海河流域干旱事件演變規(guī)律及發(fā)展趨勢預(yù)估.pdf

1、全球水循環(huán)過程與區(qū)域降水等水循環(huán)過程隨著全球氣候變化和人類活動影響的加重呈現(xiàn)出顯著變化的特點。水循環(huán)極值過程在全球范圍呈現(xiàn)范圍廣、頻率高、程度大的態(tài)勢，尤其以干旱事件最為明顯，嚴(yán)重威脅了流域水安全和生態(tài)安全。海河流域作為我國旱災(zāi)高發(fā)區(qū)之一，其干旱災(zāi)害直接關(guān)乎區(qū)域社會經(jīng)濟的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善。為此，本文研究基于氣象資料等基礎(chǔ)資料以及全球氣候模式的輸出數(shù)據(jù)，結(jié)合干旱評價指標(biāo)、統(tǒng)計學(xué)等方法，深入分析海河流域歷史干旱多時空尺度演變規(guī)律，評估全

2、球氣候模式對流域氣候的模擬能力以及氣候模式的改進，并對未來氣候變化情景下的海河流域降水、干旱演變特征做了預(yù)估分析，具體開展以下研究:
　　(1)海河流域干旱時空演變特征全流域多年平均降水量呈東南-西北遞減的趨勢，最大值出現(xiàn)在1960s;流域內(nèi)除大于600mm年降水的面積顯著減少外，其它等級年降水量面積均增加。全流域年SPI值呈下降趨勢，干旱年為8年，中度及以上的干旱年有5年，且干旱面積呈增加趨勢;干旱年的頻率由南向北增加，各年代月

3、尺度干旱頻率存在較大差異，且高發(fā)區(qū)隨年代整體表現(xiàn)為北移的趨勢。
　　(2)全球氣候模式在海河流域的適用性評價及修正通過對比全球氣候模式降水的輸出數(shù)據(jù)（1961-2000年）與實測數(shù)據(jù)，各氣候模式模擬的年均降水量均比實測值偏高，年際變化無法準(zhǔn)確反映，且波動的劇烈程度低于實測結(jié)果。通過建立各空間尺度上氣候模式與實測數(shù)據(jù)間的多元線性回歸模型，提出了應(yīng)用于海河流域降水模擬的適宜空間尺度—水資源二級區(qū)，并構(gòu)建該尺度修正方法——多模式分段集合

4、法。通過對修正后的適宜空間尺度上降水模擬值與實測值再次擬合比較，得出修正結(jié)果與實測結(jié)果更吻合，即該方法可行。
　　(3)氣候變化背景下海河流域干旱發(fā)展趨勢預(yù)估利用提出的多模式分段集合法，結(jié)合RCP2.6排放情景下各氣候模式2011-2050年的海河流域水資源二級區(qū)降水輸出數(shù)據(jù)，得出全流域2011-2050年整體降水有上升趨勢，尤以徒駭馬頰河流域增加明顯;年降水量最小值出現(xiàn)在2030s年代，且年均降水量為540.7mm。且全流域各年

5、代年均降水量空間走向基本一致，呈現(xiàn)西南-西北-東南-東北的特點。全流域及各二級區(qū)年SPI值呈略微上升趨勢，其中灤河及冀東沿海和徒駭馬頰河地區(qū)變化劇烈，發(fā)生干旱年頻次由西南向東北增加;流域發(fā)生干旱的月數(shù)達84個月，其中重旱及極旱月數(shù)分別14和9次，且以2020s次數(shù)最高。流域干旱年數(shù)和干旱月數(shù)在東北部發(fā)生頻次略高，且大部分年代內(nèi)干旱月數(shù)呈現(xiàn)出北高南低的態(tài)勢。
　　結(jié)合海河流域水資源本底條件，針對海河流域未來干旱整體時空演變情勢，文章