基于水能分配空間坐標系的流域蒸散變異歸因研究

繆貝兒，劉智勇，陳興榮，藍 欣，陳曉宏，林凱榮

(1.中山大學 土木工程學院水資源與環境研究中心，廣東 廣州 510275；2.南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)，廣東 珠海 519082)

1 研究背景

流域蒸散發同時受到氣候和流域下墊面特征因素的影響[1-2]，其變化研究及歸因分析是水文學研究的重要內容[3]。氣候變化和人類活動對流域蒸散過程產生了顯著影響[4-6]。為了科學認識變化環境下蒸散發的作用機制、把握未來水文循環與水資源的演變格局，需要結合氣候變化、人類系統和水文學等多學科展開綜合研究[7-9]。不同于降水、徑流等水文氣象變量，蒸散發同時受到水量和能量限制，該特殊物理性質使其成為流域水熱平衡聯系的關鍵紐帶[10-12]。然而，如何定量分解氣候和下墊面變化對流域蒸散水分損失的影響，一直以來是流域水文學研究的重點和難點。

當前，以水量與能量平衡、水熱耦合理論為代表的流域蒸散發理論及方法已經得到了廣泛應用[13-15]。其中Budyko假設認為流域蒸散發主要受制于流域水量及能量供應條件，通過引入流域水熱耦合參數，形成了較系統的研究框架[16-18]。然而，水熱耦合參數的確定與其經驗公式的構建存在不確定性[19-20]，由此得到的水文過程分析結果可能存在不足。近年來，由Tomer等[21]提出的生態水文框架從水量與能量分配的角度分離了氣候與下墊面變化對水文過程的影響，為研究氣候及下墊面變化與區域水循環之間的相互作用機制提供了新的視角與思路。……