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基于水热耦合的冬小麦-夏玉米产量响应与变化预测 被引量：1
1
作者 任贺靖 路凯超 +1 位作者 蔡甲冰 侯立柱 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期429-443,484,共16页
全球气候变化对未来粮食产量影响巨大。水分和温度是冬小麦-夏玉米生长过程中最重要的环境因子,显著影响其产量。利用华北平原保定灌溉试验站2006—2015年冬小麦-夏玉米灌溉试验数据对AquaCrop模型进行参数率定与校核,依据Blank型、Stew... 全球气候变化对未来粮食产量影响巨大。水分和温度是冬小麦-夏玉米生长过程中最重要的环境因子,显著影响其产量。利用华北平原保定灌溉试验站2006—2015年冬小麦-夏玉米灌溉试验数据对AquaCrop模型进行参数率定与校核,依据Blank型、Stewart型、Jensen型、Minhas型4种经典的水分生产函数,构建冬小麦-夏玉米生育期内各阶段积温、耗水量和产量之间的水热生产函数;在此基础上,利用第六次国际耦合模式比较计划CMIP6中海-气耦合全球气候MIROC6模式数据来考虑未来气候变化情景,对低强迫排放情景(SSP1-RCP2.6和SSP4-RCP3.4)、中等强迫排放情景(SSP2-RCP4.5)、中等至高强迫排放情景(SSP3-RCP7.0)和高强迫排放情景(SSP5-RCP8.5)等5种未来气候变化情景的逐日降雨量与气温数据进行降尺度分析,并结合构建的水热生产函数对冬小麦-夏玉米产量变化进行分析和预测。结果表明:经多年灌溉试验数据校核后的AquaCrop模型可以较好地模拟该地区冬小麦-夏玉米生长过程,夏玉米产量模拟值与实测值间的决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、标准化均方根误差(NRMSE)和一致性系数(d)分别为0.91、0.58 t/hm^(2)、0.06、0.97,冬小麦分别为0.80、0.42 t/hm^(2)、0.10、0.94。通过AquaCrop模型模拟的多年数据构建了4种水热生产函数,其中Jensen型生产函数效果最好;冬小麦在抽穗-灌浆期对水分最敏感,返青-拔节期积温对产量影响效应最明显,而夏玉米在拔节-抽穗期对水分最敏感,本阶段积温对产量的影响效应也最明显。在未来气候变化的5种排放情景下,冬小麦潜在产量呈波动趋势,但均高于当前时期的多年平均潜在产量,在SSP3-RCP7.0情景更适合生长发育;夏玉米潜在产量整体呈上升趋势,在SSP1-RCP2.6情景更适合生长发育。在未来5种气候情景下,仅考虑水热条件补充灌溉对冬小麦潜在产量的贡献率为70%左右;生育期降雨量对夏玉米潜在产量的贡献率为94%左右。研究结果可评估未来气候变化下粮食作物产量变化情况,为保障国家粮食安全战略提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 冬小麦-夏玉米 积温 产量 AquaCrop模型 水热耦合 CMIP6
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未来土地利用与气候驱动下的北洛河流域降水与径流变化研究
2
作者 刘红英 古明兴 +1 位作者 王健 张鑫 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期80-88,98,共10页
随着人类活动加剧和全球变暖的持续,全球极端气候事件和水旱灾害频发。准确预测和量化未来水文循环过程对科学应对未来气候变化具有重要意义。基于CMIP6中的16种全球气候模式,耦合SWAT模型与未来土地利用预测结果,评估了未来北洛河流域... 随着人类活动加剧和全球变暖的持续,全球极端气候事件和水旱灾害频发。准确预测和量化未来水文循环过程对科学应对未来气候变化具有重要意义。基于CMIP6中的16种全球气候模式,耦合SWAT模型与未来土地利用预测结果,评估了未来北洛河流域土地利用的时空变化特征,并预估了2025-2100年降水和径流不同时段的空间变化率。结果表明:在SSP2-4.5情景下,21世纪后期北洛河上游较大范围的农田将转变为草地;在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,北洛河下游部分农田将逐渐转变为建筑用地,未来建筑用地比例均有所上升;CMIP6多模式集合(MME)和KACE-1-0-G模式在降水和气温模拟中的表现分别显著优于和劣于其他模式;在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,未来北洛河流域降水量和径流量总体呈增加趋势,上游地区的年均降水变化率和径流变化率普遍较高,随着未来北洛河下游建筑用地比例的上升,21世纪后期北洛河下游区域的径流变化率明显增大。 展开更多
关键词 CMIP6 土地利用 径流变化率 降水变化率 北洛河流域
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地形引导的多尺度残差密集网络CMIP6全球气候模式降尺度研究
3
作者 程勇 顾雅康 +3 位作者 王军 王沂萱 王伟 何佳信 《热带气象学报》 北大核心 2025年第5期612-625,共14页
CMIP6全球气候模式是预测未来气候变化的重要工具之一,然而其输出数据的空间分辨率较为粗糙(通常大于1°),难以直接应用于区域尺度气候变化研究。为此,本文提出一种地形引导的多尺度残差密集网络(Terrain-Guided Multi-Scale Residu... CMIP6全球气候模式是预测未来气候变化的重要工具之一,然而其输出数据的空间分辨率较为粗糙(通常大于1°),难以直接应用于区域尺度气候变化研究。为此,本文提出一种地形引导的多尺度残差密集网络(Terrain-Guided Multi-Scale Residual Dense Network,TGMSRDN)降尺度模型,旨在提高应用于中国西南地区全球气候模式日平均气温数据的空间分辨率和精度。具体而言,该模型构建一种多尺度残差密集块,用于从粗分辨率气温数据中提取多尺度特征信息。此外,为充分利用地形信息,本文提出一种地形引导网络,该网络采用注意力机制有效聚合气温数据与地形信息,从而更精细地恢复了气温数据的空间细节。在中国西南地区进行的对比实验表明,TGMSRDN能够有效地将全球气候模式日平均气温空间分辨率由1°提升到0.1°,效果优于其它对比方法。最后,本文应用所提模型对研究区域2015—2050年在四种预估情景下(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5)气温预估数据进行降尺度分析。结果显示,四种情景下研究区域年平均气温均呈上升趋势,特别是在SSP5-8.5情景下,至2050年研究区域的升温幅度将超过1.5℃。 展开更多
关键词 CMIP6全球气候模式 气候变化 降尺度 气候变化预估
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东北典型黑土区马铃薯气候生产力预估
4
作者 吕佳佳 王笑秋 +3 位作者 初征 李秀芬 王铭 张恒翀 《黑龙江气象》 2025年第3期21-25,30,共6页
预估未来情景下东北典型黑土区马铃薯潜在生育期及各级生产力对黑土区主粮作物科学应对气候变化和可持续发展具有重要意义。基于区域气候模式和FAO推荐的逐步订正模型,预测未来80 a(2021—2100年)CMIP6的SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下东北... 预估未来情景下东北典型黑土区马铃薯潜在生育期及各级生产力对黑土区主粮作物科学应对气候变化和可持续发展具有重要意义。基于区域气候模式和FAO推荐的逐步订正模型,预测未来80 a(2021—2100年)CMIP6的SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下东北典型黑土区马铃薯潜在生育期及光合、光温、气候生产力演变。结果表明:(1)两种情景下马铃薯潜在生育天数和光合生产力极显著增加(P<0.001),光温、气候生产力增加;SSP2-4.5情景下潜在生育天数延长18 d,增幅为2.7 d·(10a)^(-1),光合、光温、气候生产力分别增加16%、14%和10%,增幅为647 kg·hm^(-2)·(10a)^(-1)、397 kg·hm^(-2)·(10a)^(-1)和166 kg·hm^(-2)·(10a)^(-1);与SSP2-4.5相比,SSP5-8.5情景下潜在生育期天数和光合生产力的增速较大,光温、气候生产力增速较小。(2)两种情景下潜在生育天数(≥135 d和光合生产力高值区、≥28000 kg·hm^(-2))不断北扩,且在南部出现≥159 d和36000~40990 kg·hm^(-2)的新增高值区,SSP5-8.5情景新增高值区面积更大。两种情景下光温生产力高值区(≥23000 kg·hm^(-2))由松嫩平原向大小兴安岭南缘、三江平原腹地扩展;但SSP5-8.5情景S4时段,<15000 kg·hm^(-2)和25000~27000 kg·hm^(-2)区域均消失。与S1时段相比,S4时段SSP2-4.5情景下气候生产力高值区(≥13500 kg·hm^(-2))扩大23%,而SSP5-8.5情景缩小23%,两种情景下高值区空间变化特征不同;S4时段,SSP5-8.5情景下气候生产力高值区面积占比较小,比SSP2-4.5情景小25%。 展开更多
关键词 CMIP6 黑土区 马铃薯 气候生产力
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海河流域极端降水时空演变特征及未来趋势分析
5
作者 李佳 黄领梅 +3 位作者 申奥 史荣情 申曼华 余小波 《人民珠江》 2025年第9期84-94,共11页
揭示极端降水事件的时空变化特征,对海河流域水资源保护、防灾减灾及应对未来气候变化具有重要意义。基于CN05.1格点降水数据及国际耦合模式第六次比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)中9个气候模式数据,采... 揭示极端降水事件的时空变化特征,对海河流域水资源保护、防灾减灾及应对未来气候变化具有重要意义。基于CN05.1格点降水数据及国际耦合模式第六次比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)中9个气候模式数据,采用Delta降尺度、Sen’s斜率法及Mann-Kendall趋势性检验等对海河流域历史与未来不同情景下极端降水变化特征进行研究。结果表明:①Delta偏差矫正后的数据模拟效果较为良好,适用于极端降水预估;②历史时期(1980—2014年)在时间变化上,年内降水总量、大于10 mm日数、最大5日降水量呈显著上升趋势,其他指标虽有增加但未达显著水平,空间变化上,极端降水指数呈现“西北低、东南高”的空间格局;③未来时期(2021—2100年)极端降水指数在时间变化上整体呈增强趋势,在空间变化上,相比历史时期,高排放情景下极端降水指数变化率增加区域范围明显扩大;④从季节尺度来看,最大1日降水量与最大5日降水量在夏秋季增长趋势显著性增强,这一变化可能导致暴雨洪涝灾害在夏秋两季更为严峻。 展开更多
关键词 极端降水 时空特征 CMIP6 海河流域
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“双碳”路径下大通河流域未来40年流量变化预估
6
作者 刘义花 高歌 +3 位作者 东元祯 庞昕玮 彭湖 刘珍花 《冰川冻土》 2025年第4期1075-1085,共11页
水资源对于“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义,根据共享社会经济情景(SSPs)下中国地区碳排放达峰时间,将SSPs分为“双碳”路径和“高碳”路径。本文利用双碳路径(SSP1-2.6和SSP2-4.5情景)下CMIP6中的7个GCMs气候模式数据及SWAT... 水资源对于“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义,根据共享社会经济情景(SSPs)下中国地区碳排放达峰时间,将SSPs分为“双碳”路径和“高碳”路径。本文利用双碳路径(SSP1-2.6和SSP2-4.5情景)下CMIP6中的7个GCMs气候模式数据及SWAT水文模型,开展了2021—2060年大通河流域气候要素及水文要素变化预估。结果表明:双碳路径下,2021—2060年大通河流域呈暖湿化趋势,平均气温较基准期(1995—2014年平均值)分别上升1.4℃、1.7℃,年降水量分别增加7.4%、6.9%,降水量在冬季和春季的增多幅度明显高于其他季节。SSP1-2.6、SSP2-4.5情景下,未来40年大通河流域年平均流量分别增加3.6%、5.7%;两种情景下大通河流域在21世纪各年代流量均增加,其中2020s、2030s流量增幅小于2040s、2050s流量增幅。SSP1-2.6、SSP2-4.5情景下大通河流域2021—2060年7—9月流量减幅在1.6%以下,其余各月流量增幅为0.1%~1.0%。未来40年枯水期(2—5月)极端丰水流量有所增加,增幅在0.6%~8.2%之间,其余大部时段均减少。两种情景下大通河流域2021—2060年3月、6—9月极端枯水流量较基准期增加,增幅为2.1%~9.2%;其余时段极端枯水流量减少,减幅为0.8%~8.3%。研究成果为大通河流域生态环境保护、水资源合理配置提供科学依据。 展开更多
关键词 双碳路径 流量预估 SWAT模型 CMIP6模式 大通河流域
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未来气候变化背景下贵州省风光水资源优化配置
7
作者 张娇艳 陈贞宏 +2 位作者 李忠燕 王烁 李扬 《中国农业气象》 2025年第3期339-349,共11页
利用5个CMIP6气候模式、欧洲中期数值天气预报中心ERA-5再分析资料和贵州省83个气象台站逐月近地面风速、地表向下短波辐射和降水量资料,采用分位数映射法(QM)改善模式模拟能力,对未来不同情景下贵州省风光水资源气候变化特征进行预估... 利用5个CMIP6气候模式、欧洲中期数值天气预报中心ERA-5再分析资料和贵州省83个气象台站逐月近地面风速、地表向下短波辐射和降水量资料,采用分位数映射法(QM)改善模式模拟能力,对未来不同情景下贵州省风光水资源气候变化特征进行预估。结果表明:2025−2100年贵州省除SSP2−4.5和SSP5−8.5情景下风速资源无明显变化趋势外,SSP1−2.6情景下风速以及三种排放情景下辐射和降水量资源比参照期(1995−2014年)平均值均极显著增加(P<0.01),SSP1−2.6情景下风速相对变化率增加的线性倾向率为1.22个百分点·10a^(−1),SSP1−2.6、SSP 2−4.5和SSP 5−8.5三种情景下辐射相对变化率的增速分别为1.32、1.65和1.88个百分点·10a^(−1),降水量相对变化率的增速分别为1.77、1.88和2.97个百分点·10a^(−1)。21世纪三种排放情景下贵州省辐射和降水普遍多于参照期,增幅自西向东增加,且越接近21世纪远期增幅越大。相比较而言,风速的变化区域性差异较大。21世纪近期SSP2−4.5情景下贵州省14个站风光水资源的分布特征表明,同区域或者跨区域之间风光水资源可进行优势互补,其中威宁站1−12月风光水资源的分布特征表明,夏季可充分利用光、水资源,而冬春季可充分发挥风资源优势,三者在季节上有良好的互补性。 展开更多
关键词 CMIP6 贵州省 气候变化预估 风资源 光资源 水资源
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基于CMIP6模式下黑龙江省的未来气象干旱演变预估
8
作者 刘涛 司振江 刘岩 《人民珠江》 2025年第2期21-28,共8页
气象干旱是全球气候变化背景下的重要环境问题,对生态系统、农业和水资源管理具有深远影响。为了更好地预测黑龙江省未来81 a(2020—2100年)的气象干旱演变特征,基于CMIP6的14个气候模式,选取了SSP245和SSP585两种共享社会经济路径情景... 气象干旱是全球气候变化背景下的重要环境问题,对生态系统、农业和水资源管理具有深远影响。为了更好地预测黑龙江省未来81 a(2020—2100年)的气象干旱演变特征,基于CMIP6的14个气候模式,选取了SSP245和SSP585两种共享社会经济路径情景,结合标准化降水蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)和Mann-Kendall检验等方法,分析了不同时间尺度的气象干旱趋势及其空间分布。结果表明,未来黑龙江省的气温和降水量呈显著上升趋势,尤其在SSP585情景下;除夏季外,春、秋、冬3季均表现出干旱化趋势,气象干旱事件主要集中于西部和东南部地区。研究为黑龙江省的水资源管理和气象干旱应对策略提供科学依据。 展开更多
关键词 SPEI指数 MANN-KENDALL检验 CMIP6 黑龙江省
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未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化 被引量：2
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作者 郝帅 张洪波 +3 位作者 杨佳雯 刘芳 宁致远 李艺航 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期169-179,共11页
为科学认识黄河流域水资源演化格局,探究未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化过程,以秦岭北麓黑峪口水文站控制流域为研究对象,基于CMIP6全球气候模式数据,采用SWAT模型和DWT-LSTM耦合模型模拟了2030—2050年不同... 为科学认识黄河流域水资源演化格局,探究未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化过程,以秦岭北麓黑峪口水文站控制流域为研究对象,基于CMIP6全球气候模式数据,采用SWAT模型和DWT-LSTM耦合模型模拟了2030—2050年不同气候情景下的径流组分结构性演化过程。结果表明:在SSP2-4.5和SSP5-8.5两种情景下,秦岭北麓水资源涵养区未来均呈现变暖、变湿的趋势;SSP2-4.5情景下,未来基流量显著下降导致径流总量呈下降趋势,基流量、地表径流量以及径流总量相较于历史期的衰减率分别为19%、15.4%和17%;SSP5-8.5情景下,未来区域基流量、地表径流量以及径流总量均呈上升趋势,相较于历史期的增长率分别为2.6%、11.2%和7.5%;两种情景下,未来基流指数均值均小于历史期,水资源涵养能力将有所降低。 展开更多
关键词 水资源涵养区 径流演化 基流分割 气候情景 CMIP6 SWAT 秦岭北麓
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基于CMIP6气候情景的泾河流域水文模拟及预测 被引量：3
10
作者 龙鸿元 王丽霞 +2 位作者 张珈玮 刘招 杨耘 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期89-103,共15页
【目的】气候变化和人类活动引发的土地利用变化为水资源调控与管理带来了挑战,使得探究在两者影响下的水文模拟过程并进行定量预测和分析成为了目前的研究需要。【方法】基于CMIP6的3种气候模式ACCESS-CM2、BCC-CSM2-MR、NorESM2-LM的... 【目的】气候变化和人类活动引发的土地利用变化为水资源调控与管理带来了挑战,使得探究在两者影响下的水文模拟过程并进行定量预测和分析成为了目前的研究需要。【方法】基于CMIP6的3种气候模式ACCESS-CM2、BCC-CSM2-MR、NorESM2-LM的两种浓度情景SSP245、SSP585,通过偏差订正后模拟出泾河流域在未来时期(2022—2044年)的降水、最低气温和最高气温;基于2005年和2015年流域土地利用数据,利用CA-markov模型预测流域2025年土地利用空间分布,并结合气候模式数据,驱动SWAT分布式水文模型,预测泾河流域未来时期的径流变化,并分析两种因素对径流变化率的影响。【结果】研究结果表明:(1)未来时期(2022—2044年)SSP245和SSP585情景下,年平均降水相对于基准期(2006—2012年)分别上升0.3%和1.41%,最低气温分别上升0.9℃和1.11℃,最高气温分别上升0.28℃和0.07℃。(2)2025年建设用地和耕地面积相较于2005年分别增加了34.97%和3.15%,而草地和林地面积减少了4.30%和1.59%。(3)基准期径流模拟值与实测值在率定期和验证期的R^(2)和NSE值分别为0.86和0.7、0.76和0.71,R^(2)均大于0.7,NSE均大于0.65。(4)S45_LUC05、S85_LUC05、S45_LUC25、S85_LUC25四种情景年平均径流模拟值分别为387 m^(3)/s,387.87 m^(3)/s、419.17 m^(3)/s、422.94 m^(3)/s。【结论】(1)未来时期(2022—2044年)泾河流域年均降水和年均气温呈整体上升趋势。(2)未来时期(2025年)泾河流域建设用地面积将显著增加,草地和林地面积呈减少趋势。(3)SWAT模型在泾河流域水文模拟中适用性较好。(4)4种情景驱动下未来径流呈上升趋势,气候与土地利用变化共同影响了径流变化,土地利用变化对径流影响程度大于气候因素。 展开更多
关键词 CMIP6 SWAT模型 土地利用 径流模拟 泾河流域 气候变化 降水
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基于CMIP6模式解析未来水资源变化对引滦入津工程的影响 被引量：1
11
作者 王粼昊 张婷 +1 位作者 李建柱 冯平 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第1期29-39,共11页
为揭示未来水资源变化对引滦入津工程的影响,基于地理空间与水文气象数据,构建了滦河潘家口水库控制流域的SWAT模型。选取4个单项指标和1个综合指标对采用的8个GCMs逐站点进行适用性评估,并依据评估结果进行加权多模式集合,以改进的Delt... 为揭示未来水资源变化对引滦入津工程的影响,基于地理空间与水文气象数据,构建了滦河潘家口水库控制流域的SWAT模型。选取4个单项指标和1个综合指标对采用的8个GCMs逐站点进行适用性评估,并依据评估结果进行加权多模式集合,以改进的Delta-DCSI对气象数据进行降尺度及偏差校正,同时保留了其趋势信号,将修正后的气象数据用于驱动SWAT模型,对未来情景下水资源变化情况进行了模拟预测。结果表明:构建的SWAT模型适用性良好,模式优选后的多模式集合数据精度能够满足驱动SWAT模型进行未来水资源变化预估的要求;未来3种气候情景下径流量年际间变化剧烈,波动起伏较大,总体呈现增大趋势;与1997—2022年相比,潘家口水库入库径流量在未来时期显著增大,流域内水量丰沛,天津市对引滦水量依赖性下降。 展开更多
关键词 水资源 降尺度 CMIP6 SWAT模型 引滦入津
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基于CMIP6未来情景的伊犁河流域地质灾害危险性评估预测 被引量：2
12
作者 陈世泷 孟庆凯 +2 位作者 戴勇 杨立强 吴晗 《干旱区地理》 北大核心 2025年第4期599-611,共13页
为探究未来近期气候变化对伊犁河流域地质灾害影响,选用第六次国际耦合模式比较计划(Coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)不同情景气候数据,分析2021—2040年未来气候变化特征,采用加权信息量-随机森林模型,开展崩滑... 为探究未来近期气候变化对伊犁河流域地质灾害影响,选用第六次国际耦合模式比较计划(Coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)不同情景气候数据,分析2021—2040年未来气候变化特征,采用加权信息量-随机森林模型,开展崩滑、泥石流等地质灾害危险性评估预测。结果表明:(1)崩滑灾害高、极高危险区主要分布在伊宁县北部低山丘陵区及尼勒克县南部、新源县北部中山丘陵区等,泥石流灾害高、极高危险区主要分布在霍城县科古琴山北部、昭苏县南部、和静县及尼勒克县东部中高山区。(2)2021—2040年伊犁河流域将呈现气温升高、降水增加趋势,年均气温上升最大约1.53℃,降水量增幅约19.3mm。(3)未来不同共享社会经济路径SSP126、SSP245、SSP370、SSP585情景下地质灾害高危险区面积扩大,伊宁县南部、新源县北部及尼勒克县西南区域的崩滑灾害,霍尔果斯市北部、伊宁县的泥石流灾害危险程度进一步加剧,最大增幅分别为17.31%、8.77%。该研究结果为科学应对未来气候变化下伊犁河流域防灾减灾提供重要参考。 展开更多
关键词 CMIP6 地质灾害 危险性预测 气候变化 伊犁河流域
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SDSM在黄河流域水源涵养区降水和气温降尺度预报中的适用性 被引量：1
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作者 徐凡奇 赵阳 +4 位作者 王兴平 董贵明 乔宇轩 鞠琴 王振龙 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期19-28,共10页
为提高全球气候模式时空分辨率,以黄河流域水源涵养区为研究对象,基于NCEP再分析数据,优选出与气温、降水相关性较强的因子和对应网格,以此构建SDSM,并采用1971—2014年黄河水源涵养区21个气象站的逐日降水量和气温数据对SDSM的精度进... 为提高全球气候模式时空分辨率,以黄河流域水源涵养区为研究对象,基于NCEP再分析数据,优选出与气温、降水相关性较强的因子和对应网格,以此构建SDSM,并采用1971—2014年黄河水源涵养区21个气象站的逐日降水量和气温数据对SDSM的精度进行评估,通过将降尺度数据、MRI-ESM2-0、EC-Earth3-Veg气候模式自身的日降水和气温数据与实测数据进行对比分析验证降尺度数据的可靠性。结果表明:影响黄河流域水源涵养区气温和降水的大气环流因子主要为向下短波辐射通量和可降水量;SDSM对日气温的模拟效果优于降水,相关系数和纳什效率系数皆在0.95以上;日降水相关系数在0.70左右,纳什效率系数在0.50左右;在全流域上,基于SDSM模拟的日气温和降水均优于EC-Earth3-Veg和MRI-ESM2-0气候模式。 展开更多
关键词 SDSM CMIP6气候模式 气温 降水 黄河流域水源涵养区
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若尔盖生态区CMIP6高分辨率模式气候模拟状况及未来多情景预估 被引量：1
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作者 胡芩 齐冬梅 +3 位作者 周长艳 孟宪红 吕雅琼 杨显玉 《高原气象》 北大核心 2025年第2期279-291,共13页
若尔盖生态区作为青藏高原独特的高寒泥炭沼泽湿地,其气候变化不仅会影响当地脆弱的生态环境,还会影响黄河上游的气候,甚至对中国西部地区气候稳定起着重要作用。为了探究当前高分辨率气候模式对此地气候状况的模拟能力,以及预估未来此... 若尔盖生态区作为青藏高原独特的高寒泥炭沼泽湿地,其气候变化不仅会影响当地脆弱的生态环境,还会影响黄河上游的气候,甚至对中国西部地区气候稳定起着重要作用。为了探究当前高分辨率气候模式对此地气候状况的模拟能力,以及预估未来此地气候的可能变化,本文使用耦合模式比较计划第6阶段(CMIP6)中的四个高分辨率气候模式AWI-CM-1-1-MR、EC-Earth3、EC-Earth3-CC、MPI-ESM1-2-HR逐月气温、降水资料,对比国家气候中心所提供的CN05.1观测数据集,评估了CMIP6高分辨率模式对若尔盖生态区气温、降水的模拟能力,并在四种不同共享社会经济路径情景下(Shared Socioeconomic Pathway,SSP)进行未来气温和降水的预估。四个高分辨率CMIP6模式都可以模拟出此地气温的分布型和变化趋势,但均存在低估的现象,特别是在若尔盖生态区的西部,多模式集合平均(MME)与观测数据年平均时间序列相关系数为0.75,MME对比观测数据偏低0.75℃;对于降水模拟,模式都明显存在模拟高估,MME偏多1.45 mm·d^(-1),与观测数据的相关系数为0.21;模式可以模拟出南部降水偏多,北部降水偏少的分布型,但在南部存在较大的高估,将会影响水源涵养区水资源评估;对于气温变化趋势的模拟相比降水更理想。模式的未来预估结果表明,预计到2100年,若尔盖生态区在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景分别相对于历史基准时期增温1.8、3.2、5.2和5.8℃;降水量相比于历史时期在低浓度SSP1-2.6情景下增加最为显著,2100年增幅对比历史时期约为0.4 mm·d^(-1),而中等浓度到高浓度SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景,到21世纪末期降水变化略有增长且差异较小,增加幅度为0.1~0.2 mm·d^(-1)之间。研究结果可为黄河上游水源涵养区水资源管理及当地气候变化的适应性研究提供科学依据,也对若尔盖湿地生态保护有着重要的意义。 展开更多
关键词 若尔盖生态区 CMIP6 高分辨率气候模式 未来预估
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MaxEnt模型优化预测气候变化下西藏瑞香狼毒潜在适生区 被引量：1
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作者 李海铭 谢文文 +4 位作者 沈邱筱潇 陈进勋 申婉青 党明雨 王忠斌 《草地学报》 北大核心 2025年第8期2603-2617,共15页
本研究以瑞香狼毒(Stellera chamaejasme L.)为研究对象,采用第六次国际气候耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)中的气候因子、地形数据和西藏地区瑞香狼毒的分布点数据,运用R语言中的ENMeval数据... 本研究以瑞香狼毒(Stellera chamaejasme L.)为研究对象,采用第六次国际气候耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)中的气候因子、地形数据和西藏地区瑞香狼毒的分布点数据,运用R语言中的ENMeval数据包对特征组合(Feature class,FC)和调控倍率(Regularization multiplier,RM)进行优化。本研究基于MaxEnt模型模拟西藏瑞香狼毒在当前与未来气候下的适生区变化,并分析其分布质心的迁移特征。模型预测结果显示,影响瑞香狼毒在西藏分布的主导环境因子有六个;当前瑞香狼毒在西藏的最适分布区主要集中于昌都市;在不同气候情景下,瑞香狼毒的适宜分布区将呈现显著变化,其中高度适宜区的范围较现状可能进一步扩大;质心迁移结果表明瑞香狼毒分布中心有西南迁移的趋势。本研究预测了瑞香狼毒在当前及未来气候下的适生区变化,阐明了气候变化对其适生区的影响,为西藏地区综合防治瑞香狼毒与动态监测提供生态学理论依据。 展开更多
关键词 瑞香狼毒 MaxEnt模型 ENMeval 适生区预测 CMIP6
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气候变化条件下新疆额尔齐斯河流域洪水风险评价 被引量：1
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作者 刘涵 吕海深 +3 位作者 朱永华 陈仁升 赵文龙 吴卓珺 《冰川冻土》 2025年第1期227-238,共12页
在气候变暖影响下,干旱区河流洪水风险显著提升。本文在额尔齐斯河富蕴县城段及以上河道采用融雪径流模型(SRM)预测径流,耦合了MIKE 11、MIKE 21 FM模型,研究未来额尔齐斯河上游流域洪水风险。利用额尔齐斯河上游三个水文站实测数据率... 在气候变暖影响下,干旱区河流洪水风险显著提升。本文在额尔齐斯河富蕴县城段及以上河道采用融雪径流模型(SRM)预测径流,耦合了MIKE 11、MIKE 21 FM模型,研究未来额尔齐斯河上游流域洪水风险。利用额尔齐斯河上游三个水文站实测数据率定模型参数,采用CMIP6的三个气候模式两种未来气候变化情景(SSP2-4.5、SSP5-8.5)数据模拟额尔齐斯河流域未来的洪水风险要素,输出了洪水风险区划图。结果表明:2025—2065年,两种未来气候变化情景均显示额尔齐斯河流域洪水风险防治范围为河道北岸,原因是河道北侧地势比河道南侧低,洪水向北侧漫溢;洪水风险从东南向西北逐渐降低;SSP5-8.5情景下的洪水风险比SSP2-4.5情景更为严峻,高风险区域面积比SSP2-4.5多7.2%,中风险区域面积比SSP2-4.5少7.7%,差异体现在县城中部地区,SSP5-8.5情景下该区域为高风险,SSP2-4.5情景下为中风险。 展开更多
关键词 额尔齐斯河 洪水风险要素 MIKE模型 SRM CMIP6
原文传递
未来气候情景下引汉济渭工程水源区水文情势演变规律研究 被引量：1
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作者 韩忠青 刘招 +4 位作者 肖瑜 张嘉琪 张晋霞 岳甲寅 申思齐 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期26-38,共13页
【目的】为探究气候变化条件下引汉济渭工程水源区的水资源情势,保障跨流域调水重大工程高效和持续运行,【方法】采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中CMCC-ESM2气候模式下的3种情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5)数据,驱动引汉济... 【目的】为探究气候变化条件下引汉济渭工程水源区的水资源情势,保障跨流域调水重大工程高效和持续运行,【方法】采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中CMCC-ESM2气候模式下的3种情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5)数据,驱动引汉济渭工程水源区SWAT模型,分析未来气候情景下引汉济渭工程水源区水文情势演变趋势。【结果】结果显示:未来2025—2100年,SSP1-2.6情景下,水源区降水和径流均呈减少趋势,最高、最低气温呈增加趋势,但近期(2025—2050年)、中期(2051—2075年)和远期(2076—2100年)降水量和径流量均高于基准期(1980—2020年);SSP3-7.0情景下降水、径流和最高、最低气温均呈增加趋势,但SSP3-7.0情景下近期、中期和远期降水量均低于基准期,近期径流量也低于基准期;SSP5-8.5情景下降水、径流和最高、最低气温也呈增加趋势,近期、中期和远期降水量和径流量均高于基准期。【结论】未来随着辐射强迫的增加,引汉济渭工程水源区有变暖、变湿的趋势。通过对未来气候变化进行模拟,分析引汉济渭工程水源区水文情势演变趋势,可为引汉济渭工程水资源调配和管理,区域水资源利用提供科学依据和理论支撑。 展开更多
关键词 气候变化 引汉济渭工程 SWAT CMIP6 径流模拟 降水 全球变暖 水文情势
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基于EOF-EEMD结合的青藏高原未来气温非平稳时空变化特征分析
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作者 张雪 董晓华 +4 位作者 马耀明 龚成麒 胡雪儿 陈玲 苏中波 《高原气象》 北大核心 2025年第5期1174-1188,共15页
使用有效的偏差订正方法以及将非平稳数据平稳化,能够提升对气温分析的科学准确性,以深入揭示其时空分布特征及演变规律。本研究使用1970-2014年ERA5_Land近地表(2 m)月平均气温观测数据集,首先利用泰勒图、泰勒指数、年际变率评估指数... 使用有效的偏差订正方法以及将非平稳数据平稳化,能够提升对气温分析的科学准确性,以深入揭示其时空分布特征及演变规律。本研究使用1970-2014年ERA5_Land近地表(2 m)月平均气温观测数据集,首先利用泰勒图、泰勒指数、年际变率评估指数、秩打分法对国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的6种气候模式和多模式集合(MME)平均模式进行评估及优选,然后用Delta偏差订正法和Normal分布匹配法对较优模式进行订正,最后分析SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下青藏高原2015-2100年气温时空变化特点。结果表明:(1)本文选用的6种CMIP6模式及MME平均模式中,EC-Earth3模式模拟气温效果最优。(2)将EC-Earth3模式进行Delta偏差订正后的结果与观测结果对比,其确定性系数和纳什效率系数的区域平均值分别为0.992和0.983,而用Normal分布匹配法订正后,其确定性系数和纳什效率系数的区域平均值分别为0.990和0.978,相比之下,Delta偏差订正对模式月气温的订正效果更优。(3)通过EOF-EEMD结合发现,三种情景下第一典型场年气温呈现全区一致变化,且SSP1-2.6和SSP2-4.5情景下存在共同气温变化敏感区,即藏北高原中部地区;第二典型场气温呈现以扎曲河上游区域逐渐向四周反相变化,其中SSP1-2.6情景下高原整体呈东部降温西部升温,SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下高原先东部增温西部降温,之后则东部降温、西部增温。本研究可为气候模式数据在青藏高原地区的准确应用提供偏差订正方法的参考,并为深入评估青藏高原气温变化对水资源、生态系统和环境的影响提供了关键的基础信息支持。 展开更多
关键词 青藏高原 CMIP6 模式评估 偏差订正 气温预估 EOF EEMD
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黄河流域秦岭北麓河川基流变化解析及对气候变化的响应
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作者 李艺航 张洪波 +2 位作者 刘芳 宁致远 郝帅 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1234-1248,共15页
针对秦岭北麓基流演变特征及其气候响应机制,选取黑峪口(黑河)、秦渡镇(沣河)以及鹦鸽(石头河)3个水文站点的控制流域,基于历史近天然时期水文气象数据构建能反映基流、降雨、潜在蒸散发以及流域根区蓄水容量之间维持关系的基流系数(bas... 针对秦岭北麓基流演变特征及其气候响应机制,选取黑峪口(黑河)、秦渡镇(沣河)以及鹦鸽(石头河)3个水文站点的控制流域,基于历史近天然时期水文气象数据构建能反映基流、降雨、潜在蒸散发以及流域根区蓄水容量之间维持关系的基流系数(baseflow coefficient,BFC)曲线,解析基流与气候-流域属性的动态耦合关系,并评估第六阶段耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)多情景下2031−2050年基流量演变趋势。结果表明:在秦岭北麓区,相较于流域根区蓄水容量,潜在蒸散发对基流具有更大影响;植被覆盖度、地形坡度和土壤渗透率等因素显著影响着基流对降雨和潜在蒸散发的响应规律,并诱发了明显的空间异质性;在SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,3个流域的未来多年平均基流量相比基准期会有明显减少;在SSP5-8.5情景下,3个流域年基流量的年际变化呈现上升的趋势,但其他情景下年基流量年际变化并不明显。 展开更多
关键词 基流 CMIP6 BFC曲线 归因分析 秦岭
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未来气候变化下帕隆藏布江流域不同重现期洪水量级的预估
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作者 李辰龙 李大洋 +3 位作者 王强 付晓花 杨龙 田富强 《水科学进展》 北大核心 2025年第2期332-344,共13页
青藏高原地区水能资源丰富,开展气候变化背景下不同重现期洪水量级计算可为当地水利工程建设提供科学支撑。以帕隆藏布江流域为研究区,将分布式水文模型VIC-Glacier与可解释机器学习方法相结合,基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)... 青藏高原地区水能资源丰富,开展气候变化背景下不同重现期洪水量级计算可为当地水利工程建设提供科学支撑。以帕隆藏布江流域为研究区,将分布式水文模型VIC-Glacier与可解释机器学习方法相结合,基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)以及冰川未来变化预估结果,推求未来近期(2027—2040年)、中期(2047—2060年)、远期(2087—2100年)在中等强迫(SSP2-4.5)和高强迫(SSP5-8.5)情景下不同重现期的洪水量级。结果表明:帕隆藏布江流域洪水量级及其变化具有显著的空间异质特征;未来气候情景下,冰川覆盖面积减少、降水量增加导致径流组分发生改变;对于有冰川覆盖流域,不同重现期洪水量级未来整体呈现减少趋势,减少幅度为6.46%~32.27%;对于无冰川覆盖流域,不同重现期洪水量级未来整体呈现增加趋势,增加幅度为2.87%~15.52%。 展开更多
关键词 洪水量级 VIC-Glacier模型 随机森林 CMIP6 帕隆藏布江流域
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