地理系助理教授楊啟見及其團隊「全球河流與流域形狀資料庫」文章刊登國際期刊

流域(Drainage basins)將地球陸地劃分成為個別的水匯集單元。河流與流域的幾何形狀影響水和沉積物的傳遞性，以及生態(tài)系統(tǒng)間淡水物種的連通性，例如：流域形狀決定地下水路徑的長度從而影響營養(yǎng)鹽與污染物的分布與運輸，流域形狀也決定地景類型是狹窄的河谷或?qū)掗煹暮闅飬^(qū)，進而影響棲息地分布與生物多樣性。

由臺灣大學(xué)理學(xué)院地理環(huán)境資源學(xué)系助理教授楊啟見與國際研究團隊合作，利用超算電腦從全球數(shù)值地形模型萃取67萬個流域，每一個流域均包含主流長度、平均坡度、地形粗糙度等8個形狀參數(shù)。空間上，形狀參數(shù)存在著有趣的聚集現(xiàn)象，例如：青藏高原周圍往往具有狹長的流域形狀，暗示流域形狀紀(jì)錄氣候、構(gòu)造活動的痕跡。此外，研究利用該數(shù)據(jù)庫檢驗經(jīng)典的地形規(guī)律-哈克定律(Hack's Law)與荷頓法則(Horton's Law)，哈克定律用來描述流域面積(A)和河流長度(L)之間的經(jīng)驗公式，67萬個流域長度與主河流長度的相關(guān)係數(shù)為0.97，暗示流域與主河流可能是共同演育，而全球尺度的哈克定律也因此更新為L=2.1A0.54; 而荷頓法則定義河流具有階層性，河流數(shù)目隨河流等級(stream order)增加而呈幾何級數(shù)減少，相鄰兩級河流的數(shù)目比值定義為分歧比，而全球尺度的分歧比介於4.26到4.42之間。在這個研究中，研究團隊得到目前最大的全球流域資料庫，希望能提供科學(xué)家從事相關(guān)研究有更多的資料選擇。

研究數(shù)據(jù)、程式與分析結(jié)果以A global dataset of the shape of drainage systems為題目發(fā)表在 Earth System Science Data。由麻省理工、臺灣大學(xué)與德國波茲坦地學(xué)中心等研究機構(gòu)共同完成。

研究成果全文：https://doi.org/10.5194/essd-16-1151-2024