ENSO、NAO、IOD和PDO对珠江流域降水的影响研究

通过旋转经验正交分解法,将珠江流域季节和年降水分为时间分量和相应的空间特征,研究了珠江流域降水与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、北大西洋涛动(NAO)、印度洋偶极子(IOD)和太平洋10 a涛动(PDO)的遥相关关系。同时,通过分析季节和年降水发生天数及强度的变化与ENSO、NAO、IOD和PDO指数的关系,探讨了上述气候指标对降水的影响机制。研究结果表明:1 ENSO和NAO是导致珠江流域季节降水和年降水发生变化的主要因素。春季降水与NAO和PDO成正相关,与ENSO和IOD成负相关;夏季降水与NAO成负相关;秋季降水与ENSO和IOD成正相关;冬季降水与ENSO和NAO成正相关;年降水与NAO和IOD成正相关。2 ENSO、NAO、IOD和PDO对珠江流域季节和年降水的影响主要是通过改变降水天数与降水强度来达到的,同时这种影响具有季节的差异性。

基于变带宽核密度估计的鄱阳湖生态水位研究

鄱阳湖流域水文过程在气候变化与人类活动共同影响下产生显著变异,湖泊生态系统适应了变异前出现频率较高的水文条件。采用多种变异诊断法对湖泊水位进行综合变异检测,采用变带宽核密度估计法对变异前日水位序列进行拟合,取概率密度最大处水位作为生态水位。研究结果表明:1鄱阳湖水位于1979年发生弱变异,变异后湖泊平均水位上升0.5 m;2变带宽核密度估计是用于研究鄱阳湖变异前水位序列概率密度最大处水位的最佳统计方法。3变异后,5-6月份生态水位满足率显著减小,平均生态水位满足率不足50%。本文研究成果可为鄱阳湖生态保育、水生态与水环境保护及水资源管理提供科学依据。

基于不同气候变化情景的东江流域水资源量预测研究

采用半分布式水文模型HSPF,结合1978-1998年东江流域实测气象数据和5个气候模式在3种RCP气候情景(RCP8.5,RCP4.5,RCP2.6)下基准期(1960-2000年)和未来时期(2020-2070年)降水、蒸发情景模拟结果,在对东江流域径流模拟检验基础上,对2020-2070年东江流域水资源量做了深入分析。结果表明,HSPF模型能很好模拟东江流域年、月径流以及洪水期径流变化,博罗站的NASH系数均超过0.81,PBIAS低于10%,RSR低于0.45;所选取气候模式能很好的反映研究流域气象数据在年内分布情况。对未来气候和东江流域水资源量模拟结果表明:1 2020-2070年不同气候变化情景下东江流域降水及蒸发量在RCP2.6和RCP4.5情景下均呈上升趋势,而在RCP8.5情景下,东江流域蒸发量则呈现下降趋势;2未来东江流域多年月均径流量呈增加趋势;3未来东江流域不同频率下的洪水和枯水流量均呈不同程度的增长。相对于基准期,未来时期的洪水天数呈增长趋势,洪水灾害有加剧态势。

低频气候变化引起的珠江流域年均和洪峰流量变化特征及灵敏度分析

低频气候变化是引起内陆径流年际和年代际变化的一个重要驱动因子。通过分析El Nio/Southern Oscillation(ENSO)、North Atlantic Oscillation(NAO)、Indian Ocean Dipole(IOD)和Pacific Decadal Oscillation(PDO)等主要低频气候因子对珠江流域年均(Q_(ann))流量和洪峰流量(Q_(max))的影响及其影响量级,研究结果表明珠江流域流量受到低频气候因子的显著影响,但影响强度的时间平稳性与趋势性有显著区域差异。对相应区域具有持续显著影响及相关强度呈显著上升趋势的气候因子可以作为Q_(ann)和Q_(max)的预测信号。低频气候因子位于不同的相位,导致珠江流域流量发生相应的变化:负相位ENSO、NAO和PDO易致较低Q_(ann),导致水文干旱风险的增加;而正相位的ENSO、IOD及负相位NAO和PDO易引发较高Q_(max),导致极端洪灾风险增加。对比Q_(ann)和Q_(max),Q_(max)对于气候指标变化的灵敏度要高于Q_(ann),Q_(max)灵敏度高于Q_(ann)的面积比例分别为56%、59%、71%和36%。研究对于根据低频气候变化信号预测珠江流域Q_(ann)与Q_(max)及珠江流域洪旱灾害的预报与预警具有重要理论意义与实际应用价值。