双累积曲线通常用以描述二个要素在同步变化(时间或空间)过程中的一致性与趋势特征,在水文气象领域有着广泛应用。其中,首要的问题是确定表征双累积曲线变化趋势的指标。长武站刘文兆课题组在《生态学报》2025年第20期发表了题为“应用基于双累积曲线的弹性系数分析泾河流域气候长时程干湿变化特征”的研究论文,对这一问题进行了探讨,取得了新的结果。硕士研究生汪楷为论文第一作者,刘文兆研究员为通讯作者。
在全球变暖背景下,区域气候干湿格局如何演变,关乎生态安全与农业可持续发展。一般用气候干燥指数(潜在蒸散量与降水量之比)描述气候的干湿状况。该论文在构建年降水量与年潜在蒸散量双累积曲线的基础上,以曲线的弹性系数为指标(亦即年度干燥指数与历史平均干燥指数之比,弹性系数等于1、大于1或者小于1,分别指示研究年份气候干湿状态相对于长期历史平均状态的无变化、干燥化或湿润化),定量分析黄土高原百余年来气候干湿变化趋势特征。
论文选取位于黄土高原中南部的泾河流域,基于1919—2022年高分辨率气象数据进行研究。结果表明流域多年平均干燥指数介于1.16至3.02之间,呈南低北高的空间格局,主要受降水量控制。过去百余年来气候干湿演变可分为四个阶段,转折年份为1942年、1990年和2009年(其中1990年变化显著)。1943—1990年与2010—2022年为相对湿润化时段,东部湿润化程度更强;1991—2009年为相对干燥化时段,南部干燥化更为突出。通过Morlet小波分析,论文进一步识别出泾河流域气候干湿变化存在52年的主导周期,平均每26年发生一次气候干湿转换。近十多年来流域气候有相对暖湿化表现,这主要是自然气候波动周期所致,同时大规模退耕还林还草工程亦存在助推作用。
论文链接:https://www.ecologica.cn/stxb/article/abstract/stxb202411052701