鄱陽湖流域干旱發(fā)生機制與模擬預(yù)測

干旱是全球分布最廣、造成損失最為嚴(yán)重的常見自然災(zāi)害之一，具有發(fā)展緩慢、持續(xù)時間長、影響范圍廣等特征。隨著全球氣候變暖和極端氣候事件頻率的增加，干旱現(xiàn)象在許多地區(qū)變得更加頻繁和嚴(yán)重。干旱對全球的綜合影響廣泛且深遠(yuǎn)，主要包括環(huán)境影響、社會影響、經(jīng)濟影響、生態(tài)影響4個方面。干旱作為氣候變化的重要指示器和突出表現(xiàn)形式，深入探究其演變動態(tài)和內(nèi)部機制可以幫助科學(xué)家更好地理解全球氣候系統(tǒng)變化，也有助于干旱災(zāi)害事件的預(yù)測、應(yīng)對和管控，從而提升對氣候變化的適應(yīng)能力。全球或區(qū)域尺度的干旱研究，有助于制定更有效的水資源管理和配置政策，確保水資源的可持續(xù)利用；有利于制定適應(yīng)性農(nóng)業(yè)政策，制定耐旱作物的種植方案，確保糧食安全。通過干旱的預(yù)測預(yù)報研究，可以建立更有效的早期預(yù)警系統(tǒng)，利于受災(zāi)區(qū)域提前采取措施，減輕干旱的負(fù)面影響。同時，在新技術(shù)開發(fā)方面，干旱研究激發(fā)了許多技術(shù)創(chuàng)新，如改良耐旱作物品種、節(jié)水技術(shù)和先進(jìn)的水處理技術(shù)，有助于提高對干旱的適應(yīng)能力。總之，多尺度干旱機制及預(yù)測研究對理解氣候變化、優(yōu)化資源管理、提升應(yīng)對能力、推動科技創(chuàng)新及維護(hù)經(jīng)濟和社會穩(wěn)定發(fā)展等諸多方面具有重要意義。

鄱陽湖流域處于長江中游的末端，是長江地區(qū)最大的湖泊型流域，也是長江中游自然-人為強干擾作用極為突出的大湖流域系統(tǒng)。 鄱陽湖流域豐富的濕地生態(tài)系統(tǒng)是重要的鳥類棲息地，維持了多樣的動植物群落。流域內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，是中國重要的糧食生產(chǎn)基地和漁業(yè)生產(chǎn)區(qū)。鄱陽湖流域地處中國東部經(jīng)濟圈，地理位置優(yōu)越，對區(qū)域經(jīng)濟聯(lián)動和長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展有重要貢獻(xiàn)。鄱陽湖流域作為社會依賴性水資源短缺的代表性區(qū)域，其生產(chǎn)與生活方式均依賴充沛的水資源條件。但由于人口快速增長，工農(nóng)業(yè)發(fā)展和能源需求增加，大范圍高強度的人類活動增加了環(huán)境對干旱災(zāi)害的脆弱性，使得鄱陽湖流域的干旱災(zāi)害形勢更加嚴(yán)峻。因此，保護(hù)鄱陽湖流域?qū)τ诒Ｕ蠀^(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、 維護(hù)生態(tài)平衡和應(yīng)對氣候變化至關(guān)重要。開展鄱陽湖流域干旱研究，對確保流域的供水安全、糧食安全、生態(tài)安全具有重要現(xiàn)實意義。積極開展鄱陽湖流域的干旱機制探索研究，有助于建立準(zhǔn)確有效的早期預(yù)警系統(tǒng)，減少對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展的負(fù)面影響，進(jìn)而為政府和地方部門制定針對干旱的政策和應(yīng)急響應(yīng)措施提供依據(jù)。

本書結(jié)合鄱陽湖流域的歷史氣象水文特征，采用多源觀測、統(tǒng)計學(xué)模型和數(shù)值仿真模擬等研究手段，系統(tǒng)揭示了鄱陽湖流域季節(jié)尺度干旱的發(fā)生規(guī)律，并從大氣環(huán)流異常、遙相關(guān)型、水汽條件等角度深入剖析了流域季節(jié)尺度干旱的形成機制，創(chuàng)新構(gòu)建了考慮大尺度氣候因子的統(tǒng)計-動力混合預(yù)測模型。針對鄱陽湖流域極端水文事件和典型干旱過程進(jìn)行了綜合分析和評估，應(yīng)用流域分布式水文模型和地下水?dāng)?shù)值模型， 定量揭示了鄱陽湖流域極端干旱事件對地表-地下水文情勢的影響過程與機制，預(yù)測了流域未來氣候變化和干旱情勢。本書可為研究鄱陽湖水文水資源、水動力水環(huán)境等問題提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，也可為該地區(qū)河湖流域的健康發(fā)展提供重要參考。

李云良

2024年9月20日

（本文節(jié)選自“前言”）

序（節(jié)選）

該書聚焦于鄱陽湖流域的極端干旱現(xiàn)象，探討了流域干旱與氣候變化之間的復(fù)雜關(guān)系，審視了氣候變化對流域水資源的影響，特別是在氣溫升高、降水模式變化等多重脅迫作用下，開展了鄱陽湖流域的干旱演變特征和發(fā)生機制研究，揭示了不同尺度氣候事件作用下鄱陽湖干旱的時空響應(yīng)機制， 進(jìn)一步基于氣候模型、水文模型和流域干旱預(yù)測模型等，定量評估了干旱對地表-地下水文水資源的影響。該書作者通過系統(tǒng)研究干旱的發(fā)生機制、影響因素及未來發(fā)展趨勢，可為流域水資源管理、生態(tài)保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和災(zāi)害應(yīng)急管理等方面提供科學(xué)依據(jù)，提升應(yīng)對氣候變化和極端氣候水文事件的能力。同時，書中提出了未來應(yīng)加強鄱陽湖流域復(fù)合極端氣候的發(fā)生機制及風(fēng)險調(diào)控研究，探索鄱陽湖及其周邊水體對極端氣候的調(diào)節(jié)潛力及韌性提升路徑，闡明鄱陽湖洪泛濕地水熱傳輸過程對極端氣候的緩解機制，側(cè)重自然-人為強干擾下鄱陽湖地下水資源潛力及其生態(tài)效應(yīng)問題，并提出應(yīng)對極端旱澇事件影響的水庫群聯(lián)合調(diào)度研究，這些均是新時期我國河湖流域所面臨的實際問題與挑戰(zhàn)。

相信通過該書的討論，一定能夠引起讀者對流域干旱及其氣候響應(yīng)機制的重視，并為應(yīng)對日益嚴(yán)峻的氣候挑戰(zhàn)提供科學(xué)決策和實踐的指導(dǎo)。該書的工作不僅豐富了對鄱陽湖流域干旱問題的認(rèn)識，也為全球氣候變化研究領(lǐng)域增添了新的篇章。希望該書對長期關(guān)注長江中游通江湖泊及其流域研究的廣大讀者有所幫助，共同為區(qū)域社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

張建云

中國工程院院士
英國皇家工程院外籍院士

本文摘 編自《 鄱陽湖流域干旱發(fā)生機制與模擬預(yù)測 》一書 ，有刪減，圖片來源于該書，標(biāo)題為編者所加。

《鄱陽湖流域干旱發(fā)生機制與模擬預(yù)測》

ISBN 978-7-03-080560-7

李云良 邢子康 馬苗苗 劉 波 姚 靜 著

責(zé)任編輯：黃 梅

審圖號：GS京（ 2024）2650號

在長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展等國家重大戰(zhàn)略的推動下，近年來鄱陽湖流域的氣象水文變化以及頻繁發(fā)生的干旱事件受到廣泛關(guān)注和高度重視。本書側(cè)重探討全球變暖背景下干旱現(xiàn)象的常態(tài)化問題，結(jié)合當(dāng)前鄱陽湖流域的氣象水文特征， 采用多源觀測、 統(tǒng)計學(xué)模型和數(shù)值仿真模擬等研究手段，系統(tǒng)揭示了鄱陽湖流域季節(jié)尺度干旱的發(fā)生規(guī)律。從大氣環(huán)流異常、遙相關(guān)型、水汽條件等角度深入闡述了流域季節(jié)尺度干旱的形成機制，構(gòu)建了考慮大尺度氣候因子的統(tǒng)計-動力混合預(yù)測模型。同時，針對該流域極端水文事件和典型干旱過程進(jìn)行了綜合分析和評估，并應(yīng)用流域分布式水文模型和地下水?dāng)?shù)值模型，深入探究鄱陽湖流域 2022 年極端干旱事件對地表-地下水文情勢的影響機制，并對未來氣候變化和干旱情勢進(jìn)行了預(yù)測。此外，本書還圍繞自然和人為強干擾作用下大湖流域氣象水文的一些熱點和關(guān)切問題展開客觀分析和展望，為河湖流域的健康發(fā)展提供了有益參考。
本書適合氣象學(xué)、水文學(xué)、地理學(xué)、湖泊學(xué)等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科研工作者、管理者以及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀使用。

（本文編輯：洪弘）

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