重建的中国59个二级流域连续TWSA数据

重力恢复与气候实验（GRACE）及其后续任务GRACE-FO（GRACE Follow-On）彻底改变了陆地水储量异常（TWSA）的监测方式。然而，在2002年至2024年期间，累计35个月的数据缺失中断了水文观测的连续性，限制了对长期水储量动态和极端事件的可靠评估。本研究提出了一种基于气象约束的重建框架，利用气候强迫与水文响应之间的内在耦合关系。通过确定陆地水储量指数（TWSI）与多时间尺度气象指数（标准化降水指数SPI/标准化降水蒸散发指数SPEI）之间的最优响应时间尺度，我们发展了包括线性回归、随机森林回归（RF）和支持向量回归（SVR）在内的自适应回归模型。在中国59个二级流域中，该框架实现了稳健的重建性能，最大决定系数（R²）达到0.64，平均为0.46。重建后的连续TWSA序列表明，忽略观测缺口会导致对长期趋势和季节振幅的估算出现显著偏差，尤其是在水储量变化较弱的流域。值得注意的是，在35个月的缺口期内，中度至极端的水文极端事件发生的总概率为42%，这些关键事件在原始GRACE记录中完全缺失。这些发现表明，气象约束为GRACE TWSA重建提供了一条具有物理可解释性和有效性的途径。此外，本研究突显了连续TWSA记录对于稳健水文分析的必要性，并为全球其他气候敏感区域的数据填补提供了一个可迁移的框架。