Анализ взаимосвязи между гидрологической засухой и климатической засухой с позиции площади поверхностных вод на основе спутниковых наблюдений

XIONG Xuqian ,  

ZHOU Jie ,  

GUO Dongliang ,  

TAN Wenxia ,  

CUI Yilin ,  

LU Jing ,  

JIA Li ,  

摘要

Технология дистанционного зондирования на основе спутников позволяет быстро получать информацию о поверхностных водах и точно контролировать их изменения. Это важный способ понимания механизмов возникновения и развития гидрологических засух, при этом появление все большего числа глобальных динамических продуктов, охватывающих поверхностные воды, создает уникальные возможности для изучения связей между изменением динамики поверхностных вод и реакцией на засуху. В данном исследовании в качестве объекта исследований были выбраны среднее течение Янцзы и 4683 бассейных подбассейна, на базе глобального динамического набора данных по поверхностным водам GLAD-GSWD был построен динамический индекс поверхностных вод (DWI) для количественной оценки аномальных изменений площади водоемов в бассейне с 1999 по 2020 год. Были исследованы связи между гидрологической засухой, основанной на спутниковых наблюдениях динамической площади водоемов, и климатической засухой, а также проведен анализ неопределенности. Результаты показывают: (1) DWI способен эффективно отражать изменение влажности на среднем течении Янцзы и его подбассейнах. В среднем течении Янцзы временные ряды DWI и 4 временных масштаба стандартизированного индекса осадков (SPI) (1 месяц, 3 месяца, 6 месяцев и 12 месяцев) примерно одинаково колеблются и имеют явную положительную корреляционную связь, wам и SPI6 имеют наибольшую корреляцию (r=0.484, p<0.01). 88.2% подбассейнов DWI имеют явно положительную корреляцию с SPI, основное время реакции составляет 6-12 месяцев; (2) Неопределенность связи между DWI и SPI в основном обусловлены двумя аспектами: качеством данных, включая слишком маленькую площадь сезонных водоемов в подбассейне и недостаточное количество наблюдений; масштабом бассейна, чем больше масштаб статистического анализа, тем более прямое воздействие изменений климатических факторов на поверхностные водоемы бассейна и тем крепче связь. Метод построения индекса гидрологической засухи на основе наблюдений динамических поверхностных вод в подбассейне, который рассмотрен как объект контроля, может выполнить постоянный мониторинг гидрологической засухи, имеет важное практическое значение для мониторинга и оценки гидрологической засухи, а также обладает важной значимостью для оценки и мониторинга глобальной гидрологической засухи.

关键词

дистанционное зондирование; динамические поверхностные воды; гидрологическая засуха; климатическая засуха; среднее течение Янцзы; индексы засухи

阅读全文