Original paper
Drainage density and climate
Gregory, K. J.; Gardiner, V.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 19 Issue 3 (1975), p. 287 - 298
38 references
published: Sep 29, 1975
ArtNo. ESP022001903003, Price: 29.00 €
Abstract
Drainage density can be useful for the classification of drainage basins, for the spatial prediction of drainage basin processes, and for assisting interpretations of temporal changes of drainage networks. For these purposes it is necessary to appreciate the magnitude of variations in drainage density in relation to climate. Such variation may be examined on at least three scales: the world scale, the meso-scale of the climatic province, and the scale of the small drainage basin. At the world scale the regression between total stream length and basin area can be used to describe world variation in relation to mean annual precipitation. This indicates that drainage density values increase through arid to semi-arid areas and then decrease through humid continental and subtropical areas to the values obtained for humid temperate landscapes. A further increase may occur in the tropics. The meso-scale, of the climatic province, is illustrated by a map of estimated drainage density for Southwest England. Analysis of this map shows that drainage density is related to mean annual precipitation but that the relationship is a complex one substantially affected by lithology. At the small basin scale at least three interpretations of drainage density may be recognised and each of these is affected by particular parameters of climate and of drainage basin characteristics.
Kurzfassung
Die Flußdichte kann für die Klassifikation der Einzugsgebiete und für die räumliche Voraussage der Prozesse in den Einzugsgebieten dienen. Sie hilft bei der Bewertung der zeitlich bedingten Veränderungen im Flußnetz. Für diesen Zweck ist es notwendig, die Größe der Variationen der Flußdichte im Verhältnis zum Klima auszuwerten. Eine solche Variation kann mindestens auf drei Ebenen untersucht werden: Auf einer weltweiten Skala, auf der Mesoskala einer Klimaprovinz und auf der Skala der kleinen Einzugsgebiete. Auf der weltweiten Skala kann die Regression zwischen der gesamten Flußlänge und der Fläche des Einzugsgebietes benutzt werden, um die Variationen auf weltweiter Ebene im Verhältnis zum durchschnittlichen jährlichen Niederschlag zu beschreiben. Es ergibt sich, daß die Werte der Flußdichte in trockenen bis halbtrockenen Gebieten hoch sind und in feuchten kontinentalen und subtropischen Gebieten abnehmen bis zu den Werten, die man für Landschaften mit feuchtem, temperiertem Klima erhält. Eine erneute Zunahme kann man in den Tropen finden. Die Mesoskala wird durch eine Karte des Schätzwertes der Flußdichte in Südwestengland verdeutlicht. Die Analyse dieser Karte zeigt, daß die Flußdichte mit dem Jahresdurchschnitt des Niederschlages korreliert; aber die Beziehung ist komplex und wird wesentlich durch die spezielle Gesteinsart beeinflußt. Auf der Skala der kleinen Einzugsgebiete kann man mindestens drei Auslegungsmöglichkeiten für die Flußdichte sehen. Jede dieser Möglichkeiten ist beeinflußt von besonderen klimatischen Parametern und von den Besonderheiten der Einzugsgebiete.
Résumé
Connaître la densité des systèmes d’écoulement des eaux peut être utile pour classifier les bassins hydrographiques, pour en prévoir les processus, et pour faciliter l’interprétation des changements temporels du réseau hydrographique. Dans ce but il est nécessaire d’évaluer l’ampleur des variations de la densité des systèmes d’écoulement en relation avec le climat. Ce sont des variations que l’on peut étudier à au moins trois niveaux: au niveau mondial, au niveau intermédiaire de la région climatique et au niveau du petit bassin hydrographique. Au niveau mondial, on peut utiliser la régression entre la longueur totale du courant et la surface du bassin pour décrire la variation mondiale en relation avec les précipitations annuelles moyennes. Ceci montre que les valeurs de la densité du système d’écoulement augmentent dans les régions arides et semiarides et diminuent, par la suite, dans les régions humides et continentales, et dans les régions subtropicales, jusqu’à atteindre les valeurs obtenues pour les pays de climat humide et tempéré. Dans les régions tropicales on pourrait prévoir des valeurs supérieures. Le niveau intermédiaire, celui de la région climatique, est illustré sur la carte de la densité estimée du système d’écoulement pour le Sud-Ouest de l’Angleterre. L’analyse de cette carte montre que la densité du système d’écoulement est en relation avec les précipitations annuelles moyennes mais qu’il s’agit d’une relation complexe, fortement affectée par la lithologie. Au niveau du petit bassin, on peut reconnaître au moins trois interprétations de la densité du système d’écoulement et chacune de ces interprétations est modifiée par les paramètres du climat et des caractéristiques des bassins hydrographiques.
Keywords
drainage density • climate • humid • semi-arid areas • lithology