GRACE与GRACE Follow-On重力卫星数据揭示出的黄河流域2002—2020年干旱特征

• Published in: Ce hui xue bao Vol. 52; no. 5; pp. 714 - 724
• Main Author: 瞿伟
• Format: Journal Article
• Language: Chinese; English
• Published: Beijing Surveying and Mapping Press 20.05.2023; 长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054
• Subjects: Climate; Drought; Drought index; Environmental monitoring; Evaporation; GRACE (experiment); Hydrology; Monitoring; Precipitation; River basins; Rivers; Runoff; Spatial variations; Standardized precipitation index; Valleys; Water resources; Water storage; Yellow River; GRACE Follow-On; 干旱指数; 陆地水储量异常; 重力卫星; GRACE; 水储量亏损赤字; 黄河流域
• ISSN: 1001-1595; 1001-1595
• DOI: 10.11947/j.AGCS.2023.20210458

研究黄河流域干旱时空变化特征, 对认知黄河流域水资源演化规律具有重要意义。本文充分利用GRACE(gravity recovery and climate experiment)与GRACE-FO(GRACE Follow-On)重力卫星在大尺度范围下监测水文信息变化中的优势, 基于2002年4月至2020年7月GRACE和GRACE-FO RL06 Mascon数据, 计算了黄河流域陆地水储量异常(terrestrial water storage anomaly, TWSA)及对应的水储量亏损赤字(water storage deficit index, WSDI), 据此分析了黄河流域上游、中下游干旱事件及其严重性、干旱持续时间、平均与最大水储量赤字等干旱特征, 并与其他4种常用干旱指数, 标准降水蒸散发指数(standardized precipitation evaporation index, SPEI)、自矫正帕尔默干旱指数(self correct-Palmer drought severity index, sc-PDSI)、标准化降水指数(standardized precipitation index, SPI)和标准化径流指数(standardized runoff index, SRI)识别结果进行了对比分析。研究结果表明: 在WSDI识别出的黄河流域上游、中下游分别发生的5期干旱事件及其对应的干旱等级中, 存在其他传统干旱指数未识别现象; 在黄河流域以往干旱事件识别中, WSDI也展现出了较其他4种传统干旱指数显著的识别优势。相比传统干旱指标多仅依赖于稀疏地表水文监测信息, 基于重力卫星监测数据的WSDI干旱指标可在大尺度范围下有效识别出流域干旱特征。