摘要：为了明晰径流演变的驱动力,进而促进水资源的可持续利用,对滹沱河上游的径流变化进行了归因分析。基于单参数budyko方程,将径流影响因素直接划分为干旱指数和流域特征两类,首先以时间为协变量,描述budyko方程参数及气候因子的时间变化,构建时变budyko方程;然后基于分解法在年尺度及多年尺度上分离干旱指数和流域特征对径流变化的影响。研究结果表明:①时变budyko模型大大提高了年径流的模拟能力;②基于时变budyko模型的分段研究的结果与传统常参数budyko模型的结果相近,表明本文所建立的时变budyko模型是可靠的;③干旱指数和流域特征对滹沱河上游年径流的影响均为负贡献,其中,干旱指数的贡献率由86.79%持续递减至71.01%,而流域特征的贡献率由13.21%持续增加至28.09%;④干旱指数对年径流的影响强度明显减弱是流域特征对年径流变化贡献率增加的主要原因。综上所述,滹沱河上游径流显著减少的主导因素是干旱指数,即降水和潜在蒸散发的变化。

摘要：山区流域作为水源涵养地,由于地形、植被和气候因子间的复杂相互作用,与平原流域相比,其对气候变化更为敏感,在水资源稳定性和生态环境保护等方面面临着更严峻的挑战。为掌握山区流域水文变化规律,该研究以秦岭山区及其内部6个典型流域为研究对象,基于1965—2019年79个气象站日气象数据和6个典型流域控制水文站逐年径流数据以及年太阳黑子数、大气环流指数、Nino3.4指数,采用Penman-Monteith公式、改进的Mann-Kendall趋势检验法、微分法、交叉小波变换和时变budyko框架分析了秦岭山区年潜在蒸散发(potential evapotranspiration,PET)的时空变化特征,计算了年PET对不同气候因子的敏感性,探讨了年PET变化的可能原因,最后量化了PET等不同因素对径流在不同时期变化的贡献率。结果表明:1)在1965—2019年间,秦岭山区的多年平均PET和气候因子表现出明显的空间分布差异和变化趋势。多年平均PET和日照时数呈现东北高、西南低的空间分布格局,最大和最小相对湿度则在空间上表现出相反的趋势变化特征。此外,在年尺度上,气温普遍上升,而日照时数和风速在大面积范围内有所下降。2)年PET在草原植被区对多个气候因子的敏感性最高。地形因子、太阳黑子活动、大气环流和海温变化等因素对年PET的影响时段和范围存在差异。98.73%气象站点的年PET与北极涛动指数呈现负相关,呈现显著负相关的比例高达20.25%(P<0.05)。这证明了北极涛动通过影响区域性的气候模式,间接影响了该地区的蒸散发过程。特别是在北极涛动的负位相时,常常伴随冷空气南下,导致该区域温度下降,蒸散发减少。随着海拔和坡度的增加,PET表现出极显著的减少趋势(P<0.001)。3)在6个典型流域中,流域径流变化主要受降水和下垫面条件的驱动,尤其是植被变化对径流的影响逐渐增强。研究成果将支撑山区流域水资源可持续利用,服务黄河与长江流域的生态保护与高质量发展。