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利用GRACE监测中国区域干旱及其影响因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用2003-01~2012-12的GRACE时变地球重力场模型计算我国长江中下游平原、西南地区和华北平原陆地水储量变化的时间序列。结果表明,长江中下游平原和华北平原的陆地水储量变化量最低值在2011-05,西南地区最低值在2010-03。根据陆地水储量变化的水平衡原理计算3个区域地下水储量变化情况。结果表明,长江中下游平原和西南地区地下水储量呈缓慢增长的趋势,增长速率分别为0.54 mm/月和0.34 mm/月;华北地区呈缓慢减小的趋势,减小速率为0.33 mm/月。3个区域干旱时期地下水储量的亏损情况分别为：长江中下游平原-21.31 mm/月,华北平原-19.88 mm/月,西南地区-15.72 mm/月。最后,用NOAA发布的月降雨和气温数据对3个区域干旱期间的降雨量和蒸发量进行量化,分析3次干旱产生的原因。结果表明,西南地区2010年春季干旱的主要原因是气温异常,长江中下游平原和华北平原2011年干旱的主要原因是降雨量偏少。 相似文献
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利用GRACE/GRACE-FO数据对长江流域2003~2021年期间发生的干旱事件进行定量分析,以探究卫星重力监测区域性干旱的可行性。采用3个机构发布的5种GRACE/GRACE-FO数据产品(CSR_SH、JPL_SH、GFZ_SH、CSR_M、JPL_M)反演长江流域陆地水储量异常(TWSA),计算陆地水储量亏损(WSD)和水储量亏损指数(WSDI),结合气象干旱数据(SPI、SPEI、scPDSI)对5种数据产品的结果进行比较,并对2003~2021年长江流域干旱事件进行分析。结果表明,不同机构发布的GRACE/GRACE-FO数据产品对长江流域干旱事件严重等级的划分具有一定差异;WSDI与6个月时间尺度的SPEI相关性最高,相关系数为0.66,与scPDSI相关系数最低为0.54,降水是影响长江流域陆地水储量变化的重要因素;长江流域最严重的干旱事件发生在2019年夏秋季,干旱强度为2.31,持续10个月,水储量累计亏损达到415 Gt,此次干旱事件的WSDI空间分布图显示2019-09干旱最为严重,出现极端干旱区域。WSDI可反映长江流域干旱分布的时空变化,可在监测全球和大尺度区域干旱方面发挥重要作用。 相似文献
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《广东海洋大学学报》2017,(6)
利用2003―2014年MODIS卫星遥感数据,采用EOF方法分析叶绿素浓度的时空变化特征,并探讨其影响机制。结果表明,大亚湾海域表层叶绿素浓度具有明显的时空分布特征,夏季最高,春季最低,由大亚湾顶向湾口递减,近岸高于离岸。EOF分析获得前3个模态的累积方差贡献率分别是32.5%,16.8%,8.5%,基本反映了大亚湾海域叶绿素浓度变化的主要过程。第1模态权重占绝对优势,其空间模态表明了大亚湾叶绿素浓度以霞涌至中央列岛一带海域为高值中心,变化较大区域主要位于中央列岛北部海域,第1模态的周期变化是13.3个月。第2模态主要体现为季节变化,功率谱显著周期为6个月和12个月,反映了叶绿素浓度的变化以白鹤洲为界东西两个不同的区域,高值区位于圣筑岛的东边,变率较大区域与第1模态基本一致。第3模态的方差贡献率是8.5%,高值区位于中央列岛中部和范和港南部海域,变率最大区域与第1、第2模态一致,第3模态的变化周期是8.57个月和17.14个月。大亚湾叶绿素浓度的分布及变化与海表面温度、降水、风、潮流,以及人类的影响密切相关。 相似文献
4.
GRACE卫星在区域地下水管理中的应用潜力综述 总被引：1，自引：0，他引：1
《地球科学与环境学报》2016,(2)
GRACE卫星能反演区域地下水储量的月动态变化,而且数据免费,它为区域地下水管理提供了新的方法。首先总结了区域地下水管理、GRACE卫星在地下水储量和区域地下水管理中的应用现状;接着通过多个案例分析展示了GRACE卫星能成功应用于区域地下水储量动态评价,而且GRACE反演的地下水动态数据能用于区域地下水模型的参数识别,证实了GRACE卫星在区域地下水管理的应用潜力;最后指出GRACE卫星反演的数据在应用中的两大问题:该数据无法直接用于区域地下水资源评价和空间分辨率低。GRACE卫星如何有效用于区域地下水资源评价和如何提高GRACE卫星反演数据的空间分辨率是当前研究的发展方向。 相似文献
5.
针对GRACE数据后处理过程中滤波导致的信号衰减和泄漏,利用模拟数据研究正向建模改正,改正的量级约为1 cm,在利用GRACE反演陆地水储量变化时这一影响因素不可忽略。基于2002-07~2014-12的GRACE Level-2数据反演三峡库区的水储量变化,结果表明,正向建模改正前后GRACE年周期项振幅分别为7.0±2.4 cm和7.2±2.7 cm,改正后信号泄漏有所减小;GRACE和水文模式数据均表现出明显的季节性特征,但GRACE受多种因素的综合影响,其周年项振幅略大于水文模式;水库3次蓄水引起的等效水高变化分别为60.2 mm、28.3 mm、20.5 mm,与利用水位观测估计得到的库区容量变化具有较好的一致性;分析2003~2009年正向建模改正前后GRACE反演得到的三峡地区等效水高变化速度的空间分布发现,改正后库区蓄水信号明显收敛。 相似文献
6.
基于GRACE及GRACE-FO重力卫星数据,通过滑动T检验确定海河流域陆地水储量突变的特征时间点,分析其时空演变特征;结合多变量趋势分析和贡献率量化法探究陆地水储量变化成因,讨论南水北调工程的贡献。结果表明,在南水北调前(2004-01~2015-01)后(2015-01~2020-10),海河流域陆地水储量的衰减趋势分别为-17.19 mm/a和-13.49 mm/a,缓解约24%,缓解趋势由南到北逐渐增大;人类活动与气候变化对流域陆地水储量变化的贡献率比为7∶3,人为耗水是海河流域陆地水储量常年处于亏损状态的主要原因;调水量的贡献率和趋势呈现年际增大和升高态势,预示南水北调工程在改善区域陆地水储量方面具有巨大潜力。 相似文献
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利用CSR最新发布的GRACE RL06数据反演2006~2015年三江源地区陆地水储量的时空变化,并结合GLDAS水文模型、TRMM降水数据及地表冻融数据进行对比分析。结果表明,三江源地区的陆地水和地表水在2006~2015年的变化趋势分别为5.2±1.2 mm/a和-3.8±0.9 mm/a;降水与陆地水的变化密切相关,也是造成陆地水储量呈季节性变化的主要原因;冻土作为特殊的蓄水层,影响着三江源地区地表水与地下水之间的水力联系,冻土活动可能造成GRACE与GLDAS水储量之间的差异;根据GRACE与GLDAS水储量在空间趋势上的差异推测,三江源地区高原多年冻土退化,活动层增厚。 相似文献
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基于GRACE重力卫星数据,采用改进的组合高斯滤波法和尺度因子法提高数据精度,利用陆地水储量变化原理反演贵州2003-08~2013-07的水储量变化量,并将计算的相对水储量指数作为干旱指标,提出运用游程理论基于相对水储量指数识别干旱历时和干旱烈度,监测分析贵州干旱特征。结果表明,基于GRACE卫星数据获得的相对水储量指数与SPI3变化趋势基本一致;GRACE卫星监测到2003-08~2013-07贵州每年都有干旱事件发生,历时最短为1个月,其中历时≥3个月的干旱事件共9次;干旱强度较大的事件发生在2003~2006年和2009~2011年,其中2006年和2011年水储量亏损较严重,与贵州实际的干旱情况相吻合。 相似文献
9.
利用2003-01~2014-12 CSR和JPL的RL06 Mascon解、RL06球谐系数（SH）解及level-3等6种GRACE时变重力场模型数据和GPM数据产品,分别计算长江流域的水储量和降雨变化,并利用广义三角帽方法分析GRACE数据的不确定性,同时计算水储量亏损指数（WSDI）,以监测和分析长江流域干旱的时空特征,并与改进的帕默尔指数（scPDSI）进行对比。结果表明：目前在反演水储量变化方面,Mascon方法的不确定性小于球谐系数法,JPL_M、CSR_M、CSR_L3、JPL_L3、CSR_SH和JPL_SH的具体不确定性分别为3.51 mm、3.78 mm、5.45 mm、9.87 mm、9.12 mm及10.71 mm;降雨是影响长江流域水储量变化的重要因素,两者的相关系数达0.67,同时两者都具有明显的季节性变化;水储量亏损指数探测到2003-01~2014-12长江流域共历经6次干旱事件,最长时间的干旱始于2003-02,持续24个月;最严重的干旱发生于2006年春季和2011年夏季,强度分别为2.15和1.97;平均水储量亏损指数的空间分布表明,2006-07~2007-06几乎整个长江流域都处于干旱状态,而2011-03~11干旱主要集中于长江流域下游、中游和上游东南地区。 相似文献
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利用时变重力场模型、GLDAS水文模型和湖泊水量变化数据反演三江源区域2003~2020年地下水储量变化,使用奇异谱分析方法对地下水变化时间序列进行分析。结果表明,2003~2012年三江源区域地下水储量整体呈现增长趋势,年增长率为0.7 cm/a;2013~2020年三江源区域地下水储量整体呈现减少趋势,年增长率为-0.3 cm/a;三江源区域地下水年度变化主要受降雨补给规律的影响,降雨对地下水的补给滞后期为2个月。 相似文献
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12.
Using interpolation and averaging methods, we analyzed the sea surface wind data obtained from December 1992 to November 2008 by the scatterometers ERS-1, ERS-2, and QuikSCAT in the area of 2°N–39 °N, 105°E–130°E, and we reported the monthly mean distributions of the sea surface wind field. A vector empirical orthogonal function (VEOF) method was employed to study the data and three temporal and spatial patterns were obtained. The first interannual VEOF accounts for 26% of the interannual variance and displays the interannual variability of the East Asian monsoon. The second interannual VEOF accounts for 21% of the variance and reflects the response of China sea winds to El Niño events. The temporal mode of VEOF-2 is in good agreement with the curve of the Niño 3.4 index with a four-month lag. The spatial mode of VEOF-2 indicates that four months after an El Niño event, the southwesterly anomalous winds over the northern South China Sea, the East China Sea, the Yellow Sea, and the Bohai Sea can weaken the prevailing winds in winter, and can strengthen the prevailing winds in summer. The third interannual VEOF accounts for 10% of the variance and also reflects the influence of the ENSO events to China Sea winds. The temporal mode of VEOF-3 is similar to the curve of the Southern Oscillation Index. The spatial mode of VEOF-3 shows that the northeasterly anomalous winds over the South China Sea and the southern part of the East China Sea can weaken the prevailing winds, and southwesterly anomalous winds over the northern part of the East China Sea, the Yellow Sea, and the Bohai Sea can strengthen the prevailing winds when El Niño occurs in winter. If El Niño happens in summer, the reverse is true. 相似文献
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ZHANG Guosheng XU Qing GONG Zheng CHENG Yongcun WANG Lei and JI Qiyan 《中国海洋大学学报(英文版)》2014,13(2):191-197
To investigate the annual and interannual variability of ocean surface wind over the South China Sea (SCS), the vector empirical orthogonal function (VEOF) method and the Hilbert-Huang transform (HHT) method were employed to analyze a set of combined satellite scatterometer wind data during the period from December 1992 to October 2009. The merged wind data were generated from European Remote Sensing Satellite (ERS)-1/2 Scatterometer, NASA Scatterometer (NSCAT) and NASA’s Quick Scatterometer (QuikSCAT) wind products. The first VEOF mode corresponds to a winter-summer mode which accounts for 87.3% of the total variance and represents the East Asian monsoon features. The second mode of VEOF corresponds to a spring-autumn oscillation which accounts for 8.3% of the total variance. To analyze the interannual variability, the annual signal was removed from the wind data set and the VEOFs of the residuals were calculated. The temporal mode of the first interannual VEOF is correlated with the Southern Oscillation Index (SOI) with a four-month lag. The second temporal interannual VEOF mode is correlated with the SOI with no time lag. The time series of the two interannual VEOFs were decomposed using the HHT method and the results also show a correlation between the interannual variability and El Niño-Southern Oscillation (ENSO) events. 相似文献
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基于 GRACE 重力卫星反演2002～2018年中国七大流域的水储量变化。研究表明,中国陆地水储量变化存在明显的地域分布特征,辽河、海河、黄河和淮河流域水储量总体上呈递减趋势,年均减少速率分别为-0.54±0.9 mm/a、-5.96±0.6 mm/a、-2.65±0.8 mm/a 和-1.94±1.2 mm/a。在海河流域,地下水严重超采导致水储量明显减少;松花江、长江、珠江流域水储量呈显著增加趋势,年均增长速率分别为4.52±1.1 mm/a、3.84±0.7 mm/a、4.87±1.1 mm/a。流域水储量峰值一般晚于最大降雨量月份,这是因为降雨转换为陆地水储量需要一定时间。 相似文献
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ZHAO Dongsheng ZHENG Du WU Shaohong WU Zhengfang 《中国地理科学(英文版)》2007,17(4):317-324
The northeastern China is a sensitive region of climate change, whose detailed trend of climate changes is highly interesting. In this study, this kind of variation trend was analyzed. Potential evapotranspiration (PE) and moisture index (MI) were modeled by using Thornthwaite scheme based on the observation data of 1961-2004 from 94 meteorological stations. To describe the climate fluctuation in the northeastern China in 1961-2004, the linear regression method was used to analyze the variation trends of mean annual temperature, mean annual precipitation, PE and MI. Mann-Kendall method was used to test the significant difference. The results show a general increasing tendency in mean annual temperature, mean annual precipitation, PE and MI. However increasing tendency was more significant in mean annual temperature and PE than in mean annual precipitation and MI. Analysis of seasonal climate variation indicates that there showed positive trends in winter and in spring, while the positive trend was more significant in winter than in spring. Furthermore, the relations between climate changes and geographical factors were analyzed, the results show that both climate factors and their interannual variability were correlated to latitude, longitude and altitude, suggesting that latitude is the most climate factor affecting climate changes, followed by altitude and longitude. 相似文献
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利用新版GRACE时变模型反演珠江流域陆地水储量变化 总被引：1，自引：0，他引：1
本文以CSR05、GFZ05、JPL05、ITSG-Grace2016、CSR06、GFZ06、JPL06及ITSG-Grace2018等8种GRACE时变重力场模型作为研究对象,通过300 km高斯滤波和Swenson方法等数据处理策略去除时变模型的噪声,反演2005-01~2012-12珠江流域的陆地水储量变化,并利用ITSG-Grace2018模型、GLDAS水文模型、降水数据、实测地下水数据等资料对珠江流域的陆地水储量变化进行综合分析。结果表明：1）3大官方机构发布的2006版GRACE时变模型的解算精度较2005版有显著改善,ITSG-Grace2018模型的精度也较ITSG-Grace2016有一定的改善,且新版在不同时变模型间的差异更小;2）ITSG-Grace2018模型反演的珠江流域陆地水储量整体呈上升趋势,其季节性变化特征与GLDAS水文模型、降水数据及地下水测井监测数据具有较好的一致性。 相似文献