气候与下垫面协同变化下的径流响应及其不确定性研究

Climate change and human activities are causing ice and frozen soil melting, vegetation deterioration and affecting hydrological processes and ecosystem. Using Yarlung Zangbo River as the case study, this project aims to 1) establish a distributed ice-soil-vegetation-hydrology model based on field measurements, remote sensing data and numerical simulation; 2) evaluate the change of climate and land cover/use change on different runoff components based on hydrological signatures. This project is expected to make innovative advances in the evolutional mechanism of hydrological processes, distributed ice-soil-vegetation-hydrology modeling and uncertainty analysis in hydrological modeling.

气候变化和人类活动导致中国西南河流的冰川融化、冻土消融和植被退化，对流域的水文过程和生态系统产生了深刻的影响。本项目选取雅鲁藏布江为研究对象，通过野外试验、遥感数据、数值模拟等方法，构建雅鲁藏布江流域的分布式冰川-土壤-植被-水文模型，并基于径流印记的方法定量评估气候和下垫面协同变化对雅鲁藏布江不同径流成分的影响及其不确定性，最终揭示环境变化下雅鲁藏布江过去和未来的径流演变规律。本项目可望在环境变化下雅鲁藏布江的水文过程演变机理、数值模拟方法和不确定性量化方法等领域取得一定的成果，可为重大研究计划在径流变化和预测方面取得创新性成果提供一定的贡献。

气候变化和人类活动导致中国西南河流的冰川融化、冻土消融和植被退化，对流域的水文过程和生态系统产生了深刻的影响。项目选取西南河流雅鲁藏布江为研究对象，完成了高寒区野外调研和实验，探讨了高寒区雅鲁藏布江典型小流域水文过程的主要控制因素，揭示了土壤冻融过程时空分布特征，构建了小流域的水文模型；构建了雅鲁藏布江能考虑高山冰雪融化、冻土消融、植被变化和土壤入渗等不同系统的多尺度分布式冰川-土壤-植被水文模型，开发了基于并行编程和径流印记的分布式冰川-土壤-植被水文模型多目标参数率定方法，提出了基于替代模型的分布式冰川-土壤-植被水文模型参数多目标率定方法；分析了气候变化对雅鲁藏布江不同径流成分的定量影响及不确定性，揭示了环境变化下雅鲁藏布江过去和未来的径流及其成分的演变规律。项目在环境变化下雅鲁藏布江的水文过程演变机理、数值模拟方法和不确定性量化方法等领域取得了一定的成果。项目开展的野外实验数据（两年的小流域实验数据，包括气象、径流、土壤温度和湿度）可为重大研究计划的数据共享平台提供雅鲁藏布江的数据支持，为雅鲁藏布江典型小流域小尺度的水文模拟提供量好的数据支撑；所构建的不同尺度的分布式冰川-土壤-植被水文模型及其不同参数多目标率定方法也可为重大研究计划在高寒区河流的水文模拟提供重要的科学依据或参考。