基于水分—能量分配框架的径流变异分解方法

在气候变化和人类活动扰动下,河川径流变异对气候和下垫面因素的响应机制及其变异的定量归因一直是水文学研究的重点和难点。本文基于平面几何方法及水分—能量分配框架,构建量化气候与下垫面因素对径流变异贡献程度的解析公式。利用全球83个典型流域的长序列数据集,将水分—能量分配框架与Budyko分解法进行对比。结果表明,水分—能量分配框架和Budyko分解法的全球径流归因结果较为一致,证实了其有效性,且相对Budyko推导过程更加简单,可操作性更强。此外,本文进一步发现在大部分流域中,径流由气候变化引起的正向效应(导致径流增加)被下垫面因素引起的负向效应(径流减少)抵消,即存在补偿效应,且该补偿效应随着干旱程度的增加而减弱。本文提出新的流域径流变异分解方法,为深入理解全球径流变化成因提供新的研究思路。