多尺度多要素水文变化与极移的关系  

作　　者：邓珊珊 刘苏峡[1,2,3] 莫兴国 彭公炳[1] 

机构地区：[1]中国科学院地理科学与资源研究所,陆地水循环及地表过程重点实验室,北京100101 [2]中国科学院大学资源与环境学院,北京100190 [3]中国科学院大学中丹学院,北京100049

出　　处：《中国科学：地球科学》2022年第6期1021-1037,共17页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2018YFE0106500、2017YFA0603702);国家重点基础研究发展计划项目(编号:2012CB957802);丹麦国际开发署资助中心项目(编号:18-M01-DTU);丹麦面向中国的对地观测信息应用项目(编号:8087-00002B)资助。

摘　　要：地球系统的要素变化息息相关,寻找与水文变化联动的关键因子对深入剖析水文变化具有重要意义.文章选取地球运动因子之一——地极移动(极移)作为关键因子,探求其与多尺度水文要素的关系特征和作用机制.首先,通过趋势、突变、相关等分析方法研究极移和多水文要素(降水、蒸散、径流、陆地水储量)变化在流域至全球、年内至年际尺度上统计关系的时空特征.其次基于激发机制量化水文变化对极移的推动作用,基于平衡潮理论和大气动力学方程探索极移对水文变化的反馈作用,以此研究两者相互作用的途径和量级.结果显示,两者存在显著相关关系和共同突变点.一方面,区域至全球尺度的水文变化对极移的激发作用显著.2002年4月至2020年6月期间全球陆地水储量显著减少(速率约为-4.68mm a^(-1)),显著驱动地极朝格林尼治子午线方向漂移(速率约为4.32mas a^(-1));同时区域水储量变化对2005和2012年左右长期极移的方向转折贡献显著.另一方面,基于极移扰动地球离心力场产生平衡潮,计算了极移变化引起的海平面气压、风场和水汽传输的变化的空间分布,发现在浅海附近的流域,如长江流域和珠江流域,极移引起的相关水汽变化与流域观测降水或水储量变化在去除趋势后相关关系仍显著,前者比后者提前约4~14个月.研究结果进一步展示了极移与水文变化的关系,有助于认识长期水文变化的关联因子.

关 键 词：地极移动(极移) 水文变化 极移变形力 激发机制 

分 类 号：P33[天文地球—水文科学] P183.3[水利工程—水文学及水资源]