西北内陆区水量平衡要素时空分析

近几十年来,气候变化和人类活动的加剧导致西北内陆区的水资源以及相关水量平衡要素的时空分布发生了显著的变化。本文借助Google Earth Engine(GEE)遥感云计算平台,基于该平台集成的多源遥感数据集,从西北内陆区全流域和三级流域两个空间尺度,对1998—2017年近20年西北内陆地区多个水量平衡要素的年际和年内变化进行时空分析,进而揭示区域总蓄变量、降水量、土壤湿度、蒸散发、地表水等核心水量平衡要素的空间分布特征与时间演变规律。研究结果表明:①在全流域尺度,研究区整体的升温趋势导致高海拔地区冰雪消融加剧、下游低海拔平原及盆地水分补给增加,使得总蓄变量呈现"高海拔减少低海拔增加"的趋势,同时,低海拔地区的地表水面积、土壤湿度和蒸散发亦相应地表现出一定的增加趋势;②在时间尺度上,各水量平衡要素除沙漠和荒漠地区外季节分异性明显,一般在夏秋达到最大,在春冬季时最小;③在三级流域尺度,不同的子流域由于水分补给来源的不同,各水量平衡要素具有不同的协同演变关系,以冰雪补给为主的流域,各要素呈现与总蓄变量相似的变化趋势,而以降水补给为主的流域,各要素变化与降水的波动关系更为密切。总之,西北内陆区各水量平衡要素在不同的时空尺度上呈现了明显的差异性,本文可为变化环境下进一步深入理解各要素协同演变特征提供重要参考。

灌区耗水量问题初探

详细阐述了灌区耗水量的研究进展,指出了灌区耗水量在定性定量方面存在的问题。灌区社会经济的发展、用水结构和灌溉用水水平的变化等因素都对灌区的耗水量产生明显影响。随着灌区耗水量的增加,灌区水资源供需矛盾日益突出,参与灌区水循环的水量减少,使区域水平衡要素关系发生深刻变化,从而导致灌区水环境破坏,并引发严重的生态环境问题。

流域水文遥感的科学问题与挑战

21世纪以来,水文遥感得到长足发展并成为当前地球科学的研究热点之一,同时也在流域生态水文过程研究中发挥了不可替代的作用,成为当前流域生态水文研究的重要手段。流域水文遥感在研究内容、研究方法、实际应用等方面具有流域整体性要求,涉及流域水量收支的闭合约束、要素反演检验的流域有效性以及流域水文模型的数据同化,指出流域尺度的反演检验、反演结果的不确定性和数据同化的误差溯源是当前面临的科学挑战。