人类用水活动对中国水文干旱特征的影响评估

【目的】在全球气候变化的背景下,人类用水活动对水文干旱造成了剧烈影响。评估人类用水活动对水文干旱特征的影响,揭示基于单一模型评估的不确定性,对提升干旱风险应对能力有着重要意义。【方法】基于跨部门影响模型比较计划第二阶段(ISIMIP2a)项目提供的1971—2010年径流模拟结果,采用多模型集合方法评估气候变化背景下人类用水活动对我国区域水文干旱特征的影响,并揭示其空间差异及长期变化。【结果】结果显示:人类用水活动加剧了我国北方流域的水文干旱的频次、历时和强度,其中导致水文干旱强度增幅超过40%;同时人类用水活动对南方流域中上游地区水文干旱强度起到缓解作用;另外,相较于1971—1990年,1991—2010年间人类用水活动对我国区域水文干旱频次和历时的影响分别减少7.4%和10.2%,但对于水文干旱强度的影响增加43.1%,尤其是在辽河、西南诸河和珠江流域。【结论】人类用水活动对我国区域的水文干旱特征(频次、历时和强度)的影响表现出明显的时空差异性,基于多模型集合评估方法能够有效降低基于单一模型模拟结果的不确定性。研究深化了干旱演变机制理解,为应对变化环境下干旱风险提供科学支持。

气候变化下2022年长江特大骤旱的多尺度成因分析

伴随着持续的反气旋环流异常,2022年长江流域暴发了强度大且发展迅速的全流域特大骤旱事件.然而,由于干旱的多尺度特性,此次特大骤旱的成因仍不明晰.本文从海洋及陆地异常的角度简要概述了2022年夏季特大骤旱成因,并量化了气候变化对骤旱风险的影响.利用土壤湿度百分位数作为骤旱指标,研究发现2022年骤旱在两个月内发展至整个长江流域,达到严重干旱等级的流域面积在8月底超过了80%.骤旱烈度和暴发速度均为62年以来最极端,重现期分别为86年和259年.合成分析表明,春季拉尼娜有利于长江流域土壤湿度从5~6月的湿润/正常状态急转为7~8月的干旱状态,有利于加剧2022年长江流域骤旱烈度及暴发速度.此外,长江流域骤旱烈度与太平洋年代际涛动的负位相也有一定联系.通过分析土壤湿度和饱和水汽压差的耦合强度指数,发现2022年7~8月期间长江流域存在较强的陆气耦合过程.利用第六次国际耦合模式比较计划的气候模式进行归因,发现在自然气候变化情景下,强陆气耦合使类似2022年的骤旱烈度和暴发速度风险分别增加61%±6%和64%±7%,而陆气耦合与人为气候变化的协同作用会使相应风险分别增加75%±22%和85%±12%.本研究发现陆气耦合与人为气候变化对加剧骤旱风险具有重要作用.