全球2度与1.5度温升情景下中国洪涝灾害时空差异及风险评估

Due to global warming, the extreme rainfall events in China have been intensified, which caused severe flood disaster. It is known that climate change will not only change the probability of extreme rainfall events, the storm intensity, and the location of extreme events, but also will affect the risk exposure and vulnerability, which brings more difficulties to risk assessment of flood disasters induced by extreme rainfall event. Therefore, this study aims to reveal the impact of global warming on extreme rainfall events and to assess the future flood risks of China under 2 and 1.5 degree global warming. To that end, Generalized Extreme Value Distribution (GEV) will be applied to CMIP5/6 downscaled precipitation data to analyze the changing patterns of extreme rainfall events under global warming. Then, with the localized Flood Disaster Threshold (FDT), predicted extreme rainfall events based on GEV and CMIP 5/6 will yield to the probability of flood risks under different climate change scenarios. Finally, combining the probability of flood risk to the changing risk exposure and vulnerability, the flood risk induced by extreme rainfall events will be assessed. Finally, the spatio-temporal differences of flood risks under 2 and 1.5 degree global warming scenarios will be discussed. This study will Improve China's scientific understanding of climate change risks, promote the establishment of a framework for governing the climate change risks, and provide the scientific basis for dealing with climate change and to participate in the climate change intergovernmental negotiation.

随着全球气候不断变暖，中国暴雨极端事件日益加剧，由暴雨引发的洪涝灾害日趋加重。气候变化将改变极端降雨事件发生的频率、强度和发生的位置，影响许多地区的暴露度和脆弱性，极端降雨事件引发的洪涝灾害风险的识别和评估越发复杂。本项目针对气候变化影响下的洪涝风险开展研究，揭示气候变暖对降雨极值事件的影响，预估全球2度与1.5度温升情景下洪涝灾害风险。首先，通过将极值理论与气候模式模拟结果相结合，研究气候变暖情景下极端降雨事件发生规律；考虑区域化灾害因子阈值，分析全球长期温升情景下中国暴雨洪涝灾害致灾危险性；最后，通过考虑未来中国洪涝灾害的暴露度和脆弱性变化，评估中国面临的洪涝灾害风险，给出全球2度与1.5度温升情景下我国面临的洪涝风险的差异。该研究可以提升我国在气候变化风险方面的科学认知水平，推进我国建立完善气候变化风险治理的方法体系，为我国应对气候变化和气候变化政府间谈判提供重要科学依据。

本项目针对气候变化影响下的极端降水增强导致的洪涝风险开展研究，分析了未来不同情景下我国极端降水变化趋势及其影响，评估了水库防洪与城市洪涝应对风险。通过计算不同降雨极值与温度的CC指数，评估了极端降水对温度的依赖度，揭示了我国极端降水强度随温升变化的关系。通过将极值理论与气候模式模拟结果相结合，研究气候变暖情景下极端降雨事件发生规律，预估了未来极端降水频率和强度变化幅度及可能造成的风险。最后，考虑未来中国洪涝灾害的暴露度和脆弱性变化，构建了我国水库和城市防洪脆弱性指标，评估了中国面临的洪涝灾害风险。.结果表明，在中国降水量和温度关系以峰值结构和亚C–C标度（0–5%/℃）占主导地位，且从东南到西北呈现递减趋势。未来中国大约15%-20%的地区（主要在东南部和西北部）极端降水量会呈现显著非平稳趋势，可能影响15%的中型和大型水坝安全。对于超大型水坝，在当前非平稳假设下，到2100年，任何流域都不可能存在重大影响，但使用CMIP6数据的结果表明，在SSP585情景下，珠江流域和新安江流域的大坝预计会受到影响。由于极端降水强度和频率的增加，在2035年我国将有2座城市可能处于高风险状态（北京、长沙）；到2050年，又有3座城市（合肥、上海、郑州）将被列入高风险城市中。基于以上研究结果，共发表13篇论文，其中SCI论文9篇（一区Top论文2篇），核心论文4篇。项目研究进展准确评估了我国未来气候变化带来的洪涝风险，将为我国制定防洪减灾、适应气候变化政策提供有效的科学支撑，有利于保障经济社会可持续发展。