DOI:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.131931
主要内容:
洪涝和干旱事件的时空演变与传播是预测其发生的重要依据。该研究基于Copula函数和条件概率,识别黄河流域不同等级干旱的空间传播概率(PP)和传播时间(PT),探讨水文干旱的空间传播特征及其动态变化规律。对比实测与自然径流条件下水文干旱的传播特征,量化人类活动和气候变化对水文干旱传播的影响。
主要结论:
结果表明:(1)总体来看,随着距离的增加,黄河流域水文干旱传播总体呈现PP减小、PT增大的趋势,并呈现沿河道逐渐衰减的传播趋势,水文干旱的空间传播过程类似于多米诺骨牌效应;(2)当上游流域唐乃亥站代表区域发生极端水文干旱时,下游地区发生中度至重度水文干旱的概率沿河道大致呈减小趋势,观测序列的PP略小于自然序列,水文干旱传播的波动性更为明显;(3)以1986年为分界年,春季、夏季、秋季、冬季直接人类活动对干旱PT变化的平均相对贡献率分别为39.7%、62.9%、55.3%和-67.2%,水库对水文干旱传播具有明显的调控作用。本研究对水文干旱的空间传播机制提供了新的见解,为干旱预警与减灾提供了有希望的途径。
主要图表:
图2. TNH水文干旱PP和PT(横轴从左到右代表长江干流沿线自上游到下游的水文站,依次为GD-贵德、XH-循化、LZ-兰州、XHY-下河沿、SZS-石嘴山、TDG-头道拐、LM-龙门、TG-潼关、HYK-花园口、GC-高村、LJ-利津。纵轴代表不同等级下水文干旱传播情景的组合,其中上游站分为M(-1.5 < SRI U ≤ -1)、S(-2 < SRI U ≤ -1.5)和E(SRI U ≤ -2),下游站分为m(SRI D ≤ -1)、s(SRI D ≤ -1.5)和e(SRI D ≤ -2))。
图 3. TNH水文干旱 PP 和 PT 的空间分布(情景 Em)。
图4.相邻站间水文干旱PP和PT。
图 5. TNH水文干旱的 PP 和 PT(自然径流条件下)。
图6. TNH水文干旱PP和PT的空间分布(情景Em,自然径流条件下)。
图 8.自然和观测径流条件下 TNH 水文干旱的 PP 和 PT(夏季)。
图 12. 1986年 (夏季) 前后自然和观测径流条件下 TNH 水文干旱的 PT。
图15.人类直接活动和气候变化对传播的相对贡献。