全球水文模型中的人为影响参数化改进了对月流量和极端水文情况的估计:一项多模型验证研究
Human impact parameterizations in global hydrological models improve estimates of monthly discharges and hydrological extremes: a multi-model validation study
【作者】
Veldkamp, T. I. E., Zhao, Fang, Ward, P. J., Moel, H. de, Aerts, J. C. J. H., Müller Schmied, H., Portmann, F. T., Masaki, Y., Pokhrel, Y., Liu, X., Satoh, Y., Gerten, Dieter, Gosling, S. N., Zaherpour, J., Wada, Y.
摘要
人类活动对河流流量、极端水文和与水有关的危害有着深远的影响。在这项研究中,我们将五个最先进的全球水文模型(GHM)的结果与观测结果进行了比较,以检验人类影响参数化(HIP)在模拟平均流量、高流量和低流量中的作用。对1971年至2010年期间全球471个测量站进行了分析。我们发现,HIP的加入提高了GHM的性能,无论是在有管理的集水区还是接近自然的集水区。对于接近自然的集水区,性能的改善源于上游管理集水区的流入流量的改善。这一发现在全球统一管理体系中是稳健的,尽管改善的程度和原因差异很大。HIP的加入显著降低了36%-73%的研究集水区的长期平均月流量偏差,并改善了31%-74%的研究集水区模拟的水文变异性。与排除HIP的情况相比,将HIP纳入GHM还可以改善水文极端情况的模拟。虽然HIP的加入会导致模拟高流量的减少,但也会导致低流量的增加或减少。这是由于回流和水库运行时间的相对重要性及其相关的不确定性。即使包含HIP,我们发现模型性能仍然不是最优的。这突出表明需要进一步研究将人类管理与水文领域联系起来,特别是在那些人类影响占主导地位的领域。GHM、区域和绩效指标之间的绩效差异很大,需要在未来的模型应用中仔细选择GHM、模型组件和评估指标。