Wetenschap
Uit onderzoek blijkt dat de stabiliteit van de wateropbrengst in stroomgebieden afneemt
Extreme klimatologische gebeurtenissen zoals droogtes, hittegolven en koude periodes veranderen niet alleen de hydro-meteorologische omstandigheden, maar veranderen ook de onderliggende kenmerken (bijvoorbeeld bosbranden als gevolg van droogtes die de vegetatiebedekking veranderen). Intensieve menselijke activiteiten, zoals het aanpassen van rivierkanalen, bebossing, ontbossing, industrialisatie en verstedelijking, vergroten de variabiliteit van de componenten van het stroomgebiedsysteem verder.
Deze veranderingen hebben direct of indirect invloed op de hydrologische processen van het stroomgebiedsysteem. De wateropbrengst van het stroomgebiedsysteem kan aanhoudende verstoringen ondervinden door toegenomen extreme klimaatgebeurtenissen en menselijke activiteiten als gevolg van de opwarming van de aarde, waardoor zowel de systeemcomponenten als de systeembalans op de proef worden gesteld.
De wateropbrengst of het hydrologische systeem van het stroomgebied verandert voortdurend dynamisch, omdat menselijke activiteiten en klimaatverandering de evenwichtstoestand van dit systeem veranderen, waardoor het mogelijk kan leiden tot verstoring, herstel of transformatie naar een nieuwe staat. Daarom is de stabiliteit van de wateropbrengst in het stroomgebiedsysteem het vermogen om de oorspronkelijke staat te herstellen of naar een nieuwe staat over te gaan onder invloed van verstoringen (d.w.z. verandering van het klimaat of onderliggende kenmerken).
In dit opzicht heeft de onderzoeksgroep onder leiding van prof. Zhiyong Liu en prof. Xiaohong Chen van de Sun Yat-Sen Universiteit en Yu Yan Ph.D. De student heeft het Budyko-framework overgenomen en simulaties uit de CMIP6-simulaties gebruikt om de stabiliteit van de wateropbrengst in stroomgebieden te onderzoeken.
Hun bevindingen laten zien dat veranderingen in de wateropbrengst die verband houden met onderliggende kenmerken kunnen worden gecompenseerd door klimaatgerelateerde veranderingen in de wateropbrengst in alle klimaatzones, waardoor de wateropbrengstverhouding stabiel blijft (dat wil zeggen de compensatie-effecten). Er zijn grotere compensatie-effecten in stroomgebieden van vochtige zones dan in droge zones.
Mondiale stroomgebieden zullen in de toekomst echter gevoeliger worden voor onderliggende kenmerken en minder gevoelig voor klimaatvariaties. Zowel klimaatgerelateerde als onderliggende gevoeligheden nemen toe in stroomgebieden met een droog klimaat. De stabiliteit (geschat op basis van de gezamenlijke waarschijnlijkheid) van de wateropbrengst van stroomgebied zal in de toekomst geleidelijk afnemen. De stroomgebieden in droge gebieden kenden de grootste daling in de stabiliteit van de wateropbrengst.
Voor de compensatie-effecten hebben stroomgebieden in vochtige zones een sterke hydrologische systeemweerstand, die de wateropbrengst nog steeds stabiel kan houden na grote veranderingen in de wateropbrengst als gevolg van het klimaat of de onderliggende omstandigheden. In termen van gevoeligheidscoëfficiënten neemt de gevoeligheid van de wateropbrengst voor zowel het klimaat als de onderliggende waarden in droge stroomgebieden toe.
In een verdere kwantificering van de hydrologische stabiliteit van stroomgebieden op basis van de gezamenlijke waarschijnlijkheid wordt opnieuw betoogd dat dorre stroomgebieden gedestabiliseerd zijn, waardoor het niet gemakkelijk is om een constante wateropbrengst te handhaven.
De gevoeligheidscoëfficiënten binnen de stroomgebieden in de stroomgebieden van droge gebieden en de externe basiskenmerken zijn van de ene staat naar de andere geëvolueerd. De bevindingen bieden een referentie voor de toekomstige ontwikkeling van duurzame watervoorraden onder klimaatverandering, waarbij de kwetsbaarheid van de watervoorraden in droge en semi-aride stroomgebieden wordt benadrukt.
Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Science China Earth Sciences .