目錄
第1章 引言 1
1.1 全球及中國的氣候變化 1
1.1.1 全球氣候變化 1
1.1.2 中國氣候變化 3
1.2 全球水循環(huán)變化 5
1.2.1 全球水循環(huán)的主要研究計劃 5
1.2.2 全球水循環(huán)變化的主要研究領(lǐng)域 6
1.2.3 氣候變化對水循環(huán)與水資源的影響研究 8
1.2.4 全球水循環(huán)變化的主要研究結(jié)論 8
1.3 中國陸地水循環(huán)演變 10
1.3.1 水平輸送 11
1.3.2 降水 12
1.3.3 徑流 13
1.3.4 蒸散發(fā) 13
1.3.5 極值變化 15
1.3.6 變化成因 16
1.3.7 變化預估 17
1.4 重要概念 18
1.4.1 氣候變化 18
1.4.2 水循環(huán) 18
1.4.3 輻射強迫 18
1.4.4 檢測和歸因 19
1.4.5 不確定性 19
1.4.6 極端氣候事件 19
第2章 陸地水循環(huán)數(shù)據(jù)基礎 20
2.1 氣象水文數(shù)據(jù)概述 20
2.1.1 定義和分類 20
2.1.2 基本屬性 20
2.2 觀測與再分析數(shù)據(jù) 21
2.2.1 氣象觀測數(shù)據(jù) 21
2.2.2 格點分析數(shù)據(jù) 45
2.2.3 水文觀測數(shù)據(jù) 60
2.2.4 再分析數(shù)據(jù) 66
2.3 預估數(shù)據(jù) 68
2.3.1 全球氣候模式 68
2.3.2 區(qū)域氣候模式 69
2.3.3 中國地區(qū)氣候變化預估數(shù)據(jù) 70
2.4 數(shù)據(jù)產(chǎn)品共享與應用 74
第3章 陸地水循環(huán)變化特征 76
3.1 概述 76
3.2 數(shù)據(jù)和方法 78
3.2.1 數(shù)據(jù) 78
3.2.2 方法 81
3.3 大氣水汽的時空變化 85
3.3.1 探空資料的檢驗 86
3.3.2 大氣可降水量 87
3.3.3 降水轉(zhuǎn)化率 95
3.3.4 水汽收支 97
3.3.5 水汽通量 122
3.3.6 水汽輸送影響范圍 125
3.4 降水的時空變化 128
3.4.1 降水的時空變化 129
3.4.2 不同等級日降水天數(shù)的分布特征 133
3.5 蒸散發(fā)的時空變化 145
3.6 地表徑流的時空變化 149
3.7 陸地水量平衡 152
第4章 中國蒸散發(fā)變化特征及其成因 156
4.1 概述 156
4.1.1 蒸散發(fā)相關(guān)概念 156
4.1.2 蒸散發(fā)理論研究進展 157
4.1.3 蒸散發(fā)時空變化研究進展 160
4.2 模型和計算方法 164
4.2.1 互補相關(guān)理論及互補關(guān)系判定 164
4.2.2 實際蒸散發(fā)模型及其率定 173
4.2.3 分析方法 178
4.3 實際蒸散發(fā)時空變化 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 長江流域 193
4.3.5 黃河流域 195
4.3.6 塔里木河流域 197
4.3.7 遼河、淮河、東南諸河及西南諸河等 200
4.3.8 典型流域之間比較 207
4.4 實際蒸散發(fā)時空變異的原因分析 209
4.4.1 造成實際蒸散發(fā)時空變異的來源 209
4.4.2 實際蒸散發(fā)對氣象要素的敏感性 209
4.4.3 實際蒸散發(fā)與主要氣象要素的相關(guān)關(guān)系 216
4.4.4 實際蒸散發(fā)時空變異的可能原因 221
4.4.5 主要氣象要素對實際蒸散發(fā)變化的定量化貢獻 223
4.5 水分條件對實際蒸散發(fā)的定量化影響 226
4.5.1 蒸散發(fā)互補相關(guān)理論與Budyko水熱耦合理論的內(nèi)在聯(lián)系 226
4.5.2 下墊面供水條件對實際蒸散發(fā)的影響 228
第5章 陸地水循環(huán)要素極值變化 230
5.1 概述 230
5.2 數(shù)據(jù)與方法 232
5.2.1 數(shù)據(jù) 232
5.2.2 方法 233
5.3 旱澇變化 242
5.3.1 空間分布 242
5.3.2 趨勢變化 247
5.4 極值分布特征 253
5.4.1 空間分布 253
5.4.2 最優(yōu)函數(shù)的選取 264
5.4.3 極端事件的重現(xiàn)期 283
5.4.4 重現(xiàn)期估算的不確定性 318
第6章 陸地水循環(huán)要素變化成因 334
6.1 資料和方法 334
6.1.1 氣候要素和再分析資料 334
6.1.2 模式?試驗設計和方法 335
6.2 季節(jié)內(nèi)變化特征及成因分析 336
6.2.1 長江流域春夏季降水量變化特征 336
6.2.2 大氣環(huán)流 347
6.3 年際尺度變化特征及成因分析 357
6.3.1 北半球積雪 357
6.3.2 海冰對中國降水的影響 361
6.3.3 海溫對中國降水的影響 365
6.3.4 海溫異常對長江流域降水的影響 370
6.4 年代際尺度變化特征及成因分析 374
6.4.1 近50 年黃河流域降水量及雨日的氣候變化特征 374
6.4.2 年降水量和雨日的平均特征及長期變化 374
6.4.3 雨日長期變化的季節(jié)特征 378
6.4.4 降水量和雨日突變分析 385
6.4.5 年降水量及雨日減少的成因分析 386
6.4.6 結(jié)論 387
6.5 百年尺度變化特征及成因分析 387
6.5.1 水文歸因 387
6.5.2 人為活動歸因 392
第7章 陸地水循環(huán)要素預估及其不確定性 408
7.1 研究進展 408
7.1.1 概述 408
7.1.2 預估方法 409
7.1.3 不確定性 412
7.1.4 挑戰(zhàn) 415
7.2 松花江流域水循環(huán)預估 415
7.2.1 數(shù)據(jù)及方法 416
7.2.2 氣溫和降水預估 418
7.2.3 徑流量預估 423
7.2.4 小結(jié) 426
7.3 海河流域水循環(huán)預估 426
7.3.1 數(shù)據(jù)及方法 427
7.3.2 氣溫和降水預估 429
7.3.3 徑流量 435
7.3.4 洪水強度和洪水頻率 438
7.3.5 小結(jié) 439
7.4 黃河流域水循環(huán)預估 439
7.4.1 數(shù)據(jù)及方法 439
7.4.2 黃河上中游水循環(huán)變化預估 441
7.4.3 皇甫川子流域水循環(huán)變化預估 443
7.4.4 小結(jié) 445
7.5 淮河流域水循環(huán)預估 446
7.5.1 數(shù)據(jù)及方法 446
7.5.2 氣溫和降水預估 447
7.5.3 徑流量預估 456
7.5.4 小結(jié) 464
7.6 長江流域水循環(huán)預估 464
7.6.1 數(shù)據(jù)及方法 465
7.6.2 氣溫和降水預估 471
7.6.3 徑流量預估 476
7.6.4 小結(jié) 479
7.7 珠江流域水循環(huán)預估 480
7.7.1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)概況 480
7.7.2 研究方法 481
7.7.3 氣溫和降水變化預估 484
7.7.4 徑流變化預估 490
7.7.5 不確定性分析 501
7.7.6 小結(jié) 504
參考文獻 505
附錄 530
附錄一：函數(shù)列表 530
附錄二：引用函數(shù)列表 540