冰雪流域降水与径流季节性解耦效应的长期观测研究——基于伊朗西北部Khiav Chai河流域的分析

《Scientific Reports》：Shift in streamflow seasonality and regime due to precipitation variability in a snow-influenced mountainous watershed

　　## 摘要在山区，水资源可利用性和洪水灾害与径流的时效性和季节性密切相关，因此其分析对于可持续资源规划至关重要。基于此，本研究利用创新趋势分析（ITA）、Pettitt变点检测和循环统计分析，对伊朗西北部受冰雪影响的山区——Khiav Chai河流域1970年至2022年间径流季节性和降水变化进行了考察。研究期间所分析的水文气象变量呈现出对比鲜明的结果。年降水量呈上升趋势（ITA斜率=0.022），而径流数据则显示下降趋势（ITA斜率=-0.00093）。Pettitt检验发现，径流和降水分别于1984年和1995年发生了统计显著的变化，表明水文情势的变化早于降水的变化。根据循环统计结果，质心时刻在降水和径流之间仅表现出微小差异（降水：5.09个月；径流：4.45个月），说明这两个水文气象变量随时间的变化相差不大。然而，季节性指数呈现出相反的趋势。降水的季节性呈下降趋势（τ=-0.23，p=0.01），表明降雨在全年分布趋于均匀；而径流的季节性则呈上升趋势（τ=0.34，p<0.001），说明在水文年内特定时期径流量更大。基于极矢量分析的结果显示，径流的聚集性和季节集中度显著高于降水，反映出积雪累积和融雪过程对流域的影响。结果表明，降水与径流季节性之间的分离趋势日益增大，意味着流域内水文情势的非平稳性。本研究证明，在受冰雪影响的流域中，降水和径流的季节性可以发生解耦，其中冰雪动态过程在调节水文对气候变化的响应中起中介作用。这些结果表明，水文系统的变化不能仅仅归因于降水模式的改变，在适应策略中应考虑径流季节性的调整。