基于滑动Copula函数的新疆干旱内陆河流水文气象要素变异关系诊断

选取乌伦古河流域源流区出山口二台水文站1959-2015年长系列实测月径流量和同步气象观测资料，采用累积距平法、R/S分析法、Mann-Kendall趋势检验法，在对水文、气象要素序列演变规律分析的基础上，运用Person相关系数法分析径流与降水、气温的相关性，将Copula函数与数据滑动窗口技术相结合分析了径流与气象要素（降水、气温）的内在关系及变异特征。结果表明:（1）乌伦古河源流区年径流量以0.026亿m³/10 a的微速率波动减少，减少趋势不显著（U_α/2=-1.96 < U=-0.15 < 0），未来呈增加趋势（Hurst指数H=0.36<0.5）；同时段年降水量以7.52 mm/10 a的微弱增长速率波动增加，且在1990年后，波动较为频繁，未来呈持续增加趋势（Hurst指数H=0.63>0.5），增加趋势显著（U=2.57>U_α/2=1.96）；（2）年降水量是影响乌伦古河源流区径流量的最主要因子；（3）将年降水作为气象因子与径流量构成联合序列，进行基于滑动Copula函数对乌伦古河流域源流区长系列径流-降水联合序列进行了变异特征分析与变异点诊断，表明:其径流-降水关系变异点位是1979年，且由第一阶段（1959-1979年）的Clayton-Copula函数分布变异到第二阶段（1980-2015年）的Gauss-Copula函数分布。研究结果与实际相符，造成该研究区径流序列变异的原因主要归结为第一阶段（1959-1979年）降水量和年均气温的显著减小趋势，以及1980年以后由于人类活动强度加大，二台水文站以上干支流先后修建了库容总量约3 000万m³的水库，对流域降水产汇流及河道上下游径流间的自然相关关系的改变。

Diagnosis of Variation of the Relationship Between Hydrological and Meteorological Elements in Arid Rnland Rivers of Xinjiang Based on the Sliding Copula Function

HE Bing;GAO Fan;TANG Xiaoyu;TAN Shan(College of Water Conservancy and Civil Engineering,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)