Водный год

Водный год (также называемый гидрологическим годом , годом стока или годом стока ) — это термин, обычно используемый в гидрологии для описания периода времени в 12 месяцев, за который осадков измеряются общие количества . Начало его отличается от календарного года тем, что часть осадков, выпадающих поздней осенью и зимой, накапливается в виде снега и не стекает до следующего весеннего или летнего снеготаяния . Цель состоит в том, чтобы обеспечить, чтобы как можно большая часть поверхностного стока в течение водного года приходилась на долю осадков в течение одного и того же водного года. ^{[ 1 ]}

Из-за метеорологических и географических факторов определение водных лет различается. ( Геологическая служба США USGS) определяет его как период с 1 октября одного года по 30 сентября следующего. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} поскольку с конца сентября по начало октября во многих водосборных районах США наблюдается самый низкий расход рек и постоянный уровень грунтовых вод. Водный год обозначается календарным годом, в котором он заканчивается, поэтому 2024 водный год начался 1 октября 2023 года и закончится 30 сентября 2024 года. ^{[ 1 ]}

Один из способов определить водный год – найти последовательный 12-месячный период, который наиболее последовательно, год за годом, дает самую высокую корреляцию между осадками и речным стоком и незначительными изменениями в запасах (т. е. почвенной воды и снега). ^{[ 4 ]} Обычно время, когда вариация запасов от года к году наименьшая, является временем с минимальным уровнем запасов и минимальным расходом. Однако практические соображения также влияют на определения водного года. Например, в Канаде водный год начинается в октябре, очевидно, чтобы совпасть с годом в США, хотя зимой существуют лучшие условия для измерений. ^{[ 5 ]}

Чтобы учесть региональные и климатические различия, некоторые исследователи используют по манометру местный водный год , который начинается в месяце с самым низким средним расходом реки . ^{[ 6 ]}

Классификация

Типы водного года (или индексы ^{[ 7 ]}) используются для представления исторических гидрологических данных в упрощенной форме. ^{[ 8 ]} Эти индексы помогают классифицировать аналогичные водные годы для планирования основанных на правилах ^{[ 7 ]} водные операции. Типовой набор включает в себя: очень засушливый год , засушливый год , нормальный год, влажный год , очень влажный год . ^{[ 8 ]} Годы характеризуются путем установления числовых порогов стока воды в водный год. Методы расчета (и набор типов), естественно, различаются в зависимости от региона, поэтому существует множество индексов, например: ^{[ 7 ]}

Индекс серьезности засухи Палмера (PDSI). Предложено У. К. Палмером в 1965 г. ^{[ 9 ]} С тех пор PDSI широко используется в США; ^{[ 10 ]}
Стандартизированный индекс осадков (SPI) был предложен McKee et al. в 1993 году; ^{[ 11 ]}
Индекс мелиоративной засухи;
decilesдецили

Многие практически используемые индексы были созданы специально . Например, индексы реки Калифорния. ^{[ 12 ]} представляют собой средневзвешенные оценки весеннего таяния , стока за остальную часть года и результата за предыдущий год, рассчитанные для нескольких речных бассейнов отдельно для классификации водного года как влажный , выше нормы , ниже нормы , засушливый и критические («нормальные» годы в Калифорнии бывают крайне редко ^{[ 13 ]}). Эти калифорнийские индексы не были созданы «путем систематического статистического анализа исторические условия бассейна и речные стоки». ^{[ 14 ]}

Все индексы по своей природе отражают исторические значения и поэтому не могут отразить изменения климата, которые, как известно, приводят к нестационарности распределения типов водного года во времени. ^{[ 15 ]}

Использование

Примеры использования года воды:

Используется для сравнения осадков одного водного года с другим.
Используется для определения периода исследования в целях гидрологического моделирования .
Используется в отчетах Геологической службы США (USGS) как термин, относящийся к запасам поверхностных вод. ^{[ 2 ]}
Конец водного года используется проектом CoCoRaHS как возможность для наблюдателей провести аудит и проверить данные на своем участке.

См. также

Сезонный год

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Джонстон и Кросс 1949 , с. 103.
^ Перейти обратно: ^а ^б Геологическая служба США, «Объяснения национальных водных условий», http://water.usgs.gov/nwc/explain_data.html , дата обращения 16 октября 2011 г.
^ «Гидрологический год» . Вода Великобритания . 31 октября 2012 г.
^ Лайкенс, GE (2013). Биогеохимия лесной экосистемы. Springer Science & Business Media.
^ Дункан 1955 , стр. 110–111.
^ Васко, Конрад; Натан, Рори; Пил, Мюррей К. (31 июля 2020 г.). «Тенденции в определении времени глобальных паводков и рек в зависимости от местного водного года» . Исследования водных ресурсов . 56 (8). Бибкод : 2020WRR....5627233W . дои : 10.1029/2020WR027233 . eISSN 1944-7973 . hdl : 11343/264137 . ISSN 0043-1397 . S2CID 225359722 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Null & Viers 2013 , с. 1137.
^ Перейти обратно: ^а ^б WEAP 2015 , с. 78.
^ У. К. Палмер, «Метеорологическая засуха», исследовательский документ № 45. Бюро погоды Министерства торговли США, Вашингтон, округ Колумбия, 1965.
^ Элли 1984 , с. 1100.
^ Макки, Т.Б., Доскен, Нью-Джерси и Клейст, Дж. (1993) Связь частоты и продолжительности засухи с временными масштабами . 8-я конференция по прикладной климатологии, Анахайм, 17–22 января 1993 г., 179–184.
^ «Индексы реки Калифорнии» . КАВР . Проверено 7 августа 2022 г.
^ Вирс 2011 , с. 658.
^ Андерсон, Дональд М.; Родни, Марк В. (8 июня 2007 г.). «Характеристика гидрологических условий для поддержки усилий по восстановлению видов в реке Платт» . JAWRA Журнал Американской ассоциации водных ресурсов . 42 (5): 1391–1403. дои : 10.1111/j.1752-1688.2006.tb05308.x . ISSN 1093-474X . S2CID 128988784 .
^ Null & Viers 2013 , стр. 1137–1138.

Источники

Нуль, Сара Э.; Вирс, Джошуа Х. (февраль 2013 г.). «В плохих водах: Классификация водных годов в нестационарном климате» . Исследования водных ресурсов . 49 (2): 1137–1148. Бибкод : 2013WRR....49.1137N . дои : 10.1002/wrcr.20097 . ISSN 0043-1397 .
ОРУЖИЕ (2015). Руководство пользователя WEAP (PDF) . Сомервилл, Массачусетс: Стокгольмский институт окружающей среды, Центр США.
Элли, WM (1984). «Индекс серьезности засухи Палмера: ограничения и предположения» . Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 23 (7): 1100–1109. Бибкод : 1984JApMe..23.1100A . doi : 10.1175/1520-0450(1984)023<1100:TPDSIL>2.0.CO;2 .
Вирс, Джошуа Х. (30 марта 2011 г.). «Перелицензирование гидроэнергетики и изменение климата» (PDF) . JAWRA Журнал Американской ассоциации водных ресурсов . 47 (4): 655–661. Бибкод : 2011JAWRA..47..655V . дои : 10.1111/j.1752-1688.2011.00531.x . ISSN 1093-474X . S2CID 3065925 .
Дункан, Крейг (1955). Бассейн реки Саскачеван, Канада: географическая оценка водных ресурсов (доктор философии). Университет штата Огайо .
Джонстон, Дон; Кросс, Уильям Перри (1949). «Год воды». Элементы прикладной гидрологии . Компания Рональд Пресс. стр. 102–103. OCLC 1150788749 .

[FOOTNOTEJohnstoneCross1949103-1] Перейти обратно: ^а ^б Джонстон и Кросс 1949 , с. 103.

[USGS-2] Перейти обратно: ^а ^б Геологическая служба США, «Объяснения национальных водных условий», http://water.usgs.gov/nwc/explain_data.html , дата обращения 16 октября 2011 г.

[3] «Гидрологический год» . Вода Великобритания . 31 октября 2012 г.

[4] Лайкенс, GE (2013). Биогеохимия лесной экосистемы. Springer Science & Business Media.

[FOOTNOTEDuncan1955110–111-5] Дункан 1955 , стр. 110–111.

[WaskoNathanPeel2020-6] Васко, Конрад; Натан, Рори; Пил, Мюррей К. (31 июля 2020 г.). «Тенденции в определении времени глобальных паводков и рек в зависимости от местного водного года» . Исследования водных ресурсов . 56 (8). Бибкод : 2020WRR....5627233W . дои : 10.1029/2020WR027233 . eISSN 1944-7973 . hdl : 11343/264137 . ISSN 0043-1397 . S2CID 225359722 .

[FOOTNOTENullViers20131137-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с Null & Viers 2013 , с. 1137.

[FOOTNOTEWEAP201578-8] Перейти обратно: ^а ^б WEAP 2015 , с. 78.

[9] У. К. Палмер, «Метеорологическая засуха», исследовательский документ № 45. Бюро погоды Министерства торговли США, Вашингтон, округ Колумбия, 1965.

[FOOTNOTEAlley19841100-10] Элли 1984 , с. 1100.

[11] Макки, Т.Б., Доскен, Нью-Джерси и Клейст, Дж. (1993) Связь частоты и продолжительности засухи с временными масштабами . 8-я конференция по прикладной климатологии, Анахайм, 17–22 января 1993 г., 179–184.

[12] «Индексы реки Калифорнии» . КАВР . Проверено 7 августа 2022 г.

[FOOTNOTEViers2011658-13] Вирс 2011 , с. 658.

[AndersonRodney2007-14] Андерсон, Дональд М.; Родни, Марк В. (8 июня 2007 г.). «Характеристика гидрологических условий для поддержки усилий по восстановлению видов в реке Платт» . JAWRA Журнал Американской ассоциации водных ресурсов . 42 (5): 1391–1403. дои : 10.1111/j.1752-1688.2006.tb05308.x . ISSN 1093-474X . S2CID 128988784 .

[FOOTNOTENullViers20131137–1138-15] Null & Viers 2013 , стр. 1137–1138.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]