海河流域干旱事件演變規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)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(dòng)影響的加重呈現(xiàn)出顯著變化的特點(diǎn)。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(shì)，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(guó)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(píng)價(jià)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法，深入分析海河流域歷史干旱多時(shí)空尺度演變規(guī)律，評(píng)估全

2、球氣候模式對(duì)流域氣候的模擬能力以及氣候模式的改進(jìn)，并對(duì)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(shí)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(shì)，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(jí)年降水量面積均增加。全流域年SPI值呈下降趨勢(shì)，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(shì);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(shì)。
　　(2)全球氣候模式在海河流域的適用性評(píng)價(jià)及修正通過對(duì)比全球氣候模式降水的輸出數(shù)據(jù)（1961-2000年）與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，各氣候模式模擬的年均降水量均比實(shí)測(cè)值偏高，年際變化無法準(zhǔn)確反映，且波動(dòng)的劇烈程度低于實(shí)測(cè)結(jié)果。通過建立各空間尺度上氣候模式與實(shí)測(cè)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(jí)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(duì)修正后的適宜空間尺度上降水模擬值與實(shí)測(cè)值再次擬合比較，得出修正結(jié)果與實(shí)測(cè)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(shì)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(jí)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(shì)，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(diǎn)。全流域及各二級(jí)區(qū)年SPI值呈略微上升趨勢(shì)，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(dá)84個(gè)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(shì)。
　　結(jié)合海河流域水資源本底條件，針對(duì)海河流域未來干旱整體時(shí)空演變情勢(shì)，文章