水文气象学领域的水文循环研究进展

气候系统中的水循环处于不断运转演化和更新中。近年来在全球变暖和人类活动的双重影响下,水文循环发生了显著变化,引起了社会和学界的广泛关注。水文循环是气候系统的核心,是连接气候子系统的纽带,也是水文气象学研究的核心问题。近年来国内外学者采用各种观测手段及海-陆-气耦合模型检测和模拟水文循环变化,取得了丰硕成果。对其变化的物理机制和驱动因素有了深入的理解,提高了对其未来可能变化的预测预估水平。文中对最近20余年与水文气象学相关的水文循环发生的变化,引起全球、区域及流域水文循环通量变化的原因,以及未来变化的预测等问题所取得的进展做了较全面的阐述。最后对水文气象学领域水文循环变化研究应关注的问题进行了探讨。

气候变化对西北水循环和水资源影响的研究

西北地区全年水汽总输入为 1 0 61 9mm ,但只有 1 4 4%形成降水 ,85 6 %成为过境水汽直接穿过该地区上空出境 ,水汽净输入量仅为 31 1mm。西北地区降水分布很不均匀 ,内陆河地区多年平均降水量大于 30 0mm的都是高山带 ,而平原盆地的降水量多在 1 50mm以下 ,内陆河流域多年平均径流深仅有 6 8mm。西北水循环最突出的特点是径流系数小于蒸发系数 ,而干旱指数Ep/P (Ep:蒸发能力 ,P :降水 )十分大 ,介于 4～ 1 0之间。未来30年黄河及其以北地区气温平均升高 2 0℃ (HD模式 )或 2 38℃ (MPI模式 ) ,黄河以南地区气候平均升高 1 8℃ (HD模式 )或 1 5℃ (MPI模式 ) ,内陆河流域气温升高可能分别达到 3 1℃ (HD模式 )或 1 5℃ (MPI模式 )。据MPI模式结果 ,未来 30年黄河及其以北地区降水量平均增加 1 6 % ,而黄河以南地区降水量平均增加 1 1 4% ,干旱少雨的内陆河地区降水量可能减少 7%以上 ;黄河及内陆河地区的蒸发量将可能增大 1 5 %左右 ,西北区地表径流量的变化范围预计为 751～ 1 0 1 7亿m3。气候变化使得该地区天然径流减少 ,水资源供需矛盾将更加突出。

水文模式DHSVM与区域气候模式RegCM2/China嵌套模拟试验

本研究在改进水文 -土壤 -植被模式DHSVM ,用气候观测资料驱动DHSVM进行模拟试验的基础上 ,建立了区域气候模式RegCM2 /China与水文模式DHSVM的嵌套系统 ,将区域气候模式对中国和东亚地区控制试验 (目前气候情景 )和敏感性试验 (未来 2×CO2 气候情景 )结果用双线性插值方法降尺度 (downscaling)到滦河、桑干河流域的 8个气象站点 ,然后再用数字高程模式DEM插值到DHSVM的细网格点 ,驱动水文模式进行嵌套模拟试验。试验结果表明 ,滦河、桑干河流域在未来大气中CO2 浓度加倍情况下 ,地面气温呈一致的增加趋势 ,年平均气温增加2 .8℃ ;两流域未来降水也呈增加趋势 ,滦河、桑干河流域年降水量分别增加 6mm和 4 6mm ;两流域未来蒸发量有所增加 ,年均蒸发量增加 2 9mm ;未来滦河流域年径流深减少 2 7mm ,流量减少 14 .72× 10 8m3 ,桑干河流域径流深增加 2 6mm ,流量增加 12 .2 2× 10 8m3 ,两流域合计 ,流量减少 2 .5× 10 8m3 ;未来滦河、桑干河流域径流深趋向一致 ,分别为 74和 71mm ,约为全国目前平均径流深 2 84mm的 1/ 4。可见 ,两流域未来总体上仍呈现暖干化趋势。本研究发展的嵌套模式系统具有一定的预测能力 ,而且通过参数移植 。

我国气候异常直接经济损失预测模型

为加强防灾减灾的预评估，建立了气候异常直接经济损失统计预测模型。模型由时间序列趋势项Ｔ（ｔ）、气候异常影响项Ｐ（ｔ）和随机波动项Ｓ（ｔ）构成，在用统计资料进行模型参数估计的基础上，模拟预测了１９８９～１９９９年直接经济损失，模型整体拟合效果良好（Ｒ２＝０．９８４７，Ｆ＝１５０．４５）。分别选取不同的ＳＡＡＯ／ＧＤＰＰＩ比值，用模型对２０００年气候异常直接经济损失进行预测，预测值均比１９９９年有所增加。模型预测结果显示，增加农业和减灾投入强度ＳＡＡＯ／ＧＤＰＰＩ，可以大幅度减少气候异常直接经济损失。

中国农业受灾与成灾面积预测研究

文中运用SAS软件建立了中国农业受灾面积非线性回归预测模型及成灾面积一元回归预测模型.前者运用SAS软件的时间序列方法、回归分析方法和时延神经元网络方法,分别建立了4个农业受灾面积预测模型.在运用各模型进行模拟预测的基础上,运用组合方法建立组合预测模型,得到农业受灾面积的集成预测结果,从而克服了单个预测模型的偶然误差,提高了预测结果的精确性和可靠性.2000年农业受灾面积的预测值为5322.37×104 hm2;后者根据中国1951～1999年农业受灾、成灾面积资料,用SAS的REG过程拟合受灾面积与成灾面积的关系,预测未来成灾面积.2000年农业成灾面积预测值为2479.47×104 hm2.经检验,模型预测效果良好,根据预测结果可以采取有针对性的减灾措施,减少灾害损失.

气候变化情景下能源效率及其平等准则的研究

为适应气候变化领域国际斗争的需要 ,本文分析了中国能源生产消费特点、温室气体排放情景、能耗强度和温室气体排放强度及其发展趋势 ;在温室气体限控上提出能源效率与人均温室气体累积排放、与人均GDP发展水平。

兰江流域气候与水文模拟研究

该文建立了气候-水文嵌套模式,用于气候变化情景下流域气候、水文模拟,并在此基础上进行水资源评估。首先应用20km高分辨率的区域气候模式RegCM3,嵌套全球环流模式FvGCM的大气部分,在中国东部地区进行了两组30a积分的模拟试验,即控制试验和未来预测试验。控制试验(1961—1990年)结果表明,RegCM3能较细致地刻画浙江省的地形分布,模拟的浙江省的多年平均气温和降水均呈现出明显的地形特征,与实况较为符合。兰江流域年平均气温模拟较好,但夏季降水模拟量明显偏低。在未来预测试验中,构建了SRESA2排放情景下兰江流域2071—2100年的气候变化情景。然后,用兰江流域的历史观测资料对分布式水文模型DHSVM进行了率定和验证,该模型较好地再现了兰江流域的历史径流过程,具有较好的模拟特性。最后,将RegCM3的两组试验结果输入到DHSVM中,驱动模型进行水文模拟。模拟结果表明:相对于1961—1990年,兰江流域2071—2100年各月的平均气温均呈上升趋势,年平均气温上升幅度达2.84℃;年降水量也将增加,主要发生在4—7月的汛期,可能会导致汛期洪涝灾害发生频率上升;年径流深变化与年降水量变化基本一致,汛期径流将明显增加。在全球持续变暖的背景下,兰江流域未来高温热浪和洪涝等气候、水文极端事件有可能进一步加剧。

厄尔尼诺预测与可持续发展

厄尔尼诺预测与可持续发展国家气候中心王守荣１９９７年３月以来，赤道中、东太平洋海水大范围持续增温，南方涛动指数持续出现异常低值，赤道太平洋对流层低层信风异常减弱，赤道中太平洋对流活动异常加强。这些异常迹象充分表明：热带太平洋一次新的厄尔尼诺（ＥｌＮｉ...

肉鸡气管阻塞研究进展

气管阻塞是我国北方地区近年来广泛发生的一种严重的综合性、流行性呼吸道疾病，在不同规模、不同品种、不同养殖方式的肉鸡养殖场皆有发生，发病速度快，治疗困难，死亡率高，给广大养殖户带来了巨大的经济损失。本文就目前肉鸡气管阻塞的流行病学特点、发病原因及其防治措施等方面的研究进行简要的综述，旨在为肉鸡气管阻塞疾病的防控提供应对策略。

气候异常对策集成评价模型研究

为提高减少气候异常对国民经济影响对策措施的科学性、有效性和针对性，研究开发了对策集成评价模型。评价模型建立了由社会、经济、生态、环境、技术等方面要素组成的评价指标体系，开发了定量与定性相结合的经济效益、社会生态效果和不确定性分析评价方法，设计了客观评估和专家评判相结合的模糊层次综合评价矩阵，可对各种对策措施的投入一产出效益效果进行科学评估，并根据评价量值对对策措施的优劣作出评判。

美国气候变化科学计划综述

简要回顾美国气候变化研究沿革,分析美国制定和实施气候变化科学计划(USCCSP)的背景,综述USCCSP的研究目标、研究领域和组织管理方式。首先重点阐述USCCSP的关键科学发现以及全球和美国气候变化的主要科学结论,介绍USCCSP综合评估产品。然后论述美国国家科学院研究理事会(NRC)对USCCSP进展的评估,评述未来美国气候变化研究的战略框架和领域。最后在归纳美国气候变化研究特色的基础上,阐述对我国制定长期战略规划、深化基础研究、强化模式创新、推进观测系统和资料系统建设、加强科学评估和应用服务、加快立法进程等方面的启示。

中国西部环境演变及其影响研究

文章综述了气候与中国西部环境演变过程及其对社会经济的影响 ,特别分析了人类活动和全球变暖条件下的演变特征。以政府间气候变化专门委员会 (IPCC) )的研究方法 ,采用全球大气海洋耦合模式和区域气候模式 ,预测了 2 0 10年、2 0 30年和 2 0 5 0年中国西部地区未来气候生态环境的可能变化趋势即情景。对西部地区生态与经济的脆弱性问题也作了分析 ,最后提出了在西部大开发中实施生态环境保护与可持续发展双赢战略的思想。

华北主要城市夏季高温气候特征及评估方法

利用我国华北地区1961～2000年夏季6～8月高温资料,探讨了华北地区主要城市高温过程,建立该地区强高温过程较完整的序列.分析华北主要城市北京、天津、石家庄、济南、太原市等夏季危害性高温气候特征.给出了东亚副热带高压和大陆变性高压的活动特点.观测结果表明,东亚副热带高压和大陆变性高压对华北地区主要城市夏季危害性高温在各地有很大差异,与相对湿度大小有密切关系.东亚副热带高压和大陆变性高压的活动是造成华北地区城市夏季危害性高温的主要影响系统.在此基础上建立了华北主要城市夏季危害性高温候、旬、月评估方法.其结果表明该方法对华北地区主要城市夏季危害性高温影响评估有应用价值.

气候变化国家评估报告(Ⅱ):气候变化的影响与适应

已经观测到的气候变化影响是显著的、多方面的。各个领域和地区都存在有利和不利影响,但以不利影响为主,未来的气候变暖将会对中国的生态系统、农业以及水资源等部门和沿海地区产生重大的不利影响。采取适应措施可以减轻气候变化的不利影响,应将适应气候变化的行动逐步纳入国民经济和社会发展的中长期规划中。由于我国科学研究的相对不足和科学认识能力的局限,目前的气候变化影响评估方法和结果还存在很大的不确定性。应当加强区域适应气候变化的案例研究、扩大研究领域、加强极端天气、气候事件影响的研究,以降低影响评估的不确定性,并提出切实可行的适应对策。

中国西部生态环境变化与对策建议

中国西部地区生态环境的历史演变过程与未来可能变化趋势是科学界面对的一大难题 ,正确认识西部地区生态环境的演变过程与变化趋势 ,是西部地区社会经济可持续发展必须面对的课题 ,是正确制定西部大开发战略方针的重要科学基础。依托中国科学院牵头完成的《中国西部环境演变评估》研究成果 ,介绍了中国西部地区生态环境演变的主要特征与基本事实 ,主要强调近 5 0年来全球变暖与人类活动在西部生态环境演变中的重要作用 ;指出未来的气候与环境变化对西部地区的经济社会发展将产生重要影响 ;提出了西部地区生态保护与可持续发展的对策与建议 ,指出西部地区的生态建设必须综合治理、突出重点 ,特别强调要强化对西部地区的科学研究 。

我国东部主要城市夏季高温气候特征及预测

利用我国东部地区1961～2002年夏季(6～8月)高温资料,探讨了上述地区主要城市高温气候特征,建立该地区高温及强高温过程较完整的时间序列.分析我国东部地区石家庄、南京、福州等12城市夏季高温气候特征.观测结果表明,石家庄测站强高温过程期间干热和闷热天气持续时间不长,极端气温高、日平均风速小、日平均相对湿度小;南京和福州测站强高温过程期间闷热天气持续时间长,极端气温高、日平均风速小、日平均相对湿度大.近年来夏季月平均日照时数在减少.东亚副热带高压和大陆变性高压是造成我国东部地区城市夏季高温的主要影响系统,强盛并持续副热带高压和大陆变性高压控制是我国东部地区高温日数和强高温过程偏多的主要原因.在此基础上用均生函数--最佳子回归集建立月气候预测模型,能较好地预测夏季月高温日数,预测误差不大,预测模型具有一定的稳定性,有应用价值.

中国气候与环境演变评估(Ⅱ):气候与环境变化的影响与适应、减缓对策

气候与环境变化对我国的影响表现在自然、社会、经济和政治等各个方面。通过对我国气候与环境影响的评估,从生态系统、农业、水资源、重大工程等方面进行了论述。在此基础上,从冰冻圈、生态系统、土地退化、工业、交通、服务业、城市与生活等几个方面进行了气候影响的利弊分析。进而评估了气候变化对我国区域可持续发展的影响,提出了气候变化的适应与减缓对策。

气候灾害对北京可持续发展的影响及对策

在分析北京地理、气候特征的基础上，重点研究了北京地区干旱、洪涝、高温、风沙、雷 电等５项气候灾害的演变趋势及其对城市建设各方面的影响，并有针对性地提出政策性和技术 性防御对策。

北京市城、郊气候要素对比研究

利用北京市市区4个站点和郊区3个站点40a的气候资料,分析了北京市城、郊平均气温、降水、日照、能见度和相对湿度的变化特征。研究发现:40a来北京市城、郊年平均气温明显上升,城区气温平均升温幅度为0.43℃/10a,郊区气温平均升温幅度为0.21℃/10a。北京市热岛效应明显增强,城、郊气温年代变化特征中,城、郊温差20世纪60年代最小,90年代最大;在城、郊气温年际变化特征中,1961～1977年城、郊温差较小,1978～2000年城、郊温差较大。在城、郊气温季变化特征中,冬季城、郊季平均气温温差最大,春季城、郊季平均气温温差最小。近几年虽然高温(≥35℃)日数明显增多,但是年最高气温变化不大,只有1997年、1999年和2000年年最高气温超过38℃。北京市年日照时数呈明显下降趋势,城区40a来日照时数下降幅度为78.9h/10a,城、郊日照时数差异随季节有不同的变化,并且秋季最大,1961～2000年秋季郊区日照时数比城区平均多0.34h。40a来北京市年降水量略有减少,且年降水量变化幅度很大,城区40a来降水量减少幅度为45.2mm/10a,由于城市化影响,下垫面性质改变,城区<10mm的降雨日数远远小于郊区,40a间城区<10mm的降雨日数比郊区少603d。1981～2000年间北京市城区水平能见度2月份、5月份、9月份和10月份较好,北京市城、郊低值能见?

气候异常对我国北方地区沙尘暴的影响及其对策

利用（１９５１～２０００年）气温、降水资料分析我国北方地区沙尘暴的演变趋势，探讨沙尘 暴的机理和形成机制，重点研究了气候异常事件对今春我国北方沙尘天气频发的可能影响。指 出，为加深对沙尘暴的认识并减轻其对社会经济可持续发展的影响、应加强对沙尘暴形成机理 的科学研究建立沙尘暴监测、预警系统，同时对荒漠化土地进行科学的治理。