西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应

为分析西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应,利用GRACE和GLDAS数据定量评估地下水储量变化,构建地下水干旱指数GRACE-GDI分析地下水干旱的时空演变特征,并利用Pearson相关系数分析了地下水干旱对气象干旱的动态响应关系.结果表明:西北地区地下水储量总体上以0.25 cm/a的速率枯竭;河西...     

2002—2021年中国陆地水储量及其组分变化分析

为深入探讨中国2002年4月至2021年3月陆地水储量(TWS)及其组分的变化情况,采用基于分解-集成思想的VMD-LSTM组合预测模型插补GRACE重力卫星和其后续卫星GRACE-FO间断期的数据,利用Theil-Sen斜率分析法和Mann-Kendall趋势检验法研究中国九大流域TWS及其组分的时空演变规律,并基于随机森林法初步分析TWS各组分对TWS的相对贡献率。结果表明:VMD-LSTM模型能够有效插补中国GRACE序列间断期数据,绝大多数区域的纳什效率系数大于 0.6、相关系数大于0.9、均方根误差小于2cm,插补精度显著提高;TWS变化和地下水储量变化趋势具有较好的空间一致性,除东南诸河片、珠江流域片和长江流域片外,其他流域TWS均呈下降趋势,这主要由地下水亏损导致;西部干旱半干旱地区和华北地区TWS主要受地下水储量的影响,相较于干旱半干旱地区,湿润半湿润地区的TWS受冠层水储量和土壤水储量的影响较大。     

GRACE数据反演水储量及监测干旱的应用现状与展望北大核心CSCD

水储量是全球和区域水文循环的重要组分,借此可分析区域水资源和干旱的时空演变规律。传统的水储量监测方法以地下水位监测为主,但站点布设和分布情况限制了大尺度的研究与探索。GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星提供了大尺度的逐月地球重力场变化数据,国内外众多学者将其反演的水储量变化数据应用至水文学领域,在一定程度上推动了水文学的进步与发展,但目前系统阐述GRACE数据在反演水储量方面的研究仍不够全面,鲜有研究对基于GRACE数据的监测干旱和插补重建现状进行系统性的总结。该研究简要介绍了GRACE数据的应用领域,探讨了两种数据处理方法的优缺点,分析总结了GRACE数据在反演结果验证和不确定性、陆地水储量变化、地下水储量变化、干旱演变与响应、插补重建等方面的应用现状及存在问题,建议未来在变化环境对水储量变化的影响、降低GRACE数据的不确定性、构建更适合干旱监测的干旱指数、提高插补重建GRACE数据精度和提升GRACE数据时空分辨率等方面进一步开展研究,旨在为利用GRACE数据的相关研究提供借鉴与思考。