灌溉、水库调节及地下水开采等人类活动影响了陆地水文循环过程，并改变区域极端水文事件特征。蒸散发作为水循环的重要环节，是表征大气和陆地间水分交换的重要通量。受人类活动影响，蒸散发的时空分布特征也发生改变。因此，亟需定量估算人类活动对蒸散发的影响，这对水资源安全及生态系统可持续性具有科学指导意义。目前，一般采用实际蒸散发与天然蒸散发对比估算人类活动影响，但由于大尺度实际蒸散发的观测和天然蒸散发的估算均存在较大不确定性，人类活动对蒸散发影响的定量估算十分困难。
本研究利用GRACE/GRACE-FO卫星反演的陆地水储量、观测的降雨和径流资料，基于水量平衡法估算了2003-2019年间东亚季风区七大流域的实际蒸散发，利用全球再分析资料及陆面水文模型VIC估算了天然蒸散发，通过对比推算出人类活动对蒸散发的影响。利用流域水资源公报中的天然径流对全球再分析产品和VIC模型进行了验证，发现VIC模拟的天然径流在大多数南方流域中优于全球再分析产品。将筛选后的天然蒸散发资料与估算的实际蒸散发进行对比，发现2003-2019年间人类活动增加了38±28至100±76 mm/year的流域蒸散发，约占年蒸散发的8%±6%至12%±9%，在北方半干旱流域更为显著（图1）。
图1. 2003-2019年人类活动引起东亚季风区七大流域蒸散发变化的多年平均值(mm/year)。人类活动影响基于天然蒸散发与实际蒸散发的差值进行估算，其中天然蒸散发分别来自ERA5, ERA5-Land, GLDAS2.1 CLSM, GLDAS2.1 Noah, GLDAS2.2等再分析资料及VIC模拟结果，实际蒸散发基于GRACE/GRACE-FO卫星反演的陆地水储量、观测的降水和径流资料，通过水量平衡法进行估算。黑色虚线为水资源公报中各流域的耗水量。
该研究发表于水资源领域一区期刊《Journal of Hydrology》，第一作者为我院硕士研究生刘铧桐，通讯作者为其导师袁星教授。
论文信息
Liu, H, X. Yuan*, M. Zhang, 2022: Unraveling human influence on evapotranspiration over East Asian monsoon river basins by using GRACE/GRACE-FO data and land surface models. Journal of Hydrology, 605, 127349. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.127349
