Detection of Linkage Between Solar and Lunar Cycles and Runoff of the World's Large Rivers

       太阳和月球的周期性行为(SLPMs)是影响地表过程的关键因素。因太阳活动产生地磁循环(周期约11年)及月球赤纬角变化循环(周期约18.6年)都对地球的气候变化有所影响。与此同时,径流作为水循环中至关重要的一部分,成为了人类和自然紧密联系的纽带。尽管当前环境下,人类活动的增强使得SLPMs对全球径流变化的影响日趋式微。然而不可忽视的是,SLPMs对地球反照率产生的微弱调制极易导致气候变化的蝴蝶效应。现阶段对定量估计SLPMs对全球径流变化,特别是对极端干旱和洪水事件的影响仍处于空白阶段。因此,本研究的目的在于侦探全球径流变异性和SLPMs之间的联系,进一步估量SLPMs对全球河流的极端干旱和洪水的影响。
       本研究收集全球最大的190条河流在1948-2004年的入海径流数据,同时利用小波分析和全局小波谱法对数据进行分析,得出以下结论:1. SLPMs对全球径流的增加贡献率平均可达6.7%。对比近期由于全球变暖引起降水量增加和土地覆被变化贡献的7.6%的全球径流增加量,两者基本持平。2. 从地域分析,纬度差异影响SLPMs对径流变化的贡献率,SLPMs对径流的影响在澳大利亚最大,超过7.8%,其次是非洲,而欧洲最小约为5.89%。3. 极端洪水和干旱事件的发生与SLPMs的波峰和波谷之间存在显著相关性。SLPMs的峰值年和谷值年对应极端洪涝年和极端干旱年的概率分别高达73%和85%。因此,我们推测SLPMs可能是影响极端洪水和干旱事件的一个重要因素,并将放大SLPMs对世界上大多数河流径流变化的影响。本研究成果的提出具有很强的政策含义,其中针对SLPMs对径流沿纬度带的贡献率分布特征的发现,增进了对极端洪水频发于热带国家(例如孟加拉国)以及极端干旱事件频发于非洲干旱和半干旱地区的了解。同时,SLPMs的波动应该得到决策者的更多关注。鉴于未来气候变化的影响,SLPMs应被视为河流动态变化背后的驱动力,并将其纳入对未来的极端事件减缓和适应政策中。
刊物名称: 
Earth and Space Science
年: 
2019
卷期: 
6(6)
页码: 
914-930
作者: 
Zhijun Dai , Jinzhou Du , Zhenghong Tang, Suying Ou, Samuel Brody, Xuefei Mei, Jietai Jing, Shoubing Yu
论文原文: