氣候變化的水文水資源影響研究論文
1 氣候變化對我國水文水資源的影響
在我國氣候變化也給水文水資源帶來的影響，西部和西北地區(qū)降水量和降水強(qiáng)度有明顯增加，西南地區(qū)趨于減少。東部地區(qū)降水的有很大的變化，西南沿海、長江中下游和華北中部降水量成增加的趨勢，華北大部、華北北部和東部降水量趨于減少。隨著氣溫的升高，地表水蒸發(fā)量也明顯的攀升，地表水的蒸發(fā)、植物蒸騰和滲透的量和我們可利用的地表水的實際降水量的差值是我國可利用的水文水資源增減的晴雨表。氣溫的增加也使我國冰川覆蓋面積減少，我國一些依靠冰川融化補(bǔ)給的河流徑流出現(xiàn)減少。其次降水的強(qiáng)度和平率，水循環(huán)系統(tǒng)也受到影響，引發(fā)水災(zāi)害。還影響深林、濕地的生態(tài)系統(tǒng)，引發(fā)其他的自然災(zāi)害。氣候變暖使水溫升高，地表水的大量蒸發(fā)，不僅使河流徑流減少，河道污染嚴(yán)重，還加快河流中的污染物分解速度，直接影響我國水文水資源的質(zhì)量。
2 研究方式
氣候變化的水文水資源影響的研究主要通過降水量、流域氣溫和地表水水蒸發(fā)等指標(biāo)變化進(jìn)行預(yù)測性研究，來推斷可能發(fā)生流域內(nèi)供水和徑流增長趨勢，對于氣候變化的評價的影響方式一般分為三種：影響法、相互作用法和集成方法。對于一般氣候變化對于水文水資源影響的研究采用影響法，也就是WHAT-IF模式。在氣候發(fā)生變化后，對水文循環(huán)系統(tǒng)的各個分量會造成什么程度的影響，發(fā)生什么樣的變化。一般分四個步驟來完成：第一，自定義氣候變化的未來情景模式。第二，選擇、構(gòu)建和驗證水文水資源模型。第三，把自定義的氣候變化情景當(dāng)成流域水文模型進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，對水文水資源循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)模擬、分析和水文變化檢測。第四，將結(jié)果進(jìn)行科學(xué)評估，根據(jù)影響程度和變化規(guī)律提出相應(yīng)的解決辦法。
2.1 氣候變化的情景生成技術(shù)
氣候變化具有極其不確定性和復(fù)雜性，不同的地域有著不同變化，任何專家都不能對未來氣候變化記性精確評估預(yù)測，情景生產(chǎn)模式只是對未來氣候變化進(jìn)行可能性的預(yù)測，在一定假設(shè)條件下，對未來氣候發(fā)生的時間、狀態(tài)、空間和分布性合理推算描述，通過現(xiàn)階段的研究成果來看，對氣候變化的情景生產(chǎn)技術(shù)有二種主要方式。
2.1.1 設(shè)置情景模式。在未來氣候變化的可能范圍內(nèi)，選擇任意的氣候變化因素，像降雨、濕度和溫度等。假設(shè)未來氣候升高2~3℃，平均降雨量減少或增加10%~15%.根據(jù)不同的`要素組合、分析和判斷，這種設(shè)置是敏感性的分析，就是一種性能的檢驗。
2.1.2 分析歷史資料。首先選取一段具有短期影響意義異常天氣時間，通過歷史記載對氣候變化狀況進(jìn)行冷暖分析，在和現(xiàn)在天氣做對比，建立模擬模型，創(chuàng)建未來天氣變化的情景，這種方法完全選用了氣候變化中自然變化。其次就是利用古代相似發(fā)，在種方法就是通過對地區(qū)內(nèi)地質(zhì)地貌考察，找到地區(qū)歷史氣候變化的規(guī)律，應(yīng)用的現(xiàn)代氣候變化上面，建立未來氣候變化模型，推比未來氣候變化。再次就是空間類比法，就是把一個區(qū)域氣候變化照搬到另一個區(qū)域內(nèi)，由于地理條件不同，氣候變化誘因也存在差別，這種方法準(zhǔn)確性比較差。
2.2 水文模型技術(shù)
在選擇和使用的水文模型，氣候變化對水文水資源的影響的因素要考慮到。主要因素包括：模型精度，模型參數(shù)變化，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、模型通用性和便利�，F(xiàn)在，用來估計評價區(qū)域水文水資源影響最大水文模型技術(shù)有以下三種。
2.2.1 經(jīng)驗統(tǒng)計模型。根據(jù)在同一時期降水、徑流和氣溫觀測數(shù)據(jù)之間的關(guān)系對比，構(gòu)建的模型。在建立模型的過程中，環(huán)境因素的影響，如地質(zhì)地貌、區(qū)域水系和植被、蒸騰效應(yīng)、抗水和洪水頻率的對溫度有不同的影響都應(yīng)該考慮進(jìn)去。在研究過程中，要結(jié)合區(qū)域變化情況，對波動較大的效應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計、測試和評估，才能更好的掌握氣候變化的規(guī)律。
2.2.2 概念性水文模型。在不同的地區(qū)水平衡的基礎(chǔ)上，土地的降雨徑流產(chǎn)生的蒸發(fā)、滲透和產(chǎn)流到從新生成的過程。水文模型是以水文物理現(xiàn)象的物理過程為基礎(chǔ)，徑流的因果關(guān)系和氣候研究和分析流域水資源產(chǎn)生的影響。這個模型也有一些缺點(diǎn)，通常忽略的影響土壤、地形、植被和其他參數(shù)的空間分布，通常把一個區(qū)域當(dāng)一個整體來對待。
2.2.3 分布式水文模型。就是把整個區(qū)域劃分成不同的單元，在根據(jù)不同單元內(nèi)的植被、地形、土地利用、土壤和降水不同建立水文模型單元，該模型的特點(diǎn)是反映在每個獨(dú)立的單元都能很好反映流域的特性。
3 研究中存在的問題
當(dāng)今在我國和國際上對氣候變化對水文水資源的研究取得一定的成果，但是還有一些問題需要解決：
1）長期以來陸上水文系統(tǒng)和氣候都是相對獨(dú)立的，在氣候變化對水文水資源的影響當(dāng)中，都是才有氣候模式和水文模型這種單向被動的反映模式，沒有考慮氣候和水文之間雙向的相互作用關(guān)系。因此要改變氣候模型和水文模型當(dāng)中物理過程中描述和參數(shù)方案，提高二者模擬精度。
2）由于目前氣候模型模擬出的數(shù)據(jù)空間分辨率較差，我們需要深入研究氣候模型和水文模型的緊密結(jié)合技術(shù)，使二者之間時空轉(zhuǎn)換和模擬精度更加精確。
3）在未來的發(fā)展中，需要對現(xiàn)有的模型進(jìn)行改進(jìn)，使之能夠使應(yīng)未來發(fā)展方向，比如具有物理機(jī)制的大尺度的水循環(huán)系統(tǒng)模型。
4 結(jié)語
在全球氣候變暖的前提下，在水里工程建設(shè)方面需要面對的是極端天氣下可能出現(xiàn)的水災(zāi)害的預(yù)防，提高水里工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)供水能力。還要建立完善法律政策，我國水文水資源管理提供法律依據(jù)，提高管理水平。最后是加大對水文水資源的人力、物力的投入，深化研究力度，建設(shè)水資源的浪費(fèi)，提高水資源的利用率，才能緩解氣候變化給我國水文水資源工作帶來的挑戰(zhàn)。
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