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我院青年教授在变化环境下流域水循环演变机理方向取得新进展

2021-12-27 485
气候变化和人类活动是影响流域水循环演变的两大驱动因素，影响着流域生态水文情势和干旱的演变过程。变化环境下，河流生态水文情势发生了哪些变化，水文干旱的发展及传递过程呈现哪些新的特点，如何定量归因不同驱动因素对水循环演变的影响，成为水科学领域的研究热点。

针对上述热点问题，我院青年教授江善虎指导博士生王孟浩和硕士生周乐在水文领域TOP期刊Journal of Hydrology上发表系列研究成果。（1）针对河流生态水文情势问题，提出了基于生态流量阈值的河流水文健康演变归因综合框架，定量分离了气候变化和人类活动对河流水文健康变化的影响，揭示了变化环境下河流水文健康演变特征和驱动机制。（2）针对气象-水文干旱传递过程，提出了流域人为影响量化指标体系，划分“自然”与“人为影响”流域，对比分析了气候变化和人类活动对气象-水文干旱传递过程的影响，创新了变化环境下干旱传递驱动机制的定量识别方法。（3）针对水文干旱内部发展传播过程，依据干旱的形成、发展及消退的传播全过程，提出了基于水文模型模拟的水文干旱消退特征识别及演变归因框架，定量评估了人类活动对水文干旱消退阶段的影响，揭示了变化环境下水文干旱消退过程的演变特征和驱动机制。

相关研究成果丰富了变化环境下流域水循环理论与方法，为变化环境下河流健康评估、水资源管理及干旱灾害风险防控提供科学依据。

 

相关论文链接：

[1]     Jiang, S., Zhou, L., Ren, L., Wang, M., Xu, C.Y., Yuan, F., Liu, Y., Yang, X., Ding, Y., 2021. Development of a comprehensive framework for quantifying the impacts of climate change and human activities on river hydrological health variation. J. Hydrol. 600, 126566. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126566

[2]     Wang, M., Jiang, S., Ren, L., Xu, C.Y., Menzel, L., Yuan, F., Xu, Q., Liu, Y., Yang, X., 2021. Separating the effects of climate change and human activities on drought propagation via a natural and human-impacted catchment comparison method. J. Hydrol. 603, 126913. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126913

[3]     Wang, M., Jiang, S., Ren, L., Xu, C.Y., Yuan, F., Liu, Y., Yang, X., 2020. An approach for identification and quantification of hydrological drought termination characteristics of natural and human-influenced series. J. Hydrol. 590, 125384. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125384


图1 流域社会经济指标、土地利用和人为影响指数空间分布图


图2 各年代际气候变化和人类活动对河流水文健康变化的贡献率


图3 人类活动影响及自然状态下干旱恢复阶段起止时间频率统计


图4 流域内人工取用水、工农业生产指标、表层土壤含水量及陆地水储量变化时间序列图


供稿：江善虎，编辑：何肖微，审核：雍斌、江善虎