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受气候变化的影响,全球水资源分布不均的现象将持续加重,未来极端水旱灾害给人类社会带来的损失也将进一步扩大。湄公河流域及周边区域长期遭受旱灾影响,且在未来气候变化情景下将继续面临旱灾威胁。

近日,清华大学地球系统科学系(简称“地学系”)卢麾副教授课题组在《水文学期刊:区域研究》(Journal of Hydrology: Regional Studies)上发表题为“湄公河流域及周边区域气候变化下的气象、水文干旱研究”(Meteorological and hydrological droughts in Mekong River Basin and surrounding areas under climate change)的论文,估算了历史期及未来一百年不同气候变化情景下,湄公河流域及周边区域的气象和水文干旱特征,并识别了在未来期易受气象干旱影响的重点地区。

基于标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散发指数(SPEI)的计算结果,本研究发现,气象干旱在未来期相对历史期呈现先加重后减缓的趋势,干旱中心呈现明显东移;而百年一遇极端气象干旱事件在未来重现期的变化则表明,中国西南部、湄公河入海口等地区将更易遭受极端干旱灾害的影响。图1展示了RCP4.5情境下,基于SPI预估的未来百年一遇极端干旱事件重现期的变化,红色区域表示重现期降低,极端干旱事件发生频率升高,区域受到的极端干旱灾害风险变大,蓝色区域则反之。

图1 RCP4.5情境下未来未来百年一遇极端干旱事件重现期的变化

基于高精度水文模拟和标准化径流指数(SSI)的计算结果,本研究还发现,湄公河未来期预估的水文干旱同样呈现先加重后缓解的趋势,在未来近期,六个径流站点的干旱强度、烈度和持续时间基本都相对历史期上升,且越靠近下游的站点上升越明显。这说明未来近期湄公河下游面临的水文干旱威胁更大。在未来中期以后,各个站点的干旱状况均将得到明显缓解,上游站点得到的缓解更加显著,几乎不会有干旱发生。图2展示了未来各个时期,水文干旱强度、烈度和持续时间相对历史期的变化。

图2 RCP4.5情景下未来各个时期干旱强度、烈度、持续时间相对历史期的变化

研究还对造成未来气象、水文干旱变化的可能因素(气温、降水等)的空间分布特征和时间变化趋势进行了分析。本研究结果对该地区的抗旱减灾和可持续发展具有重要意义,也能为我国在东南亚地区的水外交提供科技支撑。

清华大学地学系博士黎一杉为该论文的第一作者,地学系卢麾副教授为论文的通讯作者。合作者来自清华大学、长江水利委员会、中科院地理科学与资源研究所、湄公河委员会、中国水利部等单位。本研究得到了国家重点研发计划项目(2017YFA0603703)、第二届青藏高原科学考察研究任务(2019QZKK0206)、国家自然科学基金(91747101 & 41801260)、中科院战略先导科技专项(XDA20100300)的支持。本研究的计算资源得到了清华大学信息科学与技术国家实验室的支持。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2021.100873

供稿:黎一杉

编辑:王佳音

审核:武海平

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