非准实时卫星降水产品的评估结果优于准实时产品,而在准实时产品中FY-2G表现最优。

HBV模型在汤旺河流域的应用研究

通过对汤旺河流域构建HBV模型进行日径流模拟研究,来评估HBV模型在我国东北地区的适用性.在对参数进行敏感性分析的基础上进行模型参数率定和验证,并以流域出口晨明站为例,选择多种假定的情景,分析降水和气温的变化对于径流的影响.结果表明,HBV模型中响应模块(K_0、K_1、K_2、UZL)和汇流模块(MAXBAS)的几个参数最为敏感,土壤模块参数(BETA、LP)较敏感;模型在汤旺河流域模拟效果理想,4个站点控制流域的Nash-Sutcliffe效率系数Reff和确定性系数R2均达0.77以上,能较好地模拟洪水对降雨的响应过程,表明模型在东北地区具有较好的适用性,且降水的变化较气温对汤旺河流域的水文循环影响更大.

中国西北地区未来潜在蒸散发集合预估及不确定性归因

预估西北地区未来潜在蒸散发(Potential Evapotranspiration,PET)变化对该区制定气候适应性远景规划至关重要,然而PET预估中不可避免地存在源于气候情景、气候模式和PET模型的不确定性。该研究以3个气候情景(Shared Socioeconomic Pathway,SSP)、6个性能良好的潜在蒸散发模型(Potential Evapotranspiration Model,PETM)以及第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)的6个全球气候模式(Global Climate Model,GCM)分别表征情景、模型和模式的不确定性,构建了基于多模式、多情景以及多模型的三维PET集合预估框架,得到108套预估结果组成的大规模数据集合。基于集合预估结果,分析了相对于历史时期的PET变化量的整体特征及多源不确定性导致的预估结果差异,并基于三因素方差分析法量化了各不确定性来源及其非线性交互作用对总不确定性的贡献率。结果表明:未来中期(2041—2070年)和远期(2071—2100年)年均△PET预估结果集合均值分别为67.8和95.3 mm。集合预估中,基于SSP1-2.6情景(可持续发展情景)、PM[CO_(2)]模型及MIROC6全球气候模式预估的PET变化量较低,且情景和模型不确定性造成的结果差异均随时间推移而增大。各不确定性来源在中期PET变化量预估中的相对重要性由大到小依次为PETM、SSP和GCM;而在远期,SSP贡献率最高,达65.3%。在季节分布上,PETM和SSP分别在暖季(夏、秋)和冷季(冬、春)的贡献率较高。大规模PET变化量集合预估结果及其统计特征能够为西北地区应对气候变化的高效行动提供更科学全面的理论依据;不确定性来源相对贡献的分析结果可为进一步降低未来PET预估的不确定性提供研究方向。

我国水系提取阈值影响因素分析

阈值确定是数字高程模型(DEM)提取水系的重要环节,影响数字流域水系的拓扑关系和几何特征,进而影响流域的坡面和河道汇流过程。选取我国50个子流域作为样本,基于DEM提取河网,确定最佳集水面积阈值,并分析主要空间影响因素;采用相关分析和多元线性回归分析等方法,分析流域降水、地形和地表覆被与河网阈值的关系。结果表明,流域雨量越充沛,地形越陡峭,植被越茂密,集水面积阈值就越小,并得出阈值与降水、坡度和地表覆被的定量关系。该方法应用于其他流域,效果较好。