20世紀(jì)后半期美國(guó)河流水文水資源的變化吸引了很多的研究,這主要有兩個(gè)原因。其一,這個(gè)時(shí)期大氣中溫室氣體的濃度有一個(gè)顯著升高,且與之相聯(lián)的水文循環(huán)的加劇吸引了科學(xué)家的注意;另外,這個(gè)時(shí)期水文觀測(cè)站數(shù)量龐大可以提供充足的數(shù)據(jù)進(jìn)行此類分析。前人研究發(fā)現(xiàn)美國(guó)河流流量(主要集中在中低流量的徑流)顯著增加,主要由氣候(降雨)的變化導(dǎo)致的。但是大多數(shù)研究主要應(yīng)用了HCDN(Hydro-Climate Data Network)數(shù)據(jù)庫,而這個(gè)數(shù)據(jù)庫的時(shí)段在~1950s?1988,并不能真正反映20世紀(jì)后半期。
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所生態(tài)水文組的徐憲立研究員與國(guó)內(nèi)外合作者應(yīng)用了另一更能代表這個(gè)時(shí)期的數(shù)據(jù)庫MOPEX,嚴(yán)格將時(shí)段限制在~1950s?2000,在全美范圍內(nèi)選擇了302流域的水文氣象數(shù)據(jù),重新分析了20世紀(jì)后半期美國(guó)河流水文過程的變化。他們的研究指出20–30 %的流域呈現(xiàn)出了產(chǎn)流增加的趨勢(shì),大多數(shù)(> 65 %)流域沒有發(fā)生顯著的變化。而前人基于HCDN數(shù)據(jù)庫的研究指出50%以上的流域產(chǎn)流增加的趨勢(shì)明顯。與前人研究相似,他們的研究也發(fā)現(xiàn)河流徑流和基流的增加主要發(fā)生在美國(guó)的中西部和中北部。基于氣候敏感性分析指出氣候變化(變異)對(duì)河流徑流的變化貢獻(xiàn)要大于人類活動(dòng)(61±25 % vs. 39±25 %),但是對(duì)河流基流的變化的貢獻(xiàn)略低于人類活動(dòng)(49±26 % vs. 51±26 %)所引起的變化。運(yùn)用突變點(diǎn)探測(cè)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)35–45%的流域在1971年左右河流徑流和基流發(fā)生了階躍性變化。
他們的研究為美國(guó)20世紀(jì)后半期的水文變化及其歸因的分析提供了新的視角,同時(shí)表明數(shù)據(jù)尤其數(shù)據(jù)時(shí)段的選擇對(duì)分析水文變化及其歸因有較大影響。這一研究發(fā)表在http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11269-013-0411-3. (Water Resources Management, Volume 27, Issue 12, pp 4337-4348).