基于水量平衡的长江上游地区气象水文要素时空变化特征分析

doi:10.11988/ckyyb.20201282

长江科学院院报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 13-20.DOI: 10.11988/ckyyb.20201282

基于水量平衡的长江上游地区气象水文要素时空变化特征分析

刘玉婷¹, 许继军¹, 姚立强¹, 田甜², 袁喆¹

1.长江科学院水资源综合利用研究所,武汉 430010;
2.华中农业大学经济管理学院,武汉 430070

收稿日期:2020-12-11 修回日期:2021-03-08 出版日期:2022-03-01 发布日期:2021-08-03
通讯作者: 袁喆(1988- ),男,湖北武汉人,工程师,博士,主要从事气候变化下水资源综合应对及3S技术的应用. E-mail: yuanzhe_0116@126.com
作者简介:刘玉婷(1996- ),女,湖北随州人,硕士,研究方向为气候变化下的生态水文格局响应。E-mail:1990688789@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFA0601503);国家自然科学基金项目(41890821,52079008);长江科学院创新团队项目(CKSF2017061/SZ)

Spatial and Temporal Variation Characteristics of Meteorological and Hydrological Elements in Upstream Yangtze River Based on Water Balance

LIU Yu-ting¹, XU Ji-jun¹, YAO Li-qiang¹, TIAN Tian², YUAN Zhe¹

1. Water Resources Utilization Department,Yangtze River Scientific Research Institute,Wuhan 430010, China;
2. College of Economics and Management,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070, China

Received:2020-12-11 Revised:2021-03-08 Published:2022-03-01 Online:2021-08-03

摘要/Abstract

摘要： 基于1980—2019年长江上游地区的逐月气温、降水数据,采用一元线性回归、F趋势检验、水量平衡分析、质心识别等方法,揭示了长江上游地区近40 a来气象水文要素的时空分布特征和变化规律。研究结果表明:①长江上游地区年均气温、年均降水量和年均蒸发量的空间分布均呈现由东南向西北逐渐降低的趋势,年均土壤蓄水变化量有着较大的空间差异。②1980—2019年期间长江上游地区气温上升的趋势较为明显,变化率为0.39 ℃/(10 a);年降水量整体变化不大,增加的区域主要位于金沙江石鼓以上;整个长江上游地区年均蒸发量变化率为6.08 mm/(10 a),其中,金沙江石鼓以上、金沙江石鼓以下、嘉陵江流域和岷沱江流域增加趋势明显;年均土壤蓄水变化量整体有略微下降,变化率为-6.144 mm/(10 a)。③长江上游地区气温质心经度、纬度变化的倾斜率分别为-0.03°/(10 a)和0.01°/(10 a),蒸发质心经纬度变化的倾斜率分别为-0.04°/(10 a)和0.02°/(10 a);降水质心和土壤蓄水变化量质心的经度倾斜率分别为-0.06°/(10 a)和-0.01°/(10 a)。各气象水文要素空间质心均呈现出向西北方向移动的趋势,说明从空间分布上来看,西北地区的气温、降水、蒸发和土壤蓄水变化量均有所增加。

关键词: 气象水文要素, 水量平衡, 时空分布, 变化趋势, 长江上游

Abstract: Based on the monthly temperature and precipitation data in the upstream of the Yangtze River from 1980 to 2019, we revealed the spatial and temporal distribution characteristics and variation rules of meteorological and hydrological elements in the upstream of Yangtze River in the past four decades via unary linear regression, F trend test, water balance analysis, centroid identification and other methods. Results unveiled that: 1) The average annual temperature, average annual precipitation, and average annual evaporation in the upstream of Yangtze River showed a trend of gradual decline from the southeast to the northwest, and the average annual soil water storage variation differed greatly spatially. 2) Temperature in the upstream of Yangtze River climbed remarkably from 1980 to 2019, with a change rate of 0.39 ℃/(10 a). Annual precipitation as a whole changed rarely, and the increased area was mainly located above Shigu station of Jinsha River. The inclination rate of annual evaporation in upstream Yangtze River was 6.08 mm/(10 a), of which the upper and lower reaches of Shigu station of Jinsha River, Jialing River basin, and Minjiang-Tuojiang River basin witnessed obvious growth trend. Average annual soil water storage variation decreased slightly as a whole, with a change rate of -6.14 mm/(10 a). 3) The longitude and latitude inclination rate of temperature centroid in upstream Yangtze River was -0.03°/(10 a) and 0.01°/(10 a), respectively, and those of evaporation centroid was -0.04°/(10 a) and 0.02°/(10 a), respectively. The longitude inclination rate of the centroid of precipitation and water storage variation was -0.06°/(10 a) and -0.01°/(10 a), respectively. The spatial centroid of all meteorological and hydrological elements showed a trend of moving towards the northwest, which implied that the air temperature, precipitation, evaporation, and water storage all increased in the northwest from the perspective of spatial distribution.

Key words: hydrometeorological elements, water balance, spatial and temporal distribution, change trend, upper Yangtze River

中图分类号:

刘玉婷, 许继军, 姚立强, 田甜, 袁喆. 基于水量平衡的长江上游地区气象水文要素时空变化特征分析[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(3): 13-20.

LIU Yu-ting, XU Ji-jun, YAO Li-qiang, TIAN Tian, YUAN Zhe. Spatial and Temporal Variation Characteristics of Meteorological and Hydrological Elements in Upstream Yangtze River Based on Water Balance[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2022, 39(3): 13-20.

[1]	杨梨萍, 解秦米佳, 李谦维, 张晓雅, 朱佳涛, 高俊琴. 近20年间鄱阳湖湿地春秋季植被生物量时空动态[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(8): 47-54.
[2]	王菊, 吴琼, 罗欢, 孙玲玲, 李宁, 何颖清. 东江北干流溶解氧时空分布特征及影响因素探讨[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 37-44.
[3]	楚栋栋, 覃悦, 李梦雨, 王敏, 曾鑫, 元媛, 车助镁, 张继才. 1950—2003年中国近海历史风暴潮增水时空特征[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(11): 88-94.
[4]	王宇, 叶长青, 朱丽蓉, 李昂, 梁栩, 邹艺. 东寨港湾区土地利用变化对生态系统服务功能的影响[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(8): 70-76.
[5]	宋宝钢, 包腾飞, 向镇洋, 王瑞婕. 基于小波的SSA-ELM大坝变形时空预测模型[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(8): 145-151.
[6]	廖国清, 朱烨, 吴光东, 王文, 刘懿, 朱玲玲. 中国近60年干旱热浪演变趋势及并发特征分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 169-176.
[7]	王景芸, 李剑锋, 季臣, 杨炜民. 南湖余氯时空分布规律数值模拟与分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(12): 45-51.
[8]	欧阳硕, 徐长江, 邵骏, 胡丰渝. 干旱条件下长江上游梯级水库群蓄水形势初探[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(12): 15-22.
[9]	孙志伟, 梁越, 钮新强. 基于数字滤波法的长江上游流域基流时空分布特征[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(11): 23-28.
[10]	李帅, 杜涛. 基于月水量平衡模型的年径流模拟方法设计及应用[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(3): 21-26.
[11]	庞树森, 谢志刚, 徐涛, 胡翔, 吕祥熙. 三峡坝址来水变化及水利工程对其影响分析[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(11): 50-54.
[12]	胡兴涛, 杨广斌, 石秀雄, 崔瀚文, 李蔓. 公元前887年—公元1911年长江流域水、疫灾害时空分布特征[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(11): 73-81.
[13]	王珍, 刘敏, 林莉, 张胜, 潘雄, 陶晶祥. 汉江中下游水体重金属时空分布及污染评价[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(9): 40-47.
[14]	任晓华, 何士华, 马晓青, 赖毅舟, 陈仕航, 杜娟. 1958—2017年滇中引水工程受水区降水时空变化[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(8): 33-40.
[15]	唐海华, 李琪, 黄瓅瑶, 周超, 罗斌. 流域洪水调控计算的组态耦合技术与应用[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(8): 146-150.

基于水量平衡的长江上游地区气象水文要素时空变化特征分析

Spatial and Temporal Variation Characteristics of Meteorological and Hydrological Elements in Upstream Yangtze River Based on Water Balance

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价