鄱陽(yáng)湖流域干旱發(fā)生機(jī)制與模擬預(yù)測(cè)

干旱是全球分布最廣、造成損失最為嚴(yán)重的常見(jiàn)自然災(zāi)害之一，具有發(fā)展緩慢、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、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(duì)全球的綜合影響廣泛且深遠(yuǎn)，主要包括環(huán)境影響、社會(huì)影響、經(jīng)濟(jì)影響、生態(tài)影響4個(gè)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(dòng)態(tài)和內(nèi)部機(jī)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(cè)、應(yīng)對(duì)和管控，從而提升對(duì)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(guò)干旱的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)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(shí)，在新技術(shù)開(kāi)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(duì)干旱的適應(yīng)能力。總之，多尺度干旱機(jī)制及預(yù)測(cè)研究對(duì)理解氣候變化、優(yōu)化資源管理、提升應(yīng)對(duì)能力、推動(dòng)科技創(chuàng)新及維護(hù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展等諸多方面具有重要意義。

鄱陽(yáng)湖流域處于長(zhǎng)江中游的末端，是長(zhǎng)江地區(qū)最大的湖泊型流域，也是長(zhǎng)江中游自然-人為強(qiáng)干擾作用極為突出的大湖流域系統(tǒng)。 鄱陽(yáng)湖流域豐富的濕地生態(tài)系統(tǒng)是重要的鳥(niǎo)類棲息地，維持了多樣的動(dòng)植物群落。流域內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，是中國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地和漁業(yè)生產(chǎn)區(qū)。鄱陽(yáng)湖流域地處中國(guó)東部經(jīng)濟(jì)圈，地理位置優(yōu)越，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)動(dòng)和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綠色發(fā)展有重要貢獻(xiàn)。鄱陽(yáng)湖流域作為社會(huì)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(zhǎng)，工農(nóng)業(yè)發(fā)展和能源需求增加，大范圍高強(qiáng)度的人類活動(dòng)增加了環(huán)境對(duì)干旱災(zāi)害的脆弱性，使得鄱陽(yáng)湖流域的干旱災(zāi)害形勢(shì)更加嚴(yán)峻。因此，保護(hù)鄱陽(yáng)湖流域?qū)τ诒Ｕ蠀^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、 維護(hù)生態(tài)平衡和應(yīng)對(duì)氣候變化至關(guān)重要。開(kāi)展鄱陽(yáng)湖流域干旱研究，對(duì)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(shí)意義。積極開(kāi)展鄱陽(yáng)湖流域的干旱機(jī)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(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響，進(jìn)而為政府和地方部門制定針對(duì)干旱的政策和應(yīng)急響應(yīng)措施提供依據(jù)。

本書(shū)結(jié)合鄱陽(yáng)湖流域的歷史氣象水文特征，采用多源觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)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(yáng)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(jī)制，創(chuàng)新構(gòu)建了考慮大尺度氣候因子的統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力混合預(yù)測(cè)模型。針對(duì)鄱陽(yáng)湖流域極端水文事件和典型干旱過(guò)程進(jìn)行了綜合分析和評(píng)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(yáng)湖流域極端干旱事件對(duì)地表-地下水文情勢(shì)的影響過(guò)程與機(jī)制，預(yù)測(cè)了流域未來(lái)氣候變化和干旱情勢(shì)。本書(shū)可為研究鄱陽(yáng)湖水文水資源、水動(dòng)力水環(huán)境等問(wèn)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(shū)聚焦于鄱陽(yáng)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(duì)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(kāi)展了鄱陽(yáng)湖流域的干旱演變特征和發(fā)生機(jī)制研究，揭示了不同尺度氣候事件作用下鄱陽(yáng)湖干旱的時(shí)空響應(yīng)機(jī)制， 進(jìn)一步基于氣候模型、水文模型和流域干旱預(yù)測(cè)模型等，定量評(píng)估了干旱對(duì)地表-地下水文水資源的影響。該書(shū)作者通過(guò)系統(tǒng)研究干旱的發(fā)生機(jī)制、影響因素及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，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(duì)氣候變化和極端氣候水文事件的能力。同時(shí)，書(shū)中提出了未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)鄱陽(yáng)湖流域復(fù)合極端氣候的發(fā)生機(jī)制及風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控研究，探索鄱陽(yáng)湖及其周邊水體對(duì)極端氣候的調(diào)節(jié)潛力及韌性提升路徑，闡明鄱陽(yáng)湖洪泛濕地水熱傳輸過(guò)程對(duì)極端氣候的緩解機(jī)制，側(cè)重自然-人為強(qiáng)干擾下鄱陽(yáng)湖地下水資源潛力及其生態(tài)效應(yīng)問(wèn)題，并提出應(yīng)對(duì)極端旱澇事件影響的水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度研究，這些均是新時(shí)期我國(guó)河湖流域所面臨的實(shí)際問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

相信通過(guò)該書(shū)的討論，一定能夠引起讀者對(duì)流域干旱及其氣候響應(yīng)機(jī)制的重視，并為應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的氣候挑戰(zhàn)提供科學(xué)決策和實(shí)踐的指導(dǎo)。該書(shū)的工作不僅豐富了對(duì)鄱陽(yáng)湖流域干旱問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，也為全球氣候變化研究領(lǐng)域增添了新的篇章。希望該書(shū)對(duì)長(zhǎng)期關(guān)注長(zhǎng)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(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

張建云

中國(guó)工程院院士
英國(guó)皇家工程院外籍院士

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

《鄱陽(yáng)湖流域干旱發(fā)生機(jī)制與模擬預(yù)測(cè)》

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(hào)：GS京（ 2024）2650號(hào)

在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展等國(guó)家重大戰(zhàn)略的推動(dòng)下，近年來(lái)鄱陽(yáng)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(shū)側(cè)重探討全球變暖背景下干旱現(xiàn)象的常態(tài)化問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前鄱陽(yáng)湖流域的氣象水文特征， 采用多源觀測(cè)、 統(tǒng)計(jì)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(yáng)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(jī)制，構(gòu)建了考慮大尺度氣候因子的統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力混合預(yù)測(cè)模型。同時(shí)，針對(duì)該流域極端水文事件和典型干旱過(guò)程進(jìn)行了綜合分析和評(píng)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(yáng)湖流域 2022 年極端干旱事件對(duì)地表-地下水文情勢(shì)的影響機(jī)制，并對(duì)未來(lái)氣候變化和干旱情勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。此外，本書(shū)還圍繞自然和人為強(qiáng)干擾作用下大湖流域氣象水文的一些熱點(diǎn)和關(guān)切問(wèn)題展開(kāi)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(shū)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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