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2023-10-31
气候变化研究中的未解问题
【摘要】：陆面降水与径流过程都存在很强的次网格不均匀性，而大多数GCMs都假定气候模型网格内植被和土壤是均匀的、不变的，因而影响了水文模型参数的量化。由于缺乏对水文物理过程和大气系统内部变化等的深刻认识，气候情景的生成、水文模型的结构及其与GCMs在不同空间尺度转化以及人类活动引起的陆面水文参数的变化等不确定性因素导致预测结果的可信度降低，这也给未来流域水资源管理带来不确定性。
气候变化对我国水文循环和水资源系统已经产生一定影响，随着人口增长和社会经济的发展，干旱和洪涝等灾害和日益突出的水资源供需矛盾将成为制约我国国民经济发展的一个重要因素。为增强人类和自然系统对气候变化的适应能力，减缓气候变化所带来的不利影响，有必要加强气候变化对水资源影响的基础理论研究，进一步提高对水资源敏感性、脆弱性研究成果的可靠性，提出减缓的适应性对策。目前，与国际相比，我国在区域气候预测、情景生成技术、陆—气模型耦合、评价内容和适应性对策等方面还有差距。
14.2.5.1 陆—气模型耦合的研究
气候变化对水资源的影响与大气和陆面过程的相互影响和作用有关。目前，国内研究大多将大气和陆面水文过程间离线的单向联结，应用不同的模型进行完全独立的研究，尚未考虑大气和陆面水文过程间在线的双向耦合。这不仅影响了研究成果的完整性和准确性，而且阻碍了水文和气象两个学科的合作与发展。国际国内已有这些方面的研究，国外，主要有土壤、植被、大气输移模型；地表不均匀处理和水文物理模型。国内，主要有青藏高原试验及淮河流域能量与水循环试验等。
陆—气模型耦合的预测方法应避免两点不足：
（1）精度问题。陆面降水与径流过程都存在很强的次网格不均匀性，而大多数GCMs都假定气候模型网格内植被和土壤是均匀的、不变的，因而影响了水文模型参数的量化。
（2）不确定性问题。由于缺乏对水文物理过程和大气系统内部变化等的深刻认识，气候情景的生成、水文模型的结构及其与GCMs在不同空间尺度转化以及人类活动引起的陆面水文参数的变化等不确定性因素导致预测结果的可信度降低，这也给未来流域水资源管理带来不确定性。
14.2.5.2 评价内容的扩展
以往的气候变化对水资源影响评价内容主要是对流域径流平均变化的敏感性和脆弱性的影响，而对气候变异对干旱和洪涝等水文极端事件的频率和量级的影响、对防洪工程运行安全的影响、对农业灌溉的影响、对供水系统的可靠性及对水质和生态环境的影响等研究课题相对较为薄弱，从而对流域未来水资源可持续利用的指导意义不具体。
在评价气候变化对水资源影响时，不仅要考虑水文要素的变化，还要综合考虑防洪、灌溉、供水、生态环境等水资源需求以及社会、经济、人口未来发展的影响，全面探求水资源系统对气候变化的敏感性和脆弱性，给出系统适应变化的阈值和风险评估，对未来水资源可持续利用是十分必要的。
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