近50年来黄河入海水沙的多时间尺度特性分析

摘要

基于黄河入海水沙对黄河三角洲及其生态系统平衡的重要性,研究从实时性、全面性地掌握黄河入海水沙序列演变规律的角度出发,以黄河入海口的控制测站—利津站1964年以来的实测径流量、输沙量和水沙系数为研究对象,以Matlab为软件平台,以复值Morlet连续小波变换为研究方法,开展近50a以来的黄河入海水沙序列的多时间尺度特征分析,并应用小波方差对研究结果进行了检验。研究发现,1964—2012年黄河入海水沙序列都存在明显的多时间尺度特性,且以年均水沙系数的多时间尺度特性最强,其次为年径流,最后是年输沙。黄河入海年均水沙系数以年代际周期振荡为主,且具有全域性,以33a为尺度中心的是主周期振荡,以18a为尺度中心的是次周期;黄河入海年径流和年输沙亦以具有全域性的年代际周期振荡最强,前者以大于45a的年代际周期振荡最强,后者以大于36a的年代际周期振荡最强;以4a为尺度中心的年际周期振荡都表现出局域范围内振荡能量最强的特征,但都仅限于1970s前期。在大的丰水期和高含沙量期的主控下,黄河河道以低于次饱和状态的冲刷作用为主,且未来这种趋势将会进一步加强。