气候变化影响区域水文收支的新认识

这显示黄河源区在1990-2002年和2002年以后降水距平（阴影）和蒸发距平（曲线）的分布, 单位：mm

水文收支的变化将影响社会的用水供需平衡，进而促进或阻碍经济的发展。在全球变暖背景下，区域水文收支如何受气候变化的影响一直受到社会各界的普遍关注。一般认为，降水量、降水强度以及变暖造成的蒸发变化是影响区域水文收支的重要原因。最近，有研究指出，降水空间格局的变化也是影响区域水文收支的一个重要因子。此研究机理对解释其它流域水文与气候变化之间的关系具有重要的参考意义。 由中科院大气物理研究所周德刚副研究员和黄荣辉院士共同撰写的《黄河源区水文收支对近代气候变化的响应》一文提出了上述观点。该文发表在《科学通报》2012年15期上。

论文分析了黄河源区水文收支变化对气候变化的响应，并发现了这种影响机理。黄河源区是黄河的重要产流区，在20世纪90年代以后径流量持续偏低，使得黄河中下游用水供需矛盾愈加突出。在20世纪90年代黄河源区径流的偏少，其原因主要为降水量减少、降水强度偏弱和变暖导致的蒸发增加。然而，自2002年以后，尽管此区域的降水量又平均偏多，但径流量依然偏低，不能很好地由上述因子解释。

模拟分析显示，如果将黄河源区分为位于其西部和北部较干旱的区域和东南部较湿润的区域，这两个区域的蒸发分别受不同因子的控制。在较干旱的区域，蒸发主要受降水量的限制，而在较湿润的区域，蒸发受水热的共同限制，特别是受变暖的控制。在1990-2002年间，降水在整个区域基本都减少，与径流量偏少一致。在2002年以后区域平均降水量增加，但降水的空间格局发生了变化：降水的增加主要是出现在较干旱的西、北部区域，增加的降水也因此大部分转化为蒸发了，产流变化不大；湿润区的降水部分区域增加部分区域减少，但是由于变暖的影响蒸发迅速增加，产流明显减少。这造成了即使源区的平均降水量偏多，径流量还是偏低。

这一研究的创新之处在于将区域水文收支对气候变化的响应与水热空间配置联系起来，指出了水热空间配置和变化对区域水文收支的重要影响。该研究得到了国家重点基础研究发展计划（2009CB421405）资助。

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