Водный год

Водный год (также называемый гидрологическим годом , годом сброса или годом стока ) — термин, обычно используемый в гидрологии для описания периода времени в 12 месяцев, для которого измеряются общие осадки . Его начало отличается от календарного года , поскольку часть осадков, выпадающих поздней осенью и зимой, накапливается в виде снега и не стекает до следующей весны или летнего таяния снегов . Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что как можно большая часть поверхностного стока в течение водного года относится к осадкам в течение того же водного года. [1]

Из-за метеорологических и географических факторов определение водных лет различается. Геологическая служба США (USGS) определяет его как период между 1 октября одного года и 30 сентября следующего, [2] [3], поскольку конец сентября и начало октября — это время, когда во многих водосборных районах США наблюдается самый низкий расход воды и постоянный уровень грунтовых вод. Водный год обозначается календарным годом, в котором он заканчивается, поэтому водный год 2025 года начался 1 октября 2024 года и закончится 30 сентября 2025 года. [1]

Один из способов определения водного года — найти последовательный 12-месячный период, который наиболее последовательно, год за годом, дает самую высокую корреляцию между осадками и речным стоком и незначительные изменения в запасах (например, почвенной воды и снега). [4] Обычно время, когда изменение запасов из года в год наименьшее, — это время с минимальным уровнем запасов и минимальным стоком. Однако практические соображения также влияют на определения водного года. Например, в Канаде водный год начинается в октябре, по-видимому, чтобы совпасть с американским, хотя лучшие условия для измерений существуют зимой. [5]

Чтобы учесть региональные и климатические изменения, некоторые исследователи используют местный водный год , который начинается в месяц с самым низким средним расходом воды . [6]

Классификация

Типы водных лет (или индексы [7] ) используются для представления исторических гидрологических данных в упрощенной форме. [8] Эти индексы помогают классифицировать похожие водные годы для планирования правил [7] водных операций. Типичный набор включает: очень сухой год , сухой год , нормальный год, влажный год , очень влажный год . [8] Годы характеризуются путем установки числовых пороговых значений для стока воды в водном году. Методы расчета (и набор типов) естественно различаются в зависимости от региона, поэтому существует много индексов, например: [7]

  • Индекс интенсивности засухи Палмера (PDSI). Предложенный У. К. Палмером в 1965 году, [9] PDSI с тех пор широко используется в США; [10]
  • Стандартизированный индекс осадков (SPI) был предложен Макки и др. в 1993 году; [11]
  • Индекс мелиоративной засухи;
  • децили .

Многие практически используемые индексы были созданы ad hoc . Например, индексы рек Калифорнии [12] представляют собой средневзвешенные значения оценок весеннего таяния , стока за остальную часть года и результата за предыдущий год, рассчитанные для нескольких речных бассейнов отдельно, чтобы классифицировать водный год как влажный , выше нормы , ниже нормы , сухой и критический («нормальные» годы в Калифорнии встречаются крайне редко [13] ). Эти индексы Калифорнии не были созданы «путем систематического статистического анализа исторических условий бассейна и речных потоков». [14]

Все индексы по своей природе отражают исторические значения и, следовательно, не могут охватить изменения климата, которые, как известно, приводят к тому, что распределение типов водных лет становится нестационарным во времени. [15]

Использует

Примеры использования водного года:

  • Используется для сравнения количества осадков за разные годы.
  • Используется для определения периода обследования в целях гидрологического моделирования .
  • Используется в отчетах Геологической службы США (USGS) как термин, относящийся к поверхностному водоснабжению. [2]
  • Конец водного года используется проектом CoCoRaHS как возможность для наблюдателей провести аудит и проверку данных по своему участку.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Johnstone & Cross 1949, стр. 103.
  2. ^ ab Геологическая служба США, «Объяснения национальных условий водоснабжения», http://water.usgs.gov/nwc/explain_data.html, получено 16 октября 2011 г.
  3. ^ "Гидрологический год". Water UK . 31 октября 2012 г.
  4. ^ Лайкенс, GE (2013). Биогеохимия лесной экосистемы. Springer Science & Business Media.
  5. ↑ Дункан 1955, стр. 110–111.
  6. ^ Васко, Конрад; Натан, Рори; Пил, Мюррей К. (31 июля 2020 г.). «Тенденции в глобальном времени наводнений и стока на основе местного водного года». Исследования водных ресурсов . 56 (8). Bibcode : 2020WRR....5627233W. doi : 10.1029/2020WR027233. eISSN  1944-7973. hdl : 11343/264137 . ISSN  0043-1397. S2CID  225359722.
  7. ^ abc Null & Viers 2013, стр. 1137.
  8. ^ ab WEAP 2015, стр. 78.
  9. ^ WC Palmer, «Метеорологическая засуха», исследовательская работа № 45. Бюро погоды Министерства торговли США, Вашингтон, округ Колумбия, 1965.
  10. ↑ Элли 1984, стр. 1100.
  11. ^ Макки, ТБ, Доускен, Н.Дж. и Клейст, Дж. (1993) Связь частоты и продолжительности засух с временными масштабами. 8-я конференция по прикладной климатологии, Анахайм, 17–22 января 1993 г., 179–184.
  12. ^ "California River Indices". CAWR . Получено 7 августа 2022 г.
  13. ^ Вирс 2011, стр. 658.
  14. ^ Андерсон, Дональд М.; Родни, Марк В. (8 июня 2007 г.). «Характеристика гидрологических условий для поддержки усилий по восстановлению видов реки Платт». Журнал JAWRA Американской ассоциации водных ресурсов . 42 (5): 1391– 1403. doi :10.1111/j.1752-1688.2006.tb05308.x. ISSN  1093-474X. S2CID  128988784.
  15. ↑ Null & Viers 2013, стр. 1137–1138.

Источники

  • Null, Sarah E.; Viers, Joshua H. (февраль 2013 г.). «В плохих водах: классификация водных лет в нестационарном климате». Water Resources Research . 49 (2): 1137– 1148. Bibcode : 2013WRR....49.1137N. doi : 10.1002/wrcr.20097 . ISSN  0043-1397.
  • WEAP (2015). Руководство пользователя WEAP (PDF) . Сомервилл, Массачусетс: Стокгольмский институт окружающей среды, Центр США.
  • Alley, WM (1984). «Индекс интенсивности засухи Палмера: ограничения и предположения». Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 23 (7): 1100– 1109. Bibcode : 1984JApMe..23.1100A. doi : 10.1175/1520-0450(1984)023<1100:TPDSIL>2.0.CO;2 .
  • Viers, Joshua H. (30 марта 2011 г.). «Повторное лицензирование гидроэнергетики и изменение климата» (PDF) . JAWRA Journal of the American Water Resources Association . 47 (4): 655– 661. Bibcode : 2011JAWRA..47..655V. doi : 10.1111/j.1752-1688.2011.00531.x. ISSN  1093-474X. S2CID  3065925.
  • Дункан, Крейг (1955). Бассейн реки Саскачеван, Канада: географическая оценка водных ресурсов (PhD). Университет штата Огайо .
  • Джонстон, Дон; Кросс, Уильям Перри (1949). «Год воды». Элементы прикладной гидрологии. Ronald Press Company. стр.  102–103 . OCLC  1150788749.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Год_воды&oldid=1260942123"