径流是区域和全球水循环的关键环节，也是区域水资源的重要组成部分，变化环境下流域水循环及水资源演变已成为水科学领域国内外关注焦点。径流时空变化特征对水资源的开发和利用有直接影响，进而对社会经济的发展产生影响。Budyko框架具有坚实的理论基础和明确的物理意义，基于该框架开展的水循环演变与归因分析研究已是水文学研究的前沿之一。该著作从关键水循环要素时空变化特征入手，改进多元气候弹性方法定量分析中国径流变化成因，定量识别了中国372个子流域径流变化影响因素。基于推导的PnT弹性系数法，结合CMIP5多种气候模式输出结果，模拟评估了流域尺度中国未来径流时空演变特征。利用提出的水热季节性与非同步性指数（SAI），阐明了气候年内变异与水热耦合平衡之间的关系，发展了水热耦合控制参数半经验方程，探讨了全球主要大河流域水热耦合平衡对气候变化和植被动态的响应。基于提出的任意时间尺度气候弹性法，系统评估全球不同时间尺度径流变化成因及主导因子。该研究对全面而深入探讨变化环境下水循环过程及水资源演变机理，理解变化环境下区域与全球径流演变及其成因具有重要理论意义，对中国乃至全球水资源规划和管理及保障水资源安全具有重要参考价值。
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目录
第1章 绪论 1
第2章 中国径流变化多元驱动因子分析 3
2.1 概述 3
2.2 数据和方法 4
2.2.1 研究数据 4
2.2.2 气候弹性法 6
2.2.3 径流序列趋势突变检验方法 9
2.3 关键水循环要素时空变化 10
2.3.1 时间序列分割点确定 10
2.3.2 变化趋势分析 11
2.4 各因子对径流变化的弹性系数及贡献率 14
2.4.1 弹性系数 14
2.4.2 各因子对径流变化的影响 17
2.4.3 气候变化和其他因子对径流变化贡献率 21
2.5 与模型模拟方法对比—以鄱阳湖流域为例 23
2.5.1 模型优选 24
2.5.2 水文模型模拟方法与气候弹性法结果对比 27
2.6 讨论 28
2.6.1 其他因子影响 28
2.6.2 不确定性分析 30
2.7 本章小结 32
第3章 径流与潜在蒸散发对气候变化敏感性分析 34
3.1 概述 34
3.1.1 潜在蒸散发对气象因子的敏感性研究现状 34
3.1.2 径流对气象因子的敏感性研究现状 36
3.2 典型研究区选取 36
3.3 数据来源 39
3.4 研究方法 40
3.4.1 趋势检验方法 40
3.4.2 水文变异检验方法 41
3.4.3 潜在蒸散发的计算方法 42
3.4.4 水文模拟方法 42
3.4.5 敏感性分析方法 44
3.5 水文气象要素变化特征分析 45
3.5.1 趋势分析 45
3.5.2 水文变异分析 49
3.6 水文模型在研究流域上的应用与比较分析 50
3.6.1 模型结构比较 51
3.6.2 模拟结果对比分析 52
3.7 径流与潜在蒸散发对气候变化的敏感性分析 57
3.7.1年尺度下敏感性分析 57
3.7.2 季节尺度下敏感性分析 60
3.8 讨论 64
3.9 本章小结 65
第4章 气候变化对我国未来径流变化影响评估 67
4.1 概述 67
4.2 数据和方法 68
4.2.1 研究数据 68
4.2.2 气候弹性法 70
4.2.3 气温弹性推导 70
4.2.4 径流变化对未来气候变化响应方程 73
4.3 PnT 气候弹性法模拟效果分析 74
4.4 气候模式下未来降水气温变化分析 76
4.4.1 2070～2099年降水变化分析 77
4.4.2 2070～2099年气温变化分析 81
4.5 气候模式下未来径流变化预估 85
4.5.1 径流变化对降水和气温变化的弹性系数 85
4.5.2 2070～2099年径流变化评估 86
4.5.3 不同气候模式下未来径流变化一致性分析 92
4.6 讨论 93
4.6.1 不同研究结果对比分析 93
4.6.2 不确定性分析 94
4.7 本章小结 97
第5章 气候变化和植被动态对全球大河流域水热平衡影响 99
5.1 概述 99
5.2 数据和方法 101
5.2.1 研究数据 101
5.2.2年尺度Budyko水热耦合平衡方程 102
5.2.3 气候季节性和非同步性指数推导 104
5.2.4 SAI及其他因子对径流和蒸发变化贡献率计算 107
5.3 关键水循环要素时空变化分析 108
5.4 控制参数n半经验方程 111
5.4.1 SAI 在水热耦合平衡中的表现 111
5.4.2 半经验方程建立 114
5.4.3 方程验证 115
5.5 径流和实际蒸发变化及其归因分析 116
5.5.1 径流变化及归因分析 116
5.5.2 实际蒸发变化及归因分析 118
5.6 讨论 121
5.7 本章小结 122
第6章 全球不同时间尺度径流变化归因分析 124
6.1 概述 124
6.2 数据和方法 125
6.2.1 研究数据 125
6.2.2年内、年际尺度径流变化归因方法 127
6.2.3 任意时间尺度径流变化归因方法提出 128
6.3 全球关键水循环要素变化分析 130
6.3.1 关键水循环要素变化趋势分析 130
6.3.2 径流年内和年际变化特征 132
6.4 模拟与实测径流变化对比 134
6.5 不同时间尺度全球径流变化归因分析 136
6.5.1年际尺度径流变化归因 136
6.5.2年内尺度径流变化归因 138
6.5.3 多年尺度径流变化归因 141
6.6 讨论 142
6.7 本章小结 144
参考文献 145
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