基于小波變換的徑流周期與ENSO事件響應關系研究

張洪波, 俞奇駿, 陳克宇, 顧磊

(1.長安大學 旱區地下水文與生態效應教育部重點實驗室,陜西 西安 710054;2.長安大學 環境科學與工程學院,陜西 西安 710054)

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基于小波變換的徑流周期與ENSO事件響應關系研究

張洪波1,2, 俞奇駿2, 陳克宇2, 顧磊2

(1.長安大學 旱區地下水文與生態效應教育部重點實驗室,陜西 西安 710054;2.長安大學 環境科學與工程學院,陜西 西安 710054)

在氣候變化和人類擾動下,河川徑流過程變化日益復雜,探索徑流變化對氣候因子(ENSO事件)的響應規律,掌握區域水資源發展動態,對科學制定區域水資源規劃和管理策略及滿足人類需求與生態系統的水平衡要求極為重要。通過交叉小波變換法與凝聚譜方法,分析陜西省渭河咸陽站、無定河丁家溝站、漢江安康站河川徑流規律與ENSO事件的相關性,從物理驅動因素層面探討徑流周期變化的潛在機理。分析結果顯示:20世紀70年代以前，各站徑流與ENSO指數(MEI指數)在小尺度2～4 a周期上均存在著顯著的負相關；從20世紀70年代開始,徑流與ENSO指數的相關性變得復雜,這與研究區內人類活動影響增強并成為徑流驅動的主因有關。研究表明:交叉小波變換法與凝聚譜方法適用于水文和氣象要素間響應關系的分析,可深層次地揭示兩者之間的相關性和響應時滯方面的聯系,可反映氣候因子對徑流過程影響的時域變化特征。案例結果表明：陜西省河川徑流變化在20世紀70年代以前主要受氣候因子驅動,響應較為緊密；20世紀70年代以后,人類活動影響逐漸超越氣候因子影響,徑流變化表現為人類與氣候雙驅動模式,且以人類活動為主。……