流域水文极端事件时空演变特征及其对气候变化的响应机理

Hydrological extreme events such as flood disaster and drought disaster caused by the regional climate anomalies have become the major challenges for human existence.The project face the national water resources major strategy demand and the international flood and drought disaster research frontier，intend to enhance basic science support ability to the water resources security and adaptation strategies for climate change in China. through the analysis of the history record and the modern hydro-meteorological observation data under the climate change in China typical watershed, distinguish and establish the index system of the hydrological extreme events, reveal the space-time distribution and the evolution trend of the hydrological extreme events' frequency and intensity, construct the multivariate joint probability distribution model for describing the hydrological extreme events, study the hydrological extremes response characteristics for the future climate change based on the next 100 years forecasting information of the IPCC AR4 multiple climate dynamics models, scientifically assess the interaction mechanism between the hydrological extreme events and the climate change. By putting forward the research theory and method of the hydrological extreme events influence under the climate change, we can provide the scientific basis and the technical support for coping with the climate change and China's water resources security.

区域气候异常造成的洪涝灾害、干旱灾害等水文极端事件正成为人类生存所面临的重大挑战。本项目面向国家水资源重大战略需求和洪旱灾害研究国际前沿，以增强应对气候变化对我国水资源安全影响与适应性对策的基础科学支持能力为目标，通过气候变化背景下我国典型流域的历史记载资料和近代水文气象要素观测的事实分析，识别和建立水文极端事件的指标体系，揭示水文极端事件发生频率和强度的时空分布规律与演变趋势；构建描述水文极端事件的多变量联合概率分布模型，通过IPCC AR4的多个气候动力学模式对未来100年的预估信息，研究水文极端事件发生对未来气候变化的响应特征，科学评估水文极端事件与气候变化的相互作用机理。通过气候变化背景下极端水文事件影响研究的理论与方法的提出，为应对气候变化和我国水资源安全保障奠定科学基础和技术支撑。

区域气候异常造成的洪涝灾害、干旱灾害等水文极端事件正成为人类生存所面临的重大挑战。本项目面向国家水资源重大战略需求和洪旱灾害研究国际前沿，以增强应对气候变化对我国水资源安全影响与适应性对策的基础科学支持能力为目标，通过四年的研究，取得以下主要成果：. （1）提出了分析极端降水事件新的方法，构建了多变量旱涝综合评估指标，发展了水文极端事件的辩识与指标体系。在传统极端降水分析的基础上，充分考虑极端降水事件发生的时空“连续性”及降水的区域差异性，提出新的极端降水事件分析方法（EEP），在EEP概念下定义了极端降水特征变量；以气象和水文干旱指标为基础，利用Copula函数，构建了能够同时考虑降水和径流变化的多变量旱涝综合评估指标，较为全面的刻画了气象和水文干旱的发生发展过程。. （2）基于线性矩和Copula函数，采用站点和区域频率分析方法，研究了流域洪水极值件的区域分布特征，揭示了流域洪水极值事件的时空变化规律和周期演化特征。通过将气象因子（降水）与洪水极值的特征变量（年最大洪峰）相结合，构建了能够反映气候变化影响的洪水极值事件多元统计模型，研究了气候变化对洪水极值事件发生的影响。. （3）利用游程理论和Copula函数，构建了能够全面反映旱涝历时、强度和频率等变化的SDF曲线，可以用来分析旱涝的区域风险和变化规律。基于统计途径，采用参数时变的GAMLSS模型，开展了气候变化影响下流域洪水极值事件的非一致性频率分析。. （4）研究了水文极端事件对未来气候变化的响应。基于成因途径，采用时变增益水文模型和IPCC AR4未来气候模式，研究了气候变化背景下流域洪水极值事件的时空变化规律，分析了未来气候变化对流域洪水极值事件发生频率和强度的可能影响，为气候变化背景下洪水灾害的适应性和风险管理提供了科学依据和技术支撑。. 在项目执行期间，课题组共在国内外发表学术论文21篇，其中SCI收录6篇，EI收录3篇；获得省部级科技奖励2项；参加国内外学术交流9次；培养研究生11名。