《耦合動態植被的流域水熱耦合平衡研究》是依託清華大學，由楊漢波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：耦合動態植被的流域水熱耦合平衡研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：楊漢波
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氣候變化對水文過程的影響是水文研究中的熱點問題。植被是水文過程的重要影響因素，同時其分布及狀態也受氣候條件和水文過程影響。本項目擬依託陝西榆林生態水文實驗站開展虹奔葛記相關觀測，同時收集亞洲、歐洲、北美的百餘通量觀測站以及我國不同氣候區、不同植被類型的典型流域的水文、氣象及植被數據，開展植被與水文過程的相互作用機理研究。主要工作包括：一、在流域水熱耦合平衡理論的框架下，根據實驗觀測、結合植被對水文過程作用機理的理論分析及流域模型的數值模擬，分離植被與其它要素多參同效對水文過程的影響，建立植被影響的參數化方案；二、根據通量觀測、野外調查和遙感監測的數據，分析植被在不同時空尺度上的變化規律，揭示植被類型與氣候、水文等環境條件的關係，以及植被狀態隨環境條件改變而產生的波動，建立植被與氣候、水文因子的動態關係，並將其耦合到水熱耦合平衡理論中，實現對流域氣候-植被-水文過程的動態描述。
結題摘要
近年來，在氣候變化背景下，水文過程發生了深刻變化，準射乃煉確評估氣候變化對水文過程的影響是當前水文研究及水資源管理中的關鍵問題。該項目開展了不同尺度的氣象、植被及水文過程的觀測，分析了植被對水文過程控制作用的表現形式及植被對氣象、水文等環境要素的適應機制，揭示了流域尺度上氣候-植被-水文過程的動態關係，解析推導了徑流對植被變化的彈性，針對中國207個三級流域，評估了過去50年徑流對氣候變化的回響，預估了未來40年氣候變化導致的徑流演變。研究表明，在流域水熱耦合平衡方程中，參數n與流域平均坡度呈對數關係，與植被成線性關係。植被對氣候適應重芝良體現為生態系統水分利用效率與大氣水汽虧缺（VPD）的−0.5次方成正比。作為評估徑流對氣候回響的重要方法，氣候彈性己應榜法作為一階近似在氣候變化較大時會產生顯著誤差；徑流對植被的彈性，在中國從東南到西北逐漸增加，其中10%的植被變化最大可導致14%的徑流變化。作為水文研究的驅動因素，氣象要素的觀測在我國面臨儀器更換導致的序列不一致性問題，其中1990s年代我國大規模儀器更換對太陽輻射觀測的影響達16±7 W/m2。在1961-2010年間，中國氣象要素髮生不同程度的變化，紙祖船厚降水西北地區顯著增加；氣溫普遍升高，北方高於南方；太陽探懂辨輻射顯著減少，其中東部地區最為明顯，可能原因是大氣污染；風速顯著減小，可能是南北溫差減少所導致。徑流變化的控制性氣象要素，大部分地區是降水的變化，南方部分地區是輻射的變化，北方部分地區是氣溫和風速的變化。到2011-2050年，年徑流量在黃河流域南部、淮河流域、長江流域、東南諸河流域及珠江流域呈減少趨勢，其中最為嚴重的是珠江流域，在RCP8.5情境下減少量超過80mm；其餘流域總體呈小幅增加趨勢。項目成果完善了流域水熱耦合平衡理論體系，發展了Budyko理論框架下的徑流變化歸因分析方法，得到的中國徑流過去50年及未來40年的變化趨勢，對水資源規劃及管理具有重要的參考套只價值。
