Undersøgelse finder et fald i stabiliteten af ​​vandudbyttet i vandskel

Ekstreme klimatiske begivenheder såsom tørke, hedebølger og kulde ændrer ikke kun hydro-meteorologiske forhold, men ændrer også de underliggende karakteristika (f.eks. skovbrande på grund af tørke, der ændrer vegetationsdækket). Intense menneskelige aktiviteter, såsom flodkanalmodifikationer, skovrejsning, skovrydning, industrialisering og urbanisering, forstærker yderligere variationen af ​​vandskelsystemkomponenter.

Disse ændringer påvirker direkte eller indirekte de hydrologiske processer i vandskelsystemet. Vandudbyttet i vandskelsystemet kan opleve vedvarende forstyrrelser som følge af øgede ekstreme klimahændelser og menneskelige aktiviteter under global opvarmning, hvilket udfordrer både systemkomponenter og systembalance.

Vandudbyttet eller det hydrologiske system i vandskellet ændrer sig konstant dynamisk, da menneskelige aktiviteter og klimaændringer ændrer balancetilstanden i dette system, hvilket potentielt fører til forstyrrelse, genopretning eller transformation til en ny tilstand. Derfor er stabiliteten af ​​vandudbyttet i vandskelsystemet evnen til at genoprette sin oprindelige tilstand eller overgang til en ny tilstand under påvirkning af forstyrrelser (dvs. klima eller underliggende karakteristika ændres).

I den forbindelse har forskningsgruppen ledet af prof. Zhiyong Liu og prof. Xiaohong Chen fra Sun Yat-Sen University og Yu Yan Ph.D. studerende adopterede Budyko-rammen og udnyttede simuleringer fra CMIP6-simuleringerne til at undersøge stabiliteten af ​​vandudbyttet i vandskel.

Deres resultater viser, at ændringer i vandudbyttet relateret til underliggende egenskaber kan opvejes af klimarelaterede vandudbytteændringer på tværs af alle klimazoner, hvilket holder vandudbytteforholdet stabilt (dvs. kompensationseffekterne). Der er højere kompensationseffekter i vandskel i fugtige zoner end i tørre zoner.

Imidlertid vil globale vandskel blive mere følsomme over for underliggende karakteristika og mindre følsomme over for klimavariationer i fremtiden. Både klima- og underliggende-relaterede følsomheder øges i vandskel med tørre klimaer. Stabiliteten (vurderet ved fælles sandsynlighed) af vandudbyttet vil gradvist aftage i fremtiden. Vandskel i tørre zoner oplevede det største fald i stabiliteten af ​​vandudbyttet.

For kompensationseffekterne har vandskel i fugtige zoner en stærk hydrologisk systemmodstand, som stadig kan holde vandudbyttet stabilt efter at have oplevet store vandudbytteændringer på grund af klima eller underliggende. Med hensyn til følsomhedskoefficienter øges vandudbyttets følsomhed over for både klima og underliggende i tørre vandskel.

I en yderligere kvantificering af vandskels hydrologiske stabilitet baseret på fællessandsynlighed argumenteres det igen for, at tørre vandskel er destabiliserede, at det ikke er let at opretholde et stabilt vandudbytte.

Følsomhedskoefficienterne inde i vandområderne i de tørre vandområder og de ydre grundlæggende karakteristika har udviklet sig fra en tilstand til en anden. Resultaterne giver en reference for den fremtidige bæredygtige vandressourceudvikling under klimaændringer, og fremhæver vandressourcernes sårbarhed i tørre og halvtørre vandskel.

Værket er publiceret i tidsskriftet Science China Earth Sciences .

Flere oplysninger: Yu Yan et al, Stabilitet af vandudbytte i vandskel, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1206-4

Journaloplysninger: Science China Earth Sciences

Leveret af Science China Press