GRACE反演長江流域水儲量變化研究

2.83萬字 82頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
長江流域是我國最大流域，覆蓋我國許多城市與地區(qū)，因此研究其水儲量的變化對流域內的城市的經(jīng)濟發(fā)展、人民的正常生活以及國家的穩(wěn)定都有重要意義。隨著地球重力場技術的深入研究，衛(wèi)星重力計劃有了巨大的進步。根據(jù)衛(wèi)星重力計劃成功發(fā)射的GRACE衛(wèi)星給水儲量的調查研究提供了嶄新的途徑與方式。本文研究了GRACE的基本原理，地球重力場以及GRACE重力場模型等。并且通過對2002年4月至2014年11月的GRACE數(shù)據(jù)進行反演，得到長江流域的水儲量變化情況。再根據(jù)水儲量變化總結了其特征：①2002年4月至2014年11月的長江流域水儲量在考慮了滲出量和冰川均衡調整后，整體以3mm±1.30/年的速率增加。②在季節(jié)性時間尺度方面，12至3月水儲量均處于虧損狀態(tài)，7至9月水儲量處于盈余狀態(tài)。4-6月水儲量由虧損向盈余狀態(tài)過渡，而10-11月則是由盈余向虧損狀態(tài)過渡。③由水儲量增長速率的空間分布可以得知，1、2月整個流域增長速率均為明顯正值，8-11月長江流域中、下游水儲量增長速率均為較大正值。由于降雨是長江流域水儲量變化的主要原因之一，故而本文通過熱帶降雨觀測衛(wèi)星TRMM的計算結果對GRACE數(shù)據(jù)反演結果的正確性進行對比驗證，最后得到兩種衛(wèi)星數(shù)據(jù)的反演結果在時空分布特性上基本吻合。然而也有差異存在，尤其是單位上GRACE數(shù)據(jù)的單位為mm而TRMM的流量是以mm/月為單位。通過對TWS求一階導得到水儲量變化，可以得知二者在時間序列方面保持一致，但是有40%的幅度差異，這也表明了降水可以體現(xiàn)水儲量的變化。


關鍵詞：長江流域；地球重力場；GRACE；水儲量變化；熱帶降雨觀測衛(wèi)星
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