• 塔里木河流域水储量变化及绿洲生态安全评估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 绿洲是干旱、半干旱地区最具生态敏感性和独特性的景观类型,是维系人类生存和社会经济发展的重要区域。然而,在气候变化与人类活动双重影响下,干旱区水资源及其绿洲生境正发生剧烈变化。基于20002020年MODIS、GRACE卫星数据、土地利用数据和气象观测资料,通过计算植被覆盖度,估算植被初级生产力(NPP)和遥感生态指数(RSEI),系统分析了过去20 a塔里木河(简称塔河)流域陆地水储量和绿洲的动态变化并完成了绿洲区生态安全评估。结果表明:(1) 20022020年塔河流域陆地水储量以0.27 mm月-1的速率减少,空间上塔河流域陆地水储量在北部和西部区域显著减少,而在南部区域显著增加。(2) 20002020年塔河流域绿洲面积显著增加,面积增加6.49%(0.42104 km2)。塔河流域整体生态环境呈转好趋势,生态等级由较差级别转为中等级别,生态改善区占总流域面积的69%,而生态退化区面积不足5%。塔河流域归一化植被指数(NDVI)由2000年的0.13增至2020年的0.16,近20 a植被覆盖度增加36.79%,NPP增加31.55%。(3) 气温升高和降水增多的同时伴随下游河川径流增加,这进一步加剧了塔河流域陆地水资源储量的时空差异性,但人类活动仍是绿洲显著扩张最根本的原因。

  • 基于GRACE卫星数据的中国变化和影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-09-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 掌握陆地水储量变化的空间分布特点和变化情况,了解其变化的原因有助于水资源的可持续性综合管理。以中国陆地为研究区域,基于重力恢复和气候实验(GRACE)卫星反演得到的陆地水储量变化数据,使用曼-肯德尔法(Mann-Kendall,M-K)趋势检验和经验正交函数(EOF)分析了陆地水储量变化的趋势以及时空变化特征,并选择了包括气象、下垫面和社会经济3个方面的10个影响因子,即气温、降水、标准化降水蒸散发指数(SPEI)、不透水层占比、水体占比、归一化植被指数(NDVI)、高程、坡度、国内生产总值和人口,利用地理探测器、皮尔逊(Pearson)相关分析和随机森林3种方法综合分析其与陆地水储量变化的关系。结果表明:松花江、嫩江和松嫩平原附近以及柴达木盆地-长江-东南沿海条带上陆地水储量变化显著增加,中国西南以及新疆-黄土高原-华北平原条带上陆地水储量变化显著减少,从高纬度到低纬度呈现出高-低-高-低的变化特点。整体而言,气象因素对陆地水储量变化的解释力最强,其次是社会经济因素和下垫面因素,其中降水量是引起陆地水储量变化的主要因素。月陆地水储量变化对降水量、温度、SPEI和NDVI响应存在滞后性,且陆地水储量变化对降水量和SPEI以1个月滞后为主,对温度和NDVI的响应以无滞后(即0个月滞后)为主。

  • 咸海流域时空变化研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 采用 2002—2016 年 GRACE(Gravity recovery and climate experiment)重力卫星 JPL-RL06M 数据分析咸海流域陆地水储量变化(Terrestrial water storage change, TWSC)时空变化特征,并结合 CRU TS4.03 气象数据、GLDAS-Noah 地表蒸散发数据和高精度土地利用数据探究气候变化与人类活 动对陆地水储量的影响。结果表明:(1)2002—2016 年咸海流域陆地水储量变化呈现-3.20 mm·a-1 下降趋势,春、夏季陆地水储量呈盈余态势,秋、冬季呈现亏损状态;水储量变化在空间上表现为中 部和东部盈余,周边亏损的特征。(2)2002—2016 年咸海流域降水量呈-1.14 mm·a-1 下降趋势,地 表温度呈 0.11 ℃·a-1 上升趋势;相比气温,水储量变化与降水量相关性更强。(3)2000—2015 年,咸 海流域耕地面积小幅增加 1.65×104 km2,水域面积减少;农作物耗水和灌溉需水的增加加剧了咸海 流域水量支出,咸海流域蒸散发呈 21.63×108 m3·a-1 增加态势,在空间上与陆地水储量变化的相关 系数最高达 0.74,是影响陆地水储量变化的主要因素之一。