本文選題：氣候變化　切入點(diǎn)：氣候模式　出處：《華南理工大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：氣候變暖改變了水循環(huán)的時(shí)空變化過(guò)程,導(dǎo)致陸地降雨時(shí)空分布不均,進(jìn)一步加劇了極端水文事件發(fā)生的概率與強(qiáng)度。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)因洪澇災(zāi)害導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失有逐年上升的趨勢(shì),20世紀(jì)90年代以來(lái),全國(guó)年均洪澇災(zāi)害損失達(dá)1100多億元,相當(dāng)于同期GDP的1%~2%�；诤闈碁�(zāi)害所產(chǎn)生的嚴(yán)重影響,全球變暖的背景下極端洪水事件發(fā)生的頻率、強(qiáng)度等如何變化,是近年來(lái)氣候變化研究中普遍關(guān)注的問(wèn)題。研究氣候變化下未來(lái)極端洪澇事件的趨勢(shì)及強(qiáng)度變化,可以在理論上完善氣候變化影響的評(píng)價(jià)體系和方法,對(duì)指導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)的決策等方面具有重要意義。本文以中國(guó)南方洪澇災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)北江流域內(nèi)的重要大型水庫(kù)(飛來(lái)峽水庫(kù))和典型重大城市(廣州)為研究對(duì)象,深入開(kāi)展氣候變化對(duì)重點(diǎn)水利工程和城市防洪的影響研究,主要研究工作和結(jié)論如下:(1)從氣候變化檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和指標(biāo)專家組(ETCCDMI)定義的氣候指標(biāo)中,篩選出符合飛來(lái)峽水庫(kù)上游(簡(jiǎn)稱飛來(lái)峽流域)氣候特點(diǎn)的極端氣候指標(biāo)體系,基于Mann-Kendall(M-K)趨勢(shì)檢驗(yàn)方法提出了該流域極端氣候指標(biāo)趨勢(shì)穩(wěn)定性的判別條件,系統(tǒng)深入地分析了流域1969~2011年極端氣候事件趨勢(shì)的時(shí)空變化規(guī)律。結(jié)果表明,在過(guò)去的43年里流域極端低溫事件顯著減少,高溫極值事件顯著增加,流域呈現(xiàn)出較穩(wěn)定的變暖趨勢(shì),極端強(qiáng)降水事件呈現(xiàn)出弱的不穩(wěn)定的上升趨勢(shì)。(2)基于長(zhǎng)系列的水文氣象觀測(cè)資料,揭示了飛來(lái)峽流域暴雨洪水的變化規(guī)律以及氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域洪水的影響。研究結(jié)果顯示,在過(guò)去的43年里(1969~2011年)流域內(nèi)極端強(qiáng)降雨和洪水強(qiáng)度總體上呈現(xiàn)出弱的上升趨勢(shì),無(wú)顯著的突變現(xiàn)象。汛期4月、5月和8月的降雨和洪水呈下降趨勢(shì),6~7月呈上升趨勢(shì)。總體上看,降雨仍然是影響極端洪水變化的主要因素,但人類活動(dòng)已逐漸對(duì)洪峰流量變化產(chǎn)生影響。(3)提出了氣候變化對(duì)流域洪水風(fēng)險(xiǎn)影響的評(píng)價(jià)方法和計(jì)算途徑�；赩IC(Variable Infiltration Capacity)水文模型和Dag Lohmann匯流模型構(gòu)建了飛來(lái)峽流域的區(qū)域水循環(huán)洪水模型,在統(tǒng)計(jì)降尺度的基礎(chǔ)上,利用8種不同的氣候模式數(shù)據(jù)預(yù)估了未來(lái)時(shí)期(2020~2050)4種排放情景下(A1B、RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)飛來(lái)峽流域氣溫和極端降水變化,通過(guò)與大尺度VIC水文模型耦合,預(yù)估了未來(lái)時(shí)期飛來(lái)峽水庫(kù)極端入庫(kù)洪水的趨勢(shì)和強(qiáng)度變化。結(jié)果表明,基于VIC構(gòu)建的區(qū)域水循環(huán)洪水模型在飛來(lái)峽流域具有較高的模擬精度。未來(lái)時(shí)期(2020~2050)飛來(lái)峽流域各月份均呈現(xiàn)出繼續(xù)變暖的態(tài)勢(shì),極端降雨呈上升態(tài)勢(shì),年最大徑流深趨勢(shì)的預(yù)測(cè)存在較大的不確定性,氣候模式與排放情景是主要的不確定性來(lái)源。與歷史時(shí)期(1970~2000)相比,未來(lái)時(shí)期(2020~2050)不同情景下飛來(lái)峽流域年最大日流量和年最大3d、7d和15d洪量均表現(xiàn)出以上升為主要特征的變化,但不同模式的預(yù)估結(jié)果相差較大。總體來(lái)看,極端入庫(kù)洪水的強(qiáng)度和頻率增加的可能性較大,水庫(kù)防洪形勢(shì)將變得更加嚴(yán)峻。(4)基于觀測(cè)站點(diǎn)資料揭示了廣州市極端強(qiáng)降雨、氣溫以及沿海相對(duì)海平面的歷史變化特征,利用8種不同的氣候模式數(shù)據(jù)集預(yù)估了未來(lái)時(shí)期(2020~2050)不同排放情景下廣州市氣溫和極端降雨變化,并結(jié)合半經(jīng)驗(yàn)海平面預(yù)測(cè)模型預(yù)估了未來(lái)時(shí)期廣東沿海相對(duì)海平面變化。研究結(jié)果顯示,過(guò)去幾十年廣州市城區(qū)氣溫呈顯著上升趨勢(shì),城區(qū)短歷時(shí)暴雨和暴雨頻次也均有不同程度的上升趨勢(shì),廣東沿海相對(duì)海平面呈顯著上升趨勢(shì);2020~2050年廣州市城區(qū)氣溫和強(qiáng)降雨將繼續(xù)呈現(xiàn)出上升態(tài)勢(shì),沿海相對(duì)海平面也將繼續(xù)上升,且排放情景越高,上升幅度越大。(5)提出了氣候變化情景下廣州市城區(qū)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)概率模型�；�8種不同的氣候模式數(shù)據(jù)集,利用Copula函數(shù)構(gòu)建了歷史與未來(lái)時(shí)期廣州市城區(qū)雨潮遭遇風(fēng)險(xiǎn)概率模型,分析了未來(lái)時(shí)期不同排放情景下雨潮遭遇風(fēng)險(xiǎn)概率的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明,與歷史時(shí)期(1970~2000)相比,未來(lái)時(shí)期(2020~2050)所有排放情景下強(qiáng)降雨與高潮位遭遇的風(fēng)險(xiǎn)概率均呈現(xiàn)出不同程度的上升趨勢(shì),暴雨與高潮位遭遇的概率增大,將會(huì)增加廣州市城市防洪工作的難度。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1692168