第1章 引言 1
1.1 全球及中国的气候变化 1
1.1.1 全球气候变化 1
1.1.2 中国气候变化 3
1.2 全球水循环变化 5
1.2.1 全球水循环的主要研究计划 5
1.2.2 全球水循环变化的主要研究领域 6
1.2.3 气候变化对水循环与水资源的影响研究 8
1.2.4 全球水循环变化的主要研究结论 8
1.3 中国陆地水循环演变 10
1.3.1 水平输送 11
1.3.2 降水 12
1.3.3 径流 13
1.3.4 蒸散发 13
1.3.5 极值变化 15
1.3.6 变化成因 16
1.3.7 变化预估 17
1.4 重要概念 18
1.4.1 气候变化 18
1.4.2 水循环 18
1.4.3 辐射强迫 18
1.4.4 检测和归因 19
1.4.5 不确定性 19
1.4.6 极端气候事件 19
第2章 陆地水循环数据基础 20
2.1 气象水文数据概述 20
2.1.1 定义和分类 20
2.1.2 基本属性 20
2.2 观测与再分析数据 21
2.2.1 气象观测数据 21
2.2.2 格点分析数据 45
2.2.3 水文观测数据 60
2.2.4 再分析数据 66
2.3 预估数据 68
2.3.1 全球气候模式 68
2.3.2 区域气候模式 69
2.3.3 中国地区气候变化预估数据 70
2.4 数据产品共享与应用 74
第3章 陆地水循环变化特征 76
3.1 概述 76
3.2 数据和方法 78
3.2.1 数据 78
3.2.2 方法 81
3.3 大气水汽的时空变化 85
3.3.1 探空资料的检验 86
3.3.2 大气可降水量 87
3.3.3 降水转化率 95
3.3.4 水汽收支 97
3.3.5 水汽通量 122
3.3.6 水汽输送影响范围 125
3.4 降水的时空变化 128
3.4.1 降水的时空变化 129
3.4.2 不同等级日降水天数的分布特征 133
3.5 蒸散发的时空变化 145
3.6 地表径流的时空变化 149
3.7 陆地水量平衡 152
第4章 中国蒸散发变化特征及其成因 156
4.1 概述 156
4.1.1 蒸散发相关概念 156
4.1.2 蒸散发理论研究进展 157
4.1.3 蒸散发时空变化研究进展 160
4.2 模型和计算方法 164
4.2.1 互补相关理论及互补关系判定 164
4.2.2 实际蒸散发模型及其率定 173
4.2.3 分析方法 178
4.3 实际蒸散发时空变化 181
4.3.1 松花江流域 181
4.3.2 海河流域 185
4.3.3 珠江流域 189
4.3.4 长江流域 193
4.3.5 黄河流域 195
4.3.6 塔里木河流域 197
4.3.7 辽河、淮河、东南诸河及西南诸河等 200
4.3.8 典型流域之间比较 207
4.4 实际蒸散发时空变异的原因分析 209
4.4.1 造成实际蒸散发时空变异的来源 209
4.4.2 实际蒸散发对气象要素的敏感性 209
4.4.3 实际蒸散发与主要气象要素的相关关系 216
4.4.4 实际蒸散发时空变异的可能原因 221
4.4.5 主要气象要素对实际蒸散发变化的定量化贡献 223
4.5 水分条件对实际蒸散发的定量化影响 226
4.5.1 蒸散发互补相关理论与Budyko水热耦合理论的内在联系 226
4.5.2 下垫面供水条件对实际蒸散发的影响 228
第5章 陆地水循环要素极值变化 230
5.1 概述 230
5.2 数据与方法 232
5.2.1 数据 232
5.2.2 方法 233
5.3 旱涝变化 242
5.3.1 空间分布 242
5.3.2 趋势变化 247
5.4 极值分布特征 253
5.4.1 空间分布 253
5.4.2 最优函数的选取 264
5.4.3 极端事件的重现期 283
5.4.4 重现期估算的不确定性 318
第6章 陆地水循环要素变化成因 334
6.1 资料和方法 334
6.1.1 气候要素和再分析资料 334
6.1.2 模式、试验设计和方法 335
6.2 季节内变化特征及成因分析 336
6.2.1 长江流域春夏季降水量变化特征 336
6.2.2 大气环流 347
6.3 年际尺度变化特征及成因分析 357
6.3.1 北半球积雪 357
6.3.2 海冰对中国降水的影响 361
6.3.3 海温对中国降水的影响 365
6.3.4 海温异常对长江流域降水的影响 370
6.4 年代际尺度变化特征及成因分析 374
6.4.1 近50年黄河流域降水量及雨日的气候变化特征 374
6.4.2 年降水量和雨日的平均特征及长期变化 374
6.4.3 雨日长期变化的季节特征 378
6.4.4 降水量和雨日突变分析 385
6.4.5 年降水量及雨日减少的成因分析 386
6.4.6 结论 387
6.5 百年尺度变化特征及成因分析 387
6.5.1 水文归因 387
6.5.2 人为活动归因 392
第7章 陆地水循环要素预估及其不确定性 408
7.1 研究进展 408
7.1.1 概述 408
7.1.2 预估方法 409
7.1.3 不确定性 412
7.1.4 挑战 415
7.2 松花江流域水循环预估 415
7.2.1 数据及方法 416
7.2.2 气温和降水预估 418
7.2.3 径流量预估 423
7.2.4 小结 426
7.3 海河流域水循环预估 426
7.3.1 数据及方法 427
7.3.2 气温和降水预估 429
7.3.3 径流量 435
7.3.4 洪水强度和洪水频率 438
7.3.5 小结 439
7.4 黄河流域水循环预估 439
7.4.1 数据及方法 439
7.4.2 黄河上中游水循环变化预估 441
7.4.3 皇甫川子流域水循环变化预估 443
7.4.4 小结 445
7.5 淮河流域水循环预估 446
7.5.1 数据及方法 446
7.5.2 气温和降水预估 447
7.5.3 径流量预估 456
7.5.4 小结 464
7.6 长江流域水循环预估 464
7.6.1 数据及方法 465
7.6.2 气温和降水预估 471
7.6.3 径流量预估 476
7.6.4 小结 479
7.7 珠江流域水循环预估 480
7.7.1 研究区及数据概况 480
7.7.2 研究方法 481
7.7.3 气温和降水变化预估 484
7.7.4 径流变化预估 490
7.7.5 不确定性分析 501
7.7.6 小结 504
参考文献 505
附录 530
附录一：函数列表 530
附录二：引用函数列表 540