渭河流域干旱特征及對氣候變化的響應.pdf

1、根據(jù)渭河流域的氣候特征與地理位置，利用該流域1960～2010年21個氣象站的氣象資料和5個水文站的徑流量資料，對渭河流域近50年來的降水、氣溫變化特征進行分析；建立渭河流域綜合干旱評價指標，對流域近50年干旱變化特征進行分析；建立渭河流域干旱風險評估模型，對流域干旱風險情況進行分析，并就干旱特征對氣候變化的響應進行分析和研究。
　　本文主要研究內容和成果如下：
　?。?）采用統(tǒng)計方法和反距離加權平均差值法等，分析了渭河流域

2、各個分區(qū)降水和氣溫時空變化特征，研究結果表示：渭河流域及其各區(qū)域的年平均氣溫呈不斷增加的趨勢，年平均氣溫增長速率為0.227℃/10a。其中，渭河干流地區(qū)增長速率小于支流地區(qū)，氣溫增加最慢的是渭河下游地區(qū)；氣溫增加最快的是涇河流域。渭河流域降水變化趨勢為山區(qū)大于平原，自南向北遞減，渭河上游地區(qū)降水減少速率最快；區(qū)域降水以15.38mm/10a的速率減少。
　?。?）利用氣象水文資料，計算渭河流域水文干旱指數(shù)（河道來水量距平百分率）

3、和氣象干旱指數(shù)（降水距平百分率、Palmer干旱指數(shù)、標準化降水指數(shù)），結果表明：不同的干旱指數(shù)對渭河流域干旱的評估有較大的差異，渭河中游地區(qū)干旱情況嚴峻，尤其是水文干旱嚴重；涇河流域普遍干旱較為嚴重，北洛河流域地區(qū)為干旱較為輕微的地區(qū)。
　?。?）建立渭河流域綜合干旱評價指標，采用模糊綜合評價法和熵權法提出流域綜合干旱指數(shù)DI的計算方法，并以月為時間尺度，計算了渭河流域1961~2010的綜合干旱指數(shù)，在此基礎上，利用Mann-

4、kendall法、小波分析法、t檢驗法分析了渭河流域干旱的時空變化趨勢、周期、分布情況，結果表明：渭河流域各個分區(qū)均有越來越干旱的趨勢，渭河中游變干趨勢最為嚴重，北洛河流域最小。渭河中游地區(qū)發(fā)生干旱的次數(shù)最多頻率最高；北洛河是干旱情況最好的區(qū)域。
　?。?）采用 Gamma分布、對數(shù)正態(tài)分布和指數(shù)分布對流域分區(qū)的干旱歷時、干旱烈度進行擬合；利用Gumbel Copulas，Clayton Copulas以及Frank Copula

5、s對歷時烈度聯(lián)合分布進行擬合；利用均方根誤差法（RSME）確定擬合最優(yōu)的函數(shù)，在此基礎上，建立干旱評估模型，并確定流域干旱風險頻率和重現(xiàn)期，結果表明：流域干旱歷時和干旱烈度均使用Gamma分布擬合效果最好；聯(lián)合干旱歷時干旱烈度二元分布為Frank函數(shù)擬合效果最好。干旱風險最大的地區(qū)為渭河中游地區(qū)，該地區(qū)主要為咸陽和西安地區(qū)，其經(jīng)濟更為發(fā)達，發(fā)展迅速且人口密集，導致生活用水和工業(yè)用水需求增大，使得水資源需要更多的開發(fā)和利用；再加上城市化擴

6、大帶來的熱島效應和生態(tài)環(huán)境的破壞等等，這些均是加大干旱風險的因素。
　?。?）利用流域年、月的氣溫、降水數(shù)據(jù)，運用相關分析和數(shù)據(jù)歸一化等方法研究渭河流域干旱與其氣候要素的關系，并探討干旱對區(qū)域氣候變化在時間和空間上的響應機制，結果表明：近50年來，流域氣溫和降水與干旱指數(shù)分別呈現(xiàn)正和負的擬合關系；降水比氣溫對干旱的影響大，作用明顯；降水量的增加帶來的干旱程度緩解效果隨時間逐漸變小。嚴重和極端干旱多發(fā)地區(qū)對于氣溫的變化更為敏感，響應