海河流域山區(qū)干旱演變規(guī)律及綜合應對.pdf

1、伴隨全球氣候變暖，我國極端天氣事件頻發(fā)，干旱和洪澇事件頻率增加，近十年來幾乎每年都會發(fā)生嚴重干旱事件。海河流域是我國旱災發(fā)生最頻繁的地區(qū)之一，其干旱波及范圍廣，持續(xù)時間長，歷史上有“十年九旱”之稱。海河流域社會經濟發(fā)展水平高，是我國重要糧食主產區(qū)，干旱對社會經濟和生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。本文重點關注海河流域山區(qū)干旱時空演變特征，利用代用資料（樹木年輪寬度資料）、實測資料（氣象資料和水文資料）以及歷史文獻資料綜合評價海河流域山區(qū)干旱，分析干

2、旱時空演變特征，結合已有氣候變化預估資料預測未來干旱事件發(fā)展趨勢，提出未來應對干旱的宏觀策略。所得主要結論如下:
　　 (1)海河流域山區(qū)干旱時間演變規(guī)律分析。
　　 結合代用資料、實測資料對海河流域山區(qū)干旱時間演變規(guī)律進行分析，結果表明選取的典型區(qū)小五臺山油松樹輪差值年表與研究區(qū)春季降水和春季嚴重干旱具有顯著相關關系，且0-0.80樹木年輪寬度對研究區(qū)嚴重春早年具有明顯的指示作用。為提高研究結果準確率，使用氣象資料和水

3、文資料進行相互驗證分析。使用氣象資料分析了海河流域山區(qū)降水、潛在蒸散發(fā)、相對濕潤度等指標的演變特征，結果表明海河流域山區(qū)春季干旱強度有小幅度下降趨勢，但全年干旱程度仍呈現(xiàn)上升趨勢。使用水文資料分析了海河流域山區(qū)六個典型水文站點徑流距平百分率，結果表明研究區(qū)整體上徑流距平百分率處于減少趨勢。
　　 (2)海河流域山區(qū)干旱空間演變規(guī)律分析。
　　 近200年來海河流域重旱強度增加趨勢明顯，重旱發(fā)生周期小于偏旱周期，突變點前后

4、偏旱及重旱面積比率均顯著增加，重旱面積比率增加程度高于偏旱情況，變化率超過了85％。徒駭馬頰河及南系、灤河及北系周期變化趨勢與全流域周期變化趨勢一致，灤河及北系重旱發(fā)生周期較全流域和徒駭馬頰河及南系稍短。灤河及北系、徒駭馬頰河及南系旱情突變點前后不同時段偏旱及重旱面積比率均顯著增加，與海河全流域變化趨勢一致。整體而言，海河流域干旱形勢嚴峻。
　　 利用相對濕潤度計算海河流域近50年來干旱籠罩面積演變規(guī)律，結果表明近50年來海河流

5、域山區(qū)春季干旱面積有小幅度下降趨勢，但全年干旱面積仍呈現(xiàn)上升趨勢。計算海河流域山區(qū)相對濕潤度與樹木年輪寬度數(shù)據(jù)對照，結果表明樹木年輪數(shù)據(jù)能與相對濕潤度相互驗證，且引入相對濕潤度后可將樹木年輪寬度指數(shù)指示干旱年的準確率進一步提高。
　　 (3)利用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)技術，發(fā)明了一種無損樹木年輪快速檢測與分析系統(tǒng)，該裝置可用于樹木年輪野外采樣工作，能快速獲得樹木年輪寬度、輪環(huán)面積、密度等

6、信息，減少了對樹木的損害，克服在采樣過程中因樹芯斷裂導致的誤差，且各個系統(tǒng)單元均可自由拆卸組裝，易于攜帶進行野外作業(yè)。利用新鮮樹干及醫(yī)用核磁共振成像儀對本系統(tǒng)進行了實例驗證，所成圖像樹木年輪紋路清晰，由其配套軟件可根據(jù)所成樹木年輪圖像輸出徑向樹木年輪寬度數(shù)據(jù)，并實時輸出樹木年輪寬度曲線，初期試驗證明該系統(tǒng)具有可行性。
　　 (4)利用8個全球海氣耦合模式對海河流域進行降雨和氣溫預測評估，分別模擬了A2（高排放）、A1B（中排放）

7、和B1（低排放）三種情景下海河流域未來氣候變化的可能情況?；鶞誓昙拔磥?030年、2050年降水在時間上總體上呈增加趨勢，空間上呈現(xiàn)東北部和南部多，西北部少的分布趨勢;未來氣溫在時間上總體呈現(xiàn)上升趨勢，空間上呈現(xiàn)東北部和南部高，西北部低的分布趨勢。降水和氣溫的增加趨勢均為A2（高排放情景）＞A1B(中排放情景)＞B1（低排放情景）。
　　 針對海河流域山區(qū)干旱總體情勢嚴峻、空間分異性、干旱面積不斷增加以及發(fā)生周期縮短等特點，初步