多时间尺度下中国区域土壤湿度记忆性时空特征及趋势分析

• Published in: 农业工程学报 Vol. 39; no. 9; pp. 123 - 130
• Main Authors: 史锐光, 刘懿, 袁飞, 张林齐, 任立良, 张欣雨, 王之敏
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210098 01.05.2023; 河海大学水文水资源学院,南京210098%河海大学水文水资源学院,南京210098
• Subjects: spatial and temporal distribution; memory; soil moisture; multi-scale; 记忆性; 记忆时长; 时空分布; memory duration; autocorrelation; 演变趋势; 自相关; China; evolution trend; 土壤湿度; 中国; 多尺度
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202211155

S152.7%S21; 土壤湿度是大气陆面异常的最敏感指示要素,在土壤和植被作用下土壤湿度变化具有一定持续性,能够不同程度地保留前期土壤湿度的状态,对干旱、洪水等极端事件具有显著的影响和调节作用,开展土壤湿度记忆性研究对农业、水利部门具有重要意义.为探究多个时间尺度下土壤湿度记忆性时空特征及演变趋势,该研究基于欧洲中心再分析产品(ERA5-Land)中国区域 1979-2018年的土壤湿度数据,结合滞后自相关分析,计算中国区域 1979-2018年土壤湿度记忆性(soil moisture memory,SMM),探究不同时间尺度(季节、年、年际)及干湿条件下SMM的时空分布特征及演变趋势.结果表明:1)从多年平均状态来看,土壤湿度在滞后时间超过 300 d后无显著相关;空间上北方地区SMM远高于南方地区,其中西南地区记忆时长不足 20 d,南方地区小于 40 d,北方大部分地区则超过 80 d.2)季节上,大部分区域表现为冬季长、夏季短、秋春季次之的规律,其中华北地区季节性差异较大,冬季记忆时长超过 70 d,夏季则低于 20 d;同时在不同干湿条件下,土壤湿度在干燥期的记忆性明显强于湿润期,干燥期青藏高原、华北和东北地区记忆时长超过 90 d,湿润期则比干燥期少 60～80 d.3)从演变趋势来看,北方地区土壤湿度记忆时长呈下降趋势,其中华北和青藏高原地区较为显著,南方地区则呈增长趋势;此外,大部分地区记忆时长的变化趋势与滞后 30d记忆性的变化趋势较为一致.研究可为气候预测和农业干旱监测提供参考.