气候变化影响下的流域干旱评估研究

发布时间：2021-09-29 17:50

　　作为一种气候异常现象,干旱的形成与致灾过程通常发轫于区域降水量的减少,其在水文系统中的演变涉及到蒸散发、土壤调蓄、产汇流等水循环过程,并主要通过对地表、地下径流与土壤湿度的影响而干扰到经济社会用水及作物的正常生长。在高度不确定的气候变化背景下,干旱问题显得更为复杂多变,一方面降水量及其时空分布特征的变化直接影响了补给流域的水资源总量,另一方面流域水文循环也受到气候变化的影响而发生改变。本文结合水文模拟探讨了气候变化背景下的流域干旱评估问题,试图揭示干旱对气候变化的响应及其在水文系统中的传递特征。主要研究内容与成果如下：（1）建立了一种基于贝叶斯插值方法的多时空尺度气象干旱风险评估框架,分析了淮河流域近半个世纪以来气象干旱的时空分布特征。首先,基于实测降水数据在不同时空尺度评估了“极旱”、“重旱”、“轻旱”等不同等级的流域干旱风险,进而揭示其演变趋势与空间分布规律。结果显示：在月、季节与年尺度三种时间尺度之中,季节尺度上的干旱频次更大、时间变异性更显著；在四月与九月干旱风险呈现显著的增大趋势,这表明流域可能会面临更严峻的春旱与秋旱；淮河流域南部与西北部发生极旱与重旱的风险更大,而流域东北... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 气候变化对水文水资源影响研究进展
        1.2.1 气候变化情景与全球气候模式
        1.2.2 降尺度技术
        1.2.3 水文模拟技术
        1.2.4 不确定性分析
    1.3 干旱评估研究进展
    1.4 研究思路与主要研究内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 技术路线与各章内容
第2章 淮河流域气象干旱时空分布特征分析
    2.1 概述
    2.2 研究区域与数据
    2.3 研究方法
        2.3.1 点干旱评估
        2.3.2 一种简单的贝叶斯空间插值法
        2.3.3 区域干旱风险与干旱评级
        2.3.4 干旱时空分布规律
    2.4 结果分析
        2.4.1 插值方法的交叉验证
        2.4.2 流域干旱风险的时间分布特征
        2.4.3 流域干旱等级评估
        2.4.4 流域干旱风险的空间分布特征
    2.5 小结
第3章 降水降尺度模型的评价与集成分析
    3.1 概述
    3.2 数据来源与预报因子的预处理
        3.2.1 地面观测数据
        3.2.2 大尺度预报因子
    3.3 统计降尺度方法
        3.3.1 SDSM
        3.3.2 SVM
        3.3.3 LARS-WG
    3.4 模型平均方法
    3.5 模型评价指标
    3.6 结果分析
        3.6.1 模型权重优化结果比较
        3.6.2 目标函数结果比较
        3.6.3 评价指标结果比较
    3.7 小结
第4章 气候变化下水文气象因子的模拟
    4.1 概述
    4.2 研究区域与数据
    4.3 水文模型
        4.3.1 新安江模型
        4.3.2 HBV
        4.3.3 SIMHYD
    4.4 水文模型的率定与验证
        4.4.1 目标函数
        4.4.2 模型率定结果
    4.5 水文气象因子的变化
        4.5.1 降水与气温变化
        4.5.2 径流变化
        4.5.3 土壤湿度变化
    4.6 小结
第5章 气候变化对流域干旱的影响
    5.1 概述
    5.2 干旱评估指标
    5.3 干旱阈值的划分
    5.4 干旱频次的变化
    5.5 干旱持续时间的变化
    5.6 小结
第6章 气候变化影响的不确定性
    6.1 概述
    6.2 研究方法
    6.3 干旱评估中的不确定性
    6.4 不确定性范围的比较分析
    6.5 小结
第7章 总结与展望
    7.1 主要成果与结论
    7.2 研究中的不足与对今后工作的展望
参考文献
附录
    攻博期间发表的学术论文
    攻博期间参与的科研项目
    攻博期间参与的学术会议
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]近百年气候变化及可能的自然影响因素研究进展[J]. 陈幸荣,张志华,蔡怡.  海洋预报. 2013(01)
[2]气候变化背景下中国南方地区季节性干旱特征与适应Ⅰ.降水资源演变特征[J]. 隋月,黄晚华,杨晓光,李茂松.  应用生态学报. 2012(07)
[3]气候影响评价中统计降尺度若干问题的探讨[J]. 刘昌明,刘文彬,傅国斌,欧阳如琳.  水科学进展. 2012(03)
[4]太湖流域气候变化检测与未来气候变化情景预估[J]. 徐宗学,刘浏.  水利水电科技进展. 2012(01)
[5]应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水[J]. 刘向培,王汉杰,何明元.  水科学进展. 2012(01)
[6]全球气候变化对地表水环境质量影响研究进展[J]. 夏星辉,吴琼,牟新利.  水科学进展. 2012(01)
[7]气候变化下淮河流域极端洪水情景预估[J]. 郝振纯,鞠琴,王璐,王慧敏,江微娟.  水科学进展. 2011(05)
[8]气象资料的统计降尺度方法综述[J]. 刘永和,郭维栋,冯锦明,张可欣.  地球科学进展. 2011(08)
[9]全球气候变化对湿地生态水文的影响研究综述[J]. 董李勤,章光新.  水科学进展. 2011(03)
[10]基于标准化降水指数的中国南方季节性干旱近58a演变特征[J]. 黄晚华,杨晓光,李茂松,张晓煜,王明田,代姝玮,马洁华.  农业工程学报. 2010(07)

博士论文
[1]气候变化对极端径流影响评估中的不确定性研究[D]. 田烨.浙江大学 2013
[2]考虑气候模式影响的径流模拟不确定性分析[D]. 董磊华.武汉大学 2013
[3]气候变化对流域水循环和水资源影响的研究[D]. 郭靖.武汉大学 2010
[4]气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题研究[D]. 王国庆.河海大学 2006
[5]统计降尺度方法的研究及其对中国未来区域气候情景的预估[D]. 范丽军.中国科学院研究生院（大气物理研究所） 2006



本文编号：3414172