![Sample our Earth Sciences journals, sign in here to start your access, latest two full volumes FREE to you for 14 days]({"type":"image" , "src" : "/sda/5930/TOC-Subject-Sample-2021-Earth-Sciences.jpg"})
Abstract
Estimates of rainfall elasticity of streamflow in 219 catchments across Australia are presented. The rainfall elasticity of streamflow is defined here as the proportional change in mean annual streamflow divided by the proportional change in mean annual rainfall. The elasticity is therefore a simple estimate of the sensitivity of long-term streamflow to changes in long-term rainfall, and is particularly useful as an initial estimate of climate change impact in land and water resources projects. The rainfall elasticity of streamflow is estimated here using a hydrological modelling approach and a nonparametric estimator. The results indicate that the rainfall elasticity of streamflow (ϵ P ) in Australia is about 2.0–3.5 (observed in about 70% of the catchments), that is, a 1% change in mean annual rainfall results in a 2.0–3.5% change in mean annual streamflow. The rainfall elasticity of streamflow is strongly correlated to runoff coefficient and mean annual rainfall and streamflow, where streamflow is more sensitive to rainfall in drier catchments, and those with low runoff coefficients. There is a clear relation-ship between the ϵ P values estimated using the hydrological modelling approach and those estimated using the nonparametric estimator for the 219 catchments, although the values estimated by the hydrological modelling approach are, on average, slightly higher. The modelling approach is useful where a detailed study is required and where there are sufficient data to reliably develop and calibrate a hydrological model. The nonparametric estimator is useful where consistent estimates of the sensitivity of long-term streamflow to climate are required, because it is simple to use and estimates the elasticity directly from the historical data. The nonparametric method, being model independent, can also be easily applied in comparative studies to data sets from many catchments across large regions.
Résumé
Des estimations de l'élasticité de l'écoulement en cours d'eau par rapport à la pluie sont présentées pour 219 bassins Australiens. L'élasticité de l'écoulement par rapport à la pluie est définie ici comme étant le changement proportionnel de l'écoulement annuel moyen divisé par le changement proportionnel de la pluie annuelle moyenne. L'élasticité est donc une estimation simple de la sensibilité de l'écoulement à long terme à des changements de la pluie à long terme, et est particulièrement utile comme première estimation de l'impact du changement climatique dans des projets relatifs au territoire et aux ressources en eau. L'élasticité de l'écoulement par rapport à la pluie est estimée ici grâce à une approche de modélisation hydrologique et à un estimateur non-paramétrique. Les résultats indiquent que l'élasticité de l'écoulement par rapport à la pluie (ϵ P ) est d'environ 2.0–3.5 en Australie (observée pour environ 70% des bassins versants), ce qui signifie qu'un changement de 1% dans la pluie annuelle moyenne engendre un changement de 2.0–3.5% dans l'écoulement annuel moyen. L'élasticité de l'écoulement par rapport à la pluie est fortement corrélée avec le coefficient d'écoulement, et avec la pluie et l'écoulement annuels moyens; l'écoulement étant plus sensible à la pluie pour les bassins plus arides et pour ceux dont le coefficient d'écoulement est faible. Il y a, pour les 219 bassins, une relation nette entre les valeurs de ϵ P estimées grâce à l'approche de modélisation hydrologique et celles estimées grâce à l'estimateur non-paramétrique, même si les premières sont en moyenne légèrement supérieures. L'approche de modélisation est utile lorsqu'une étude détaillée est requise et lorsque les données disponibles sont suffisantes pour développer et caler correctement un modèle hydrologique. L'estimateur non-paramétrique est utile lorsque des estimations cohérentes de la sensibilité au climat de l'écoulement à long terme sont requises, car il est simple d'utilisation et estime l'élasticité directement à partir des données historiques. La méthode non-paramétrique, indépendante de tout modèle, peut également être aisément appliquée à des jeux de données de nombreux bassins à travers de grandes régions pour des analyses comparatives.
