关键词:
气候变化
径流演变
Budyko假设
DDWW模式
摘要:
气候变化改变全球水文循环,引起陆地水资源在时间和空间上的重新分布,显著影响到自然环境与人类社会。径流是最重要的水资源形式,其变化呈现出显著的时空变异性,开展对其分布规律、年际变异性以及丰枯水年径流量变化的研究具有重要意义。本文分析了我国历史(1961010年)和未来(2011050年)时期各气象要素的变化,利用291个小流域还原径流数据探究径流演变规律,完善了基于Budyko假设的气候变化下径流变化的估计方法,分析了不同时期气候变化导致的我国208个三级流域径流的时空演变。我国气候变化在不同时期表现出不同特点。历史时期,降水体现出极强的空间异质性,而其他要素在全国几乎呈现单一趋势,气温升高,风速增加,太阳辐射和潜在蒸散发量减少;未来时期,降水、风速和太阳辐射呈现出较强的空间异质性,而潜在蒸散发量在全国呈现单一增加趋势。291个小流域的实测径流趋势呈现出“越干的更可能变干,越湿的更可能变湿”的DDWW模式,这意味着径流空间分布不均匀性增加。年径流变差系数整体呈现“越干的越大,越湿的越小”的分布规律,即越干旱的流域径流的相对年际变异性越强。Budyko方法可以有效地估计小流域径流趋势及标准差,估计值与实测值线性回归的确定性系数分别达到0.72和0.92,其空间分布与实测一致。由历史水文气象数据分析发现,对于291个小流域,气候变化是径流变化的主要原因,降水是影响径流变化的主要气象因子。对于208个三级流域,径流变化趋势为-4 mm·a,增加的流域主要分布于辽河、海河、黄河及珠江流域;除内陆河、淮河和松花江流域外,其他流域基本呈现出DDWW模式;年际变异性的分布规律与291个小流域基本一致,降水变化仍然是影响径流变化的主要气象因子。由气候模式数据预测的结果表明,与历史时期相比,年径流量均值整体呈现北方增加、南方减少的变化规律,珠江流域减少尤为明显,最大超过80 mm,增加的流域变化最大不超过20 mm,与DDWW模式完全相反;径流年际变异性的空间分布规律则与历史时期一致,并呈现出变异性较小的流域变异性增加、变异性较大的变异性减小的变化趋势;丰枯水年径流量在较干旱的流域增加,在较湿润的流域减少。