抚河流域气象干旱向水文干旱传播的影响机制研究

气象干旱是水文干旱发生的前兆,探究影响气象干旱向水文干旱传播的主要因素对建立有效的基于气象干旱的水文干旱监测预警具有重要意义。以抚河流域为例,采用标准化降水指数和标准化径流指数分别评估气象干旱和水文干旱,并构建基于流域分布式二元水循环模型的干旱传播评估方法,采用多因素综合影响贡献量分解法量化气候变化和人类活动对干旱传播变化的贡献。结果表明:建立的抚河流域分布式二元水循环模型模拟流域出口断面流量的纳什效率系数大于0.85,相对误差在5%之内;气象干旱向水文干旱传播关系变化的时间是1980s—1990s。相对于1956—1990年,1991—2019年气象干旱向水文干旱的传播率降低了8.3%;在气象干旱向水文干旱传播的影响中,气候变化的减缓作用占主导地位,贡献量为-9.9%;其次是人类活动的加剧作用,贡献量为1.6%;降水作为干旱的主要致灾因子,变化期增加了144.3 mm,这对于减弱气象干旱向水文干旱传播的敏感性起到主要作用。

抚河流域农业干旱的影响机制研究

农业干旱是制约农业生产的主要自然因素,研究其影响机制是科学应对农业干旱的前提。以长江流域的抚河流域作为研究对象,基于二元水循环模型评估了农业干旱的演变规律,并采用多因素归因分析方法研究了气候变化和人类活动对农业干旱演变的贡献。结果表明:抚河流域农业干旱呈现减少趋势,在1980年出现突变现象。相对于1956~1980年,1981~2019年抚河流域农业干旱的月平均干旱历时和月平均干旱强度均减少,其中气候变化和人类活动均起到减缓的作用。具体地,气候变化和人类活动对灌区单元农业干旱历时变化的贡献率分别为-31.0%和-69.0%,对干旱强度变化的贡献率分别为-33.5%和-66.5%;气候变化和人类活动对其他单元农业干旱历时变化的贡献率分别为-74.3%和-25.7%,对干旱强度变化的贡献率分别为-60.1%和-39.9%。降水作为导致干旱发生的关键因素,其变化期年均值高于基准期年均值,因此使得气候变化在农业干旱演变过程中起到减缓的作用。相应地,在表征人类活动的各项指标中,水库库容增加能一定程度保证干旱发生时的农业用水量,同时社会经济取用水量和灌溉面积的增加能弥补作物关键生育期土壤水分的不足,保证作物的正常发育,这在一定程度上能达到缓解农业干旱的目的。