渭河流域水文干旱歷時-烈度相依結構動態變化與驅動力分析

馬川惠，黃生志，黃 強

(西安理工大學 西北旱區生態水利國家重點實驗室，陜西 西安 710048)

1 研究背景

變化環境下，干旱頻繁發生，災害損失增加，嚴重制約著人類生產生活與經濟發展[1]。據《中國水旱災害公報》的數據，1990—2016年，我國因干旱年均糧食損失252億kg，年均飲水困難人數超2700萬[2]。因此，干旱問題受到了水文、農業、生態等領域專家學者的廣泛關注。美國氣象學會將干旱大致分為四類：氣象干旱、農業干旱、水文干旱、社會經濟干旱[3]。水文干旱與徑流、地下水、土壤濕度和其他水文過程相關[4]，對河流生態系統和人類社會會造成嚴重的負面影響，例如，河流水位下降甚至斷流，水庫蓄水不足影響發電效率等。

干旱具有歷時、烈度和強度等多種屬性，各屬性間具有相依關系，干旱多屬性聯合頻率特征研究多見報道[5-7]，而以上干旱頻率分析多假定使用的水文氣象等時間序列滿足一致性的要求。近幾十年來，全球氣候變暖與人類活動加劇，影響了氣象水文諸要素的時空分布特征，干旱演變規律可能發生變異[8-11]，因此須在干旱多屬性聯合分布模型及其應用中加以考慮。以往研究主要關注干旱單一屬性(如歷時或烈度)是否發生變異，而歷時和烈度的相依結構是否發生變異，以及其動態變化的驅動力并未揭示清楚。干旱的演變受多種因素共同作用，十分復雜，且各因素對干旱歷時、烈度等屬性分別的影響可能呈現不對等的現象，干旱歷時-烈度相依結構發生變異，從而影響干旱頻率分析結果，使得干旱的致災性分析出現偏差，高估或低估干旱所引發的旱災，影響著干旱應對與管理效果，造成不必要的人力物力損失。……