不同气候变化情景下的水文响应研究

水文循环与气候变化的相互关系气候变化是当今全球面临的最大挑战之一。

随着全球温度的升高和极端天气事件的增多，人们越来越关注气候变化对地球的影响。

而水文循环是气候变化的重要组成部分，两者之间存在着复杂而微妙的相互关系。

水文循环是指地球上水分在不同形式之间的循环过程。

它包括水的蒸发、降水、蓄水、径流和地下水等多个环节。

这些水文过程对气候变化具有重要影响。

首先，气候变化会导致温度上升，进而加速水的蒸发过程。

由于水蒸发是气候系统中的重要能量传输方式，其增强可能引起更频繁的降水和气候极端事件。

其次，气候变化还会改变降水分布格局。

一方面，全球变暖可能导致高纬度地区的降水增加，而低纬度地区的降水减少。

这种变化不仅会影响地区的水资源供应，还可能对农业生产和生态系统造成严重影响。

另一方面，降水过程的变化还可能引发洪灾、干旱等极端天气事件，给人们的生活和社会经济带来巨大困扰。

与此同时，水文循环也会反过来影响气候变化。

水汽是大气中的主要温室气体之一，其含量的变化将直接影响到地球的能量平衡。

大规模的蒸发和降水过程会改变大气中水汽的含量和分布，进而影响到地球的辐射平衡和能量交换。

而地表和地下水的蓄积和蓄水过程则对气候系统的稳定性和调节起到重要作用。

例如，湿地的蓄水能力可以减缓洪水的发生，而地下水储备可以缓冲干旱期间的水资源短缺。

因此，保护水资源，合理利用水文循环的调节作用，对于缓解气候变化的影响至关重要。

为了更好地理解水文循环与气候变化的相互关系，科学家们进行了大量的研究和观测。

通过地球观测卫星和气象站点等手段，他们记录并分析了全球范围内的降水分布、蒸发量、地表水储存等数据。

这些数据不仅有助于准确评估气候系统中水文过程的变化趋势，还为进一步研究气候变化的原因和后果提供了重要的依据。

除了科学研究，政策制定也是应对气候变化的重要手段。

国际社会已经意识到了气候变化的严重性，许多国家和组织纷纷采取行动，制定了一系列的减排政策和气候适应措施。

全球变化下湖泊生态系统响应机制研究随着人口数量和经济发展的不断增长，全球生态系统和环境面临着重大挑战。

湖泊是地球上最受欢迎的淡水系统之一，也是重要的生态系统之一，湖泊为我们提供了水，食物和环境服务等。

然而，在当今全球变化的背景下，湖泊生态系统遭受了许多威胁，包括破坏性入侵物种、气候变化、土地利用变化和污染等。

湖泊生态系统的演变是复杂而动态的过程，需要深入的研究，以便了解它们如何响应全球变化的影响，以及如何保护和管理湖泊生态系统。

在探索湖泊生态系统响应机制的研究中，以下几个要点需要重点关注：1. 生命多样性和协同适应湖泊环境的改变可能会对生命多样性造成重大影响，如水生植物物种类的改变和已存在的植被的消失等。

湖泊的生态系统需要具备协同适应的能力以应对这些挑战。

例如，一些湖泊中的细菌和浮游藻类可能适应了水体中存在的污染物和富营养化现象。

这些生物具有高度适应性，因为它们通过调节生理机制来改变其代谢过程，以适应湖泊中生态环境的变化。

2. 湖泊物理和生化过程湖泊内的水文、水动力学和化学过程对湖泊生态有着深刻的影响。

湖泊的水温、水体流动速度、水深和氧气含量等物理过程会直接影响湖泊内生物群落的结构和功能。

同样，湖泊中的生化过程，如微生物的代谢过程，会影响水质和水文化学环境。

对湖泊内物理和生化过程的了解，是有效管理湖泊生态系统的关键。

3. 复杂的人类影响湖泊的生态系统往往受到城市化、农业和工业活动等人类活动的影响。

这些影响不仅对生态系统造成了损害，而且还影响到湖泊供水、渔业和旅游等服务。

有效地管理和减少人类活动的影响，就成为了维护湖泊生态系统的关键。

4. 跨尺度的湖泊研究湖泊系统具有很强的空间和时间可变性，因此对湖泊的研究应该关注不同空间尺度和时间尺度。

在更详细的尺度上，对湖泊生态系统的微观和分子机理的研究会得到更细致而准确的结论。

而在较大的尺度上，如区域或全球性的观察，会揭示出湖泊生态系统与其他地理和生态系统相互作用的关系。

气候变化和土地利用变化对水文过程影响研究进展张成凤;杨晓甜;刘酌希;管晓祥;关铁生;杨勤丽;王国庆【摘要】气候变化及强人类活动已经对区域水资源情势造成了一定的影响.变化环境对水文过程的影响是国际水文十年Panta Rhei计划强调的核心主题.环境变化使流域水文过程变得复杂,区域水文循环对变化环境的响应机理和不确定性研究是未来水文科学研究的重要内容.文中系统综述了气候变化、土地利用变化对区域水文过程的影响以及分布式水文模型在中、大尺度流域应用等方面的研究进展;在此基础上,进一步讨论了变化环境下水文科学领域需要强化研究的方向.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】5页(P46-50)【关键词】水文模型;水文过程;气候变化;土地利用变化【作者】张成凤;杨晓甜;刘酌希;管晓祥;关铁生;杨勤丽;王国庆【作者单位】河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;电子科技大学资源与环境学院,四川成都611731;水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】TV11水是生命的源泉,在人类生产活动中扮演着不可或缺的角色,是当今社会经济发展的重要战略资源。

随着社会经济的快速发展,人类对水资源的需求日益增多[1];同时,气候与下垫面变化也对区域的水资源情势产生一定影响[2]。

收稿日期收稿日期：2014-04-14；修订日期修订日期：2014-06-14基金项目基金项目：中国科学院重点部署类项目（KZZD-EW-04-05）资助。

作者简介作者简介：成爱芳（1982-），女，陕西澄城人，博士研究生，主要研究方向为气候变化水文响应。

E-mail:aifangcheng@未来气候情景下气候变化响应过程研究综述成爱芳1，冯起1，张健恺2，李宗省1，王岗1（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州730000；2.兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000）摘要摘要：气候变化将会对生态系统、自然资源、极端气候和人类社会产生一定的影响，科学评估未来气候变化响应是应对气候变化的前提。

通过对当前研究成果的回顾，建立未来气候情景下气候变化响应研究的系统思路，并总结了研究所涉及的方法。

系统论述了应用第5阶段耦合模式比较计划（CMIP5）气候模式前进行适用性评价的必要性；分析了当前降尺度方法尤其是统计降尺度的主要方法及进展；归纳了偏差校正过程中普遍使用的方法，最后，综合分析了整个研究过程中的不确定性。

研究将为气候变化响应分析提供方法和思路指导。

关键词：降尺度方法；偏差校正方法；气候变化响应；CMIP5中图分类号中图分类号：P467文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1000-0690(2015)01-0084-071研究意义IPCC 第5次评估报告（AR5）指出：自从19世纪后半期以来，全球尺度的平均气温在不断升高，过去的3个连续10a 的平均气温比有器测记录以来的任意一个10a 都高；冰川、格陵兰和南极冰盖等累积冰量的减少导致海平面上升速率由1993~2009年间的（1.0~1.4）mm/a 增加到2005~2009年间的（1.2~2.2）mm/a [1]。

报告中还指出，1971~2010年间，海洋表层0~700m 海温呈现正的变化趋势，海洋热含量也在不断增加[2]。

报告通过新的科学观测事实，更为完善的归因分析和气候系统模式模拟结果，进一步确认了近年来气候变暖的事实[3]。

基于CMIP6的气候变化下资水流域径流响应研究隆院男;张雨林;蒋昌波;莫军成;黄春福;宋昕熠【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2024(31)4【摘要】[目的]探究未来气候变化情景下资水流域的径流响应情况,为实现流域可持续发展、制定防洪抗旱决策提供科学支持。

[方法]基于3个CMIP6全球气候模式,通过构建流域SDSM降尺度模型和SWAT水文模型,预估了SSP1-2.6,SSP2-4.5和SSP5-8.5气候情景下资水流域2030—2089年的气温与降水变化,并进一步探究流域径流对气候变化的响应。

[结果]未来资水流域呈较显著暖湿化趋势,空间上流域全范围升温且以新宁、邵阳站附近增幅最大;降水增加区域主要集中在以冷水江为中心的中下游地区,减少区域位于洞口站以西。

在此背景下,未来桃江站与邵阳站年均径流与流域降水的变化趋势基本一致,邵阳站以上的上游区域可利用水资源量减小的可能性较大。

枯水期流域水资源将面临更加紧缺的风险,且汛期有提前的趋势,主汛期水资源分配的均匀程度将上升。

[结论]在气候暖湿化的背景下,资水流域水资源管理将遭遇更严峻的挑战,应加强水资源保护和流域综合管理。

【总页数】12页(P114-125)【作者】隆院男;张雨林;蒋昌波;莫军成;黄春福;宋昕熠【作者单位】长沙理工大学水利与环境工程学院;洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室;湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司【正文语种】中文【中图分类】P333.1;P467【相关文献】1.气候变化下石羊河流域上游产流区的径流响应研究2.基于CMIP5 RCP情景的清江流域径流对气候变化的响应研究3.气候变化与人类活动影响下大清河流域上游河流径流响应研究4.基于SWAT模型的修河上中游流域径流与气候变化响应研究5.基于流域气候水文模型的白龙江径流对气候变化的响应研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第４３卷第２期　２　０　ｌ　２年１月　人　民　长　江　

Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｖｏ１．４３，Ｎｏ．２　

Ｊａｎ．，　２０１２　

文章编号：１００１—４１７９（２０１２）０２—００２６—０４　

气候与森林植被变化对水文影响的定量研究进展　

刘士余　，孙　阁　，郭细根　（１．江西农业大学国土资源与环境学院，江西南昌３３００４５；　２．Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｇｌｏｂａｌ　Ｃｈａｎｇｅ　Ｐｒｏｇｒａｍ，ＵＳＤＡ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｒａｌｅｉｇｈ　ＮＣ２７６０６）　

摘要：如何科学定量地界定气候与森林植被变化对河川径流影响的贡献率，不仅是气候变化影响研究领域中　的科学问题，而且也是目前流域管理者所关注和面临的难题。为了给森林植被削洪减灾的作用大小和影响程　度提供一个科学的量化依据，在论述森林植被的水文作用及其局限性的基础上，阐述了气候与森林植被变化　对流域水文影响贡献率的国内外研究进展。结果显示，由于研究方法的差异以及研究流域和尺度的不同，研　究结果存在较大差异，有关的普遍规律研究仍在探索之中。　关键词：气候变化；森林植被变化；流域水文；定量研究　中图法分类号：Ｘ１４３　文献标志码：Ａ　

自２０世纪初开展森林植被与水关系的科学研究　以来，世界各国就森林的水文作用进行了大量的研究　工作，取得了丰硕的成果，如森林植被的林冠层截留作　用、枯枝落叶层拦蓄作用和根系土壤层渗蓄作用对降　雨进行再分配，从而影响流域的水文过程　。但在很　多方面也存在着争论，如森林能否减少年径流、调节枯　水径流，森林能否削减洪峰等　，尤其是在气候与森　林植被变化对流域水文影响的贡献率定量研究方面，　研究结果存在较大差异。如何科学定量地界定气候与　森林植被变化对河川径流影响的贡献率，不仅是气候　变化影响研究领域中的科学问题，也是目前流域管理　者所关注和面临的难题　。　１研究背景　１９９８年长江流域发生特大洪水之后，长江上游天　然植被的破坏对洪水灾害的影响问题，引起了各方广　泛重视。普遍认为，该次洪水是天灾（强降雨）与“人　祸”（植被破坏）共同影响的结果，天灾借助“人祸”，　“人祸”加剧天灾，二者构成明显的叠加效应　。然　而，关于强降雨和植被破坏在洪水径流形成过程中所　起的作用，长江上游的森林植被破坏在多大程度上加　剧了这次特大洪水的发生，在离散暴雨和连续暴雨条　件下，降雨与森林植被对流域水文过程影响的贡献率　等问题，定量研究的成果罕见报道，导致对森林植被削　洪减灾的作用大小和影响程度缺乏一个科学的量化依　据　－８］。　２森林植被的水文作用　森林植被一般包括林冠层、枯枝落叶层和根系层　等３个水文层。当降雨到达林冠层时，一部分被枝叶　和树干临时容纳，接着又蒸发返回大气中，产生降雨的　第一次再分配。剩余雨量到达枯枝落叶层，再度消能　后，通过吸收、分散而进行第二次再分配。林冠层和枯　枝落叶层的截留作用消除了部分或全部的降雨动能，　同时对径流也具有滞缓、分散和过滤作用。此外，通过　根系的机械运动，森林植被可降低土壤容重，增大孔隙　

黄河上游气候变化对地表水的影响摘要：气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，其任何变化都会对自然生态系统及社会经济产生深刻影响。

本文首先分析缓和上游气候和水文概况，然后分析黄河上流地表水变化特征，最后探讨黄河上游气候变化对地表水影响。

关键词：黄河上游；气候变化；地表水；年际变化一、黄河上游气候及水文概况黄河上游地处青藏高原，南界巴颜喀拉山脉，北临柴达木盆地，西界昆仑山脉，东依黄土高原，属高寒草原地貌；兰州站以上全长2119km，集水面积约22 万km2，不到黄河流域面积30%；平均海拔高度4000m 以上，多年平均气温-2.5℃。

由于地势高、气温低，因此流域内积雪时间较长，且部分地区常年积雪，冰川地貌发育。

二、黄河上游地表水变化特征（一）地表水资源年际变化从1961~2002 年黄河上游年平均流量变化曲线可见(图1a)，黄河上游流量丰枯交替较频繁，1961~2002 年42 年间出现5 次丰枯水循环，功率谱分析得出年流量存在14 年的显著性周期。

若以流量距平百分率绝对值20%为正常年，距平百分率>20%和<-20%分别为丰水年和枯水年，则42 年中正常年份有22 年，丰水年和枯水年分别为8年和12 年，尽管在38 年中正常年份居多，但枯水年份较丰水年份多1/3，且丰水年份主要集中80 年代，出现年份占整个丰水年份的近50% ，而枯水年份则主要集中在90 年代以后，出现年份占枯水年份的2/3，且九十年代以来12 年中有10 年出现负距平。

年平均流量差积曲线(图1b)说明自60 年开始至80 年代，流量总体上呈增多趋势，80 年代末期达到极值后开始呈现出减少趋势，进入90年代后减少趋势更明显。

通过计算黄河上游流量气候倾向率得出，流量以每十年45.3 m3/s 速率减少，42 年累计减少径流量60 亿m3，较平均值减少29%。

图1 1961-2002 年黄河上游年平均流量变化曲线(a)及差积曲线(b)（二）地表水资源年内变化1、流量年变化特征黄河上游1961~2002 年42 年中流量年内变化可看出(图2)，黄河上游流黄河上游流量年内分配呈“双峰型”分布。