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第1章 绪论 1

1.1全球气候变化 1

1.2气候变化的定义 2

1.2.1天气、气候 2

1.2.2气候变化 3

1.3气候变化影响研究方法 3

1.3.1社会经济情景的构建及应用 4

1.3.2气候变化情景的构建及应用 4

1.3.3气候变化影响评估中的不确定性 5

1.4国内外气候变化研究成果综述 7

1.5本章小结 10

参考文献 10

第2章 气候变化趋势分析与检验 14

2.1趋势检验方法 14

2.1.1 Mann-Kendall非参数统计检验方法 14

2.1.2非参数Sen’s方法 15

2.2 Hurst指数法 15

2.3非参数突变检验 16

2.3.1 Mann-Kendall法 16

2.3.2 Pettitt法 17

2.4中国降水特征分析 18

2.4.1中国降水趋势分析 18

2.4.2中国降水受ENSO的影响分析 20

2.5塔里木河流域气候要素趋势分析 24

2.5.1数据 24

2.5.2水文气象要素变化趋势分析 24

2.5.3降水量变化趋势分析 27

2.5.4流量变化趋势分析 30

2.6雅鲁藏布江流域气候要素趋势分析 32

2.6.1数据 32

2.6.2历史降水与气温变化趋势 33

2.6.3未来降水与气温变化趋势 43

2.6.4径流变化趋势 43

2.7黄河流域气候要素趋势分析 46

2.7.1数据 46

2.7.2气温结果分析 46

2.7.3降水分析 50

2.7.4蒸发皿蒸发量分析 55

2.8太湖流域气候要素分析 61

2.8.1数据 61

2.8.2研究区气候变化趋势分析 62

2.8.3气候要素未来变化趋势分析 70

2.8.4研究区气候突变分析 71

2.9本章小结 74

2.9.1中国降水变化 74

2.9.2塔里木河流域水文气候要素变化 75

2.9.3雅鲁藏布江流域水文气候要素变化 75

2.9.4黄河流域水文气候要素变化 76

参考文献 76

第3章 大气环流模式（GCM）评估 80

3.1评估方法与数据来源 80

3.1.1评估方法 80

3.1.2数据 81

3.2中国东部季风区 82

3.2.1综合评估结果 82

3.2.2平均气温变化模拟 85

3.2.3最高气温变化模拟 86

3.2.4最低气温变化模拟 87

3.2.5降水量变化模拟 88

3.2.6环流场评估 89

3.3松花江流域 92

3.3.1高空气象变量评估结果 92

3.3.2地面气候要素评估结果 96

3.3.3综合评估结果 97

3.4海河流域 98

3.4.1高空气象变量评估结果 98

3.4.2地面气候要素评估结果 99

3.4.3综合评估结果 103

3.5黄河流域 104

3.5.1高空气象变量评估结果 104

3.5.2地面气候要素评估结果 111

3.5.3综合评估结果 114

3.6淮河流域 115

3.6.1高空气象变量评估结果 115

3.6.2地面气候要素评估结果 116

3.6.3综合评估结果 124

3.7长江流域 124

3.7.1月平均相对湿度 124

3.7.2月平均气温 126

3.7.3纬向风速及经向风速 127

3.7.4位势高度 128

3.7.5综合评价结果 129

3.8珠江流域 130

3.8.1高空气象变量评估结果 130

3.8.2地面气候要素评估结果 133

3.8.3综合评估结果 134

3.9雅鲁藏布江流域 135

3.9.1地面要素评估结果 135

3.9.2高空要素评估结果 138

3.9.3综合评估结果 139

3.10本章小结 140

参考文献 141

第4章 气候变化对塔里木河流域干旱的影响 143

4.1塔里木河流域概况 143

4.1.1塔里木河流域简介 143

4.1.2塔里木河流域自然环境特征 143

4.2 VIC模型构建 145

4.2.1模型设置 145

4.2.2模型输入 147

4.2.3参数敏感性分析 150

4.2.4模型率定与验证 154

4.3未来气候情景构建 161

4.3.1统计降尺度模型的应用 161

4.3.2源区未来气候变化情景分析 166

4.4流域蒸散发对气候变化的响应 174

4.5气候变化对塔里木河流域源区干旱的影响 178

4.5.1气候变化对源流区气象干旱的影响 178

4.5.2未来气候变化对源流区水文干旱的影响 185

4.6本章小结 190

参考文献 192

第5章 气候变化对雅鲁藏布江流域水循环的影响 193

5.1研究区概况 193

5.1.1雅鲁藏布江流域概况 193

5.1.2拉萨河流域概况 195

5.2水文模型 195

5.2.1 SIMHYD模型 195

5.2.2 GR4J模型 197

5.2.3模型参数优化方法 200

5.3模型构建 201

5.3.1子流域及驱动数据 201

5.3.2模型设定及区域化方法 203

5.3.3模型率定与验证结果 205

5.3.4区域化结果及讨论 208

5.4气候变化对雅鲁藏布江流域水循环的影响 216

5.4.1未来气候情景构建 216

5.4.2水文模型参数的设定 218

5.4.3结果分析与讨论 219

5.4.4未来降水变化 224

5.5气候变化对拉萨河流域水循环的影响 232

5.5.1 VIC模型构建 232

5.5.2 GCMS降尺度数据适用性验证 238

5.5.3未来气候变化情景 239

5.5.4主要水文要素对气候变化的响应 242

5.6本章小结 247

参考文献 249

第6章 气候变化对黄河流域水循环的影响 253

6.1研究区概况 253

6.2黄河典型流域模型构建 254

6.2.1 SWAT模型简介 254

6.2.2 SWAT模型在黄河上游流域的应用 255

6.2.3 SWAT模型在渭河流域的应用 260

6.2.4 SWAT模型在伊洛河流域的应用 269

6.3未来情景构建 274

6.3.1 SDSM模型简介 274

6.3.2 SDSM模型设置 275

6.3.3数据 277

6.3.4统计降尺度结果及分析 278

6.4气候变化对黄河典型流域水循环的影响 302

6.4.1径流量对未来气候变化的响应 302

6.4.2未来气候变化条件下径流量的空间分布 309

6.5本章小结 328

参考文献 330

第7章 气候变化对太湖流域径流及洪水的影响 331

7.1太湖流域简介 331

7.2未来气候变化情景构建 332

7.2.1区域气候模式PRECIS 334

7.2.2统计降尺度模型SDSM 334

7.2.3 PRECIS模拟验证 334

7.2.4 PRECIS生成的气候变化情景 336

7.2.5 SDSM模型率定及验证 338

7.2.6 SDSM生成的气候变化情景 339

7.2.7 PRECIS和SDSM比较分析 340

7.3流域径流对气候变化的响应 342

7.3.1 VIC模型参数库构建 342

7.3.2模型参数率定及验证 342

7.3.3 PRECIS情景下的径流响应 346

7.3.4 SDSM情景下的径流响应 349

7.4水文-水力学耦合模型构建 351

7.4.1上游山区产汇流模拟 351

7.4.2平原区水动力学模拟 354

7.4.3未来太湖洪水位变化 357

7.5洪水风险计算方案 359

7.5.1洪水淹没深度分布模拟方案 360

7.5.2经济分类和计算 361

7.5.3场次洪灾损失估计 362

7.5.4基于事件的洪水风险计算 362

7.5.5情景方案设计 363

7.6气候变化及人类活动影响下的流域洪水风险 364

7.6.1社会经济与降水变化组合情景 364

7.6.2社会经济、降水变化与海平面上升组合情景 364

7.6.3降水增加5％与海平面上升组合情景 365

7.6.4多因子组合影响 366

7.7本章小结 367

参考文献 367

第8章 气候变化和人类活动影响甄别 369

8.1方法介绍 369

8.1.1敏感性系数法 369

8.1.2动力水量平衡模型 369

8.2气候变化和人类活动对黄河流域径流影响 372

8.2.1黄河上游流域 372

8.2.2渭河流域气候变化和人类活动影响的甄别 381

8.2.3气候变化和人类活动对黑河流域径流的影响 387

8.3本章小结 390

参考文献 391

第9章 气候变化影响评估中的不确定性 393

9.1水文模型的不确定性分析 393

9.1.1 WASMOD模型和SWAT模型简介 393

9.1.2 WASMOD模型径流模拟 395

9.1.3 WASMOD模型不确定性分析 396

9.1.4 SWAT模型径流模拟 398

9.1.5 SWAT模型不确定性分析 399

9.2降尺度模型应用及其不确定性分析 402

9.2.1常用的统计降尺度方法 402

9.2.2东江流域概况 404

9.2.3基于人工神经网络的统计降尺度方法 405

9.2.4 SDSM模型 409

9.2.5 ASD模型 411

9.2.6 NCC/GU-WG天气发生器 414

9.3本章小结 418

参考文献 419

附图 424

附表 443