ENSO循環(huán)對汾河上游徑流變化的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 06:26
剖析氣候?qū)搅髯兓挠绊?在區(qū)域水資源合理開發(fā)利用及科學(xué)管理等方面具有重要意義;诜诤由嫌紊响o游站、汾河水庫站、寨上站及蘭村站1956-2000年徑流數(shù)據(jù)及多變量ENSO指數(shù)(MEI),采用交叉小波分析方法,探究ENSO循環(huán)對汾河上游流域徑流變化的影響。結(jié)果表明:MEI指數(shù)呈上升趨勢,徑流枯水期持續(xù)時(shí)間也隨之增長,且MEI指數(shù)較大年份,徑流量較少,反之徑流量較大,徑流序列的豐枯變化對ENSO循環(huán)有一定的響應(yīng)關(guān)系;4個(gè)水文站徑流量與MEI指數(shù)在20世紀(jì)70年代之前,有相同的1~4 a周期,且相關(guān)關(guān)系顯著,同時(shí)在11~12 a尺度上具有較好的相關(guān)性,即ENSO循環(huán)對徑流量影響較大;在20世紀(jì)70年代之后,雖然在1~3 a尺度上仍有一定的相關(guān)關(guān)系,但沒有相同的顯著周期,即ENSO循環(huán)對徑流量影響相對減小,徑流變化由氣候驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闅夂蚺c人類活動(dòng)共同驅(qū)動(dòng)模式。
【文章來源】:中國農(nóng)村水利水電. 2020,(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
MEI指數(shù)與汾河上游年徑流變化特征
由于ENSO循環(huán)是影響徑流序列變化的多種因素之一,僅從MEI指數(shù)以及徑流量的變化曲線中,不能明顯看出兩者之間具體的相關(guān)性,因此,采用交叉小波分析法,得到1956-2000年上靜游站、汾河水庫站、寨上站及蘭村站的年徑流量與MEI指數(shù)的連續(xù)小波譜、交叉小波能量譜及小波凝聚譜,以此來探究ENSO循環(huán)與徑流序列之間的關(guān)系。首先將4個(gè)水文站徑流序列和MEI指數(shù)序列進(jìn)行連續(xù)小波變換(圖2),以反映兩者的周期特征。圖2中:藍(lán)色代表能量密度的谷值,紅色代表能量密度的峰值;細(xì)實(shí)線代表小波影響錐(Cone of Influence, COI),其內(nèi)部為有效譜值區(qū);粗實(shí)線圈閉處表示數(shù)值通過95%置信水平的檢驗(yàn)。圖2 4個(gè)水文站徑流序列和MEI指數(shù)的連續(xù)小波變換
圖2 4個(gè)水文站徑流序列和MEI指數(shù)的連續(xù)小波變換由圖2可知,在95%的置信水平下,上靜游站1962-1971年,汾河水庫站、寨上站、蘭村站1964-1971年間均存在1~4 a的顯著周期。4個(gè)水文站的時(shí)頻結(jié)構(gòu)具有一定的相似性,在1964-1971年間,均存在1~4 a的小周期振蕩,時(shí)頻關(guān)系一致。在8~11 a的尺度上,4個(gè)水文站雖未通過95%的顯著性檢驗(yàn),但仍表現(xiàn)出相對較高的能量,即徑流序列存在8~11 a周期的成分,但不顯著。4個(gè)水文站從上游至下游徑流周期變化特征具有較好的同步性,僅在能量強(qiáng)弱上有差異。MEI存在兩個(gè)顯著周期,分別為2~4 a(1967-1973年)、3~5 a(1984-1986年),在10~11 a的尺度上,也表現(xiàn)出相對較高的能量。根據(jù)上述結(jié)果對比,徑流序列與MEI指數(shù)在1967-1971年間,均存在2~4 a的顯著性周期,在1974-1978年間,10~11 a尺度上均具有相對較高的能量,表明在20世紀(jì)70年代之前,徑流序列與MEI指數(shù)在一定頻段上具有類似的時(shí)頻關(guān)系特征,徑流序列受ENSO循環(huán)的影響較大。20世紀(jì)70年代之后,MEI指數(shù)與徑流序列變化特征的相似程度降低,如:MEI指數(shù)在1984-1986年間有顯著的4~5 a周期,且在1980-1983年間10~11 a尺度以及1987-1993年間5~6 a尺度上,MEI指數(shù)能量相對較高,但徑流序列在該尺度上能量相對較低,表明徑流序列受ENSO循環(huán)的影響減弱。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]富春江流域徑流量變化及其氣候因子影響分析[J]. 駱月珍,潘婭英,張青,王亞男,朱占云. 水土保持研究. 2019(02)
[2]太陽黑子和ENSO對日本吉野川流域水文要素影響[J]. 董林垚,張平倉,劉紀(jì)根,童曉霞,謝浩. 水科學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[3]基于小波變換的徑流周期與ENSO事件響應(yīng)關(guān)系研究[J]. 張洪波,俞奇駿,陳克宇,顧磊. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[4]汾河上游徑流演變特征及其驅(qū)動(dòng)力[J]. 周瑩,趙雪花. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(07)
[5]ENSO事件與渭河徑流變異的響應(yīng)關(guān)系[J]. 黃強(qiáng),劉署陽,樊晶晶. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[6]塔里木河干流徑流量變化與太陽黑子活動(dòng)的關(guān)系[J]. 奚秀梅,劉海隆. 地理科學(xué)進(jìn)展. 2013(06)
[7]長江源區(qū)1956-2000年徑流量變化分析[J]. 曹建廷,秦大河,羅勇,趙建世. 水科學(xué)進(jìn)展. 2007(01)
[8]基于連續(xù)小波變換的水文序列變化特征研究[J]. 王文圣,趙太想,丁晶. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2004(04)
[9]黃河源區(qū)降水與徑流過程對ENSO事件的響應(yīng)特征[J]. 王根緒,沈永平,劉時(shí)銀. 冰川凍土. 2001(01)
本文編號:3335641
【文章來源】:中國農(nóng)村水利水電. 2020,(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
MEI指數(shù)與汾河上游年徑流變化特征
由于ENSO循環(huán)是影響徑流序列變化的多種因素之一,僅從MEI指數(shù)以及徑流量的變化曲線中,不能明顯看出兩者之間具體的相關(guān)性,因此,采用交叉小波分析法,得到1956-2000年上靜游站、汾河水庫站、寨上站及蘭村站的年徑流量與MEI指數(shù)的連續(xù)小波譜、交叉小波能量譜及小波凝聚譜,以此來探究ENSO循環(huán)與徑流序列之間的關(guān)系。首先將4個(gè)水文站徑流序列和MEI指數(shù)序列進(jìn)行連續(xù)小波變換(圖2),以反映兩者的周期特征。圖2中:藍(lán)色代表能量密度的谷值,紅色代表能量密度的峰值;細(xì)實(shí)線代表小波影響錐(Cone of Influence, COI),其內(nèi)部為有效譜值區(qū);粗實(shí)線圈閉處表示數(shù)值通過95%置信水平的檢驗(yàn)。圖2 4個(gè)水文站徑流序列和MEI指數(shù)的連續(xù)小波變換
圖2 4個(gè)水文站徑流序列和MEI指數(shù)的連續(xù)小波變換由圖2可知,在95%的置信水平下,上靜游站1962-1971年,汾河水庫站、寨上站、蘭村站1964-1971年間均存在1~4 a的顯著周期。4個(gè)水文站的時(shí)頻結(jié)構(gòu)具有一定的相似性,在1964-1971年間,均存在1~4 a的小周期振蕩,時(shí)頻關(guān)系一致。在8~11 a的尺度上,4個(gè)水文站雖未通過95%的顯著性檢驗(yàn),但仍表現(xiàn)出相對較高的能量,即徑流序列存在8~11 a周期的成分,但不顯著。4個(gè)水文站從上游至下游徑流周期變化特征具有較好的同步性,僅在能量強(qiáng)弱上有差異。MEI存在兩個(gè)顯著周期,分別為2~4 a(1967-1973年)、3~5 a(1984-1986年),在10~11 a的尺度上,也表現(xiàn)出相對較高的能量。根據(jù)上述結(jié)果對比,徑流序列與MEI指數(shù)在1967-1971年間,均存在2~4 a的顯著性周期,在1974-1978年間,10~11 a尺度上均具有相對較高的能量,表明在20世紀(jì)70年代之前,徑流序列與MEI指數(shù)在一定頻段上具有類似的時(shí)頻關(guān)系特征,徑流序列受ENSO循環(huán)的影響較大。20世紀(jì)70年代之后,MEI指數(shù)與徑流序列變化特征的相似程度降低,如:MEI指數(shù)在1984-1986年間有顯著的4~5 a周期,且在1980-1983年間10~11 a尺度以及1987-1993年間5~6 a尺度上,MEI指數(shù)能量相對較高,但徑流序列在該尺度上能量相對較低,表明徑流序列受ENSO循環(huán)的影響減弱。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]富春江流域徑流量變化及其氣候因子影響分析[J]. 駱月珍,潘婭英,張青,王亞男,朱占云. 水土保持研究. 2019(02)
[2]太陽黑子和ENSO對日本吉野川流域水文要素影響[J]. 董林垚,張平倉,劉紀(jì)根,童曉霞,謝浩. 水科學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[3]基于小波變換的徑流周期與ENSO事件響應(yīng)關(guān)系研究[J]. 張洪波,俞奇駿,陳克宇,顧磊. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[4]汾河上游徑流演變特征及其驅(qū)動(dòng)力[J]. 周瑩,趙雪花. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(07)
[5]ENSO事件與渭河徑流變異的響應(yīng)關(guān)系[J]. 黃強(qiáng),劉署陽,樊晶晶. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[6]塔里木河干流徑流量變化與太陽黑子活動(dòng)的關(guān)系[J]. 奚秀梅,劉海隆. 地理科學(xué)進(jìn)展. 2013(06)
[7]長江源區(qū)1956-2000年徑流量變化分析[J]. 曹建廷,秦大河,羅勇,趙建世. 水科學(xué)進(jìn)展. 2007(01)
[8]基于連續(xù)小波變換的水文序列變化特征研究[J]. 王文圣,趙太想,丁晶. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2004(04)
[9]黃河源區(qū)降水與徑流過程對ENSO事件的響應(yīng)特征[J]. 王根緒,沈永平,劉時(shí)銀. 冰川凍土. 2001(01)
本文編號:3335641
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