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氣候變化對水循環的影響范文1
關鍵詞：氣候變化；CMIP3；WEPL；南水北調中線受水區；徑流量影響
中圖分類號：TV68；P339文獻標識碼：A文章編號：
16721683（2014）02013705
Impact of Climate Change on the Intake Area Runoff
in the MiddleRoute of SouthtoNorth Water Diversion Project
LIANG Zhongyuan1，WANG Haichao2，LEI Xiaohui3
（1.Office of the SouthtoNorth Water Diversion Project Commission of the State Council，Beijing 100038，China；
2.China International Engineering Consulting Corporation，Beijing 100048，China；
3.China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China）
Abstract：Previous results showed that the temperature of the intake area in the Middle Route of SouthtoNorth Water Diversion Project increases by about 1℃ in recent 50 years.In order to analyze the impact of climate change on the future water regulation quantity in the water source area of the SouthtoNorth Water Diversion Project，the paper investigated the impact of climate change on the intake area runoff in the Middle Route of SouthtoNorth Water Diversion Project using the WEPL distributed hydrological model based on the CMIP3 data of WCRP.The results are of an important significance for the study of water regulation quantity in the water source area during the operation of MiddleRoute of SouthtoNorth Water Diversion Project，provide a reliable method for the study of the impact of climate change on runoff，and lay an important foundation for the analysis of the impact of climate change on hydrologic cycle.
Key words：climate change；CMIP3；WEPL；intake area in the Middle Route of SouthtoNorth Water Diversion Project；runoff impact
南水北調中線工程從漢江丹江口水庫陶岔渠首閘引水，經長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口，沿黃淮海平原西部邊緣開挖渠道，在鄭州以西孤柏咀處通過隧洞穿過黃河，沿京廣鐵路西側北上，基本自流到北京、天津[1]。南水北調中線工程受水區（以下簡稱受水區）指規劃由中線工程補水，進行水資源供需分析的計算范圍。根據自然條件、行政區劃并考慮與南水北調東線和安徽省引江濟淮線規劃的補水范圍銜接。規劃的中線工程受水區為唐白河平原及黃淮海平原的西中部，構成南北向逾1 000 km、東西向局部超過300 km的條帶狀范圍，包括北京市和天津市的全部，以及河北省、河南省的部分地區，總面積151萬km2。由于受水區橫跨海河流域、黃河流域、淮河流域，在全球氣候變暖[2]的大背景下，受水區徑流量的形成極易受到氣候變化的影響，從而間接影響水源區的需調水量。
為了定量計算未來情景下水源區需調水量，本文從需求角度出發，選取受水區為研究對象，在分析受水區氣候變化事實的基礎上，計算氣候變化情景下受水區徑流量的變化，以期為南水北調中線工程通水后水源區需調水量研究提供借鑒。
1受水區氣候變化研究
1.1受水區氣溫變化趨勢
在受水區范圍內東、南、西、北四個方向分別選擇赤峰站、大同站、東營站、老河口站1961-2005年系列年平均氣溫數據，分析氣溫變化趨勢，結果如圖1-圖4所示。受水區年平均氣溫變化情況如圖5所示。
總體看來，近50年受水區氣溫呈現增高的趨勢，增高幅度1 ℃左右。
圖1赤峰站年平均氣溫變化情況
Fig.1Variation of annual average
temperature at the Chifeng station
圖2大同站年平均氣溫變化情況
Fig.2Variation of annual average
temperature at the Datong station
圖3東營站年平均氣溫變化情況
Fig.3Variation of annual average
temperature at the Dongying station
圖4老河口站年平均氣溫變化情況
Fig.4Variation of annual average
temperature at the Laohekou station
1.2受水區未來氣候變化情景
在氣候變化研究中，不同氣候模式對不同地區的模擬效
圖5受水區年平均氣溫變化情況
Fig.5Variation of annual average
temperature in the intake area
果不盡相同。許多研究證明，多個模式的平均效果優于單個模式的效果。因此，本文選用“WCRP的耦合模式比較計劃-階段3的多模式數據”，簡稱為CMIP3數據[3]。
通過分析，得到受水區2001年-2030年系列及2031年-2050年系列年平均氣溫及年降水量較1901年-2000年系列的變化情況，見表1。
GCM模擬的水文要素有兩個主要的局限性[4]：一是水文參數化很簡單，常常不能提供詳細的對水資源管理必需的信息；二是空間分辨率太粗，不能提供水文學方面關心的典型尺度上的水文信息。這種變化基本上反映大氣溫室氣體濃度達到某一水平后，可能發生的升溫和降水的變化而引起水循環的改變，基本上沒有考慮人類作用于下墊面引起水循環的變化[5]。
另外，GCM模擬的水文要素在時間和空間尺度上與分布式水文模型不一致，因此氣候模式的結果不能直接應用于分布式水文模型。本文在CMIP3數據輸出結果的基礎上，給出了氣候變化情景，見表2。
表2氣候變化情景
Table 2Climate change scenarios
氣候變化 氣溫變化幅度（℃） 降水變化比例（%）
變化值 -2 -1 1 2 -10 -5 5 10
2氣候變化對受水區徑流量影響研究
2.1受水區分布式水文模型構建
2.1.1受水區水文模擬范圍
由于受水區跨流域、跨區域，水文模擬為流域與區域相結合的分布式水文模擬，另外，受水區的范圍大部分都是平原區，但產流主要來自上游的山區。因此要精確模擬受水區的水循環過程，就要保證上游山區的產流模擬精確，或者研究區域的入口點水文資料足夠精確。在綜合考慮中線受水區邊界、上游產流區和相關水文站位置等因素的前提下，最終確定：研究區域北邊界為海河流域流域界；南邊界為長江流域界；西邊界分為三部分：海河流域界、黃河流域的一部分（通過入口點確定）、淮河流域界；東邊界分為三個部分：海河流域為地市界、黃河流域通過出口點確定、淮河流域為擴大的地市界。
由于單獨對漢江流域進行了分布式水文模擬，因此本文研究區域不包括長江流域部分。
2.1.2受水區分布式水文模型構建
（1）模型構建。鑒于受水區范圍的廣闊性，論文采用WEPL模型進行分布式水文模型構建[6]。模型的輸入數據包括水文氣象、地表高程信息、河網、土地利用/覆被、土壤信息、水文地質、水保工程以及社會經濟供用水信息（受水區氣象站分布如圖6所示）。模型建立包括模擬水系提取、子流域劃分、參數分區劃分、氣象信息空間展布四部分，將受水區共劃分為3 089個子流域（子流域劃分結果如圖7所示），12 617個子流域套等高帶的計算單元。根據38個水文站，25個出口點，共劃分出63個參數分區（受水區參數分區結果如圖7所示）。參數分區描述了每個水文站、出口點所獨立控制的子流域全集。劃分參數分區好處有：a.可以根據水文站的徑流過程分片進行參數調整；b.可以只對參數分區內的子流域進行計算，從而大大提高模擬參數敏感性分析、率定的效率；c.當上游有控制站時，下游參數分區計算就會自動讀入上游參數分區的計算結果。
圖6受水區氣象站分布
Fig.6Distribution of meteorological stations in the intake area
（2）參數敏感性分析。WEPL模型的參數可分為三類：地表面及河道系統參數、植被參數、土壤與含水層參數，所有參數均有物理意義。理論上可根據觀測實驗數據和遙感數據進行推算而無需率定。但由于這些參數在每個計算單元內具有空間變異性，模擬計算時往往使用其單元內平均參數或稱有效參數，因此，通常仍根據流量過程線對一些關鍵參數進行適當調整。WEPL模型參數敏感性分析的十個關鍵參數見表3。
圖7受水區參數分區結果
Fig.7Parameter zonations in the intake area
幾個有代表性的水文站參數敏感性分析結果見表4。
（3）模型率定與驗證。根據實測資料情況，模型驗證選取了1961年-1970系列年進行模型率定，選取1971年-1988系列年進行模型驗證，結果見表5。
從以上結果看出，6個站的Nash效率系數都在05以上，而且大部分都在08以上，相關系數都在09以上，而徑流量誤差最大在30%，說明模型模擬效果好，精度較高。
2.2氣候變化對受水區徑流量影響研究
根據氣候情景中的氣溫變化值及降雨變化值，模擬出1956年-2005年50年系列各個參數分區的年徑流量變化比例，結果如圖8-圖15所示。
圖8降水減少5%情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.8Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the decreasing of 5% precipitation
圖9降水增加5%情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.9Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the increasing of 5% precipitation
圖10降水減少10%情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.10Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the decreasing of 10% precipitation
圖11降水增加10%情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.11Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the increasing of 10% precipitation
圖12溫度降低1 ℃情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.12Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the decreasing of 1 ℃ temperature
圖13溫度增加1 ℃情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.13Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the increasing of 1 ℃ temperature
圖14溫度降低2 ℃情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.14Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the decreasing of 2 ℃ temperature
圖15溫度增加2 ℃情景下各參數分區徑流變化比例
Fig.15Variation percentages of runoff in each parameter zone
with the increasing of 2 ℃ temperature
從圖8-圖15可以看出，黃河流域和海河流域子牙河山區、永定河冊田水庫以上山區、永定河冊田水庫至三家店區間幾個三級區內參數分區徑流變化比例較大。 各參數分區平均徑流變化比例見表6。
總體看來，氣溫變化后，徑流的增加減少與氣溫的升高降低呈現相反的趨勢，徑流變化率基本與溫度變化率相同；降水變化后，徑流的變化與降水的變化呈現一致的趨勢，變化比例較降水變化比例偏大，徑流變化率基本與降水變化率相同。
3結語
變化環境下的水循環研究關注地球生物圈、全球變化以及人類活動對水循環的影響，是國際水文學與水資源學科及地理、生態等眾多學科交叉的前沿性問題。本文分析了受水區長系列氣溫變化趨勢，模擬出了受水區八個氣候變化情景，
計算了氣候變化對受水區徑流量的影響，研究成果對于氣候變化對水循環的影響分析具有重要的理論價值，對于研究未來情景下受水區需調水量具有重要的借鑒作用。
參考文獻（References）：
[1]長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院.南水北調中線一期工程項目建議書[R].2004.（Yangtze River Water Resources Investigation Planning and Design Institute Board.The First Phase of the Middle Route of SouthtoNorth Water Transfer Project Proposal[R].2004.（in Chinese））
[2]秦大河，陳振林，羅勇，等.氣候變化科學的最新認知[J].氣候變化研究進展，2007，3（2）：6373.（QIN Dahe，CHEN Zhenlin，LUO Yong，et al.Updated Understanding of Climate Change Sciences[J].Advances in Climate Change，2007，3（2）：6373.（in Chinese））
[3]國家氣候中心.中國地區氣候變化預估數據集Version 1.0使用說明[Z].2008.（National Climate Centre.China Regional Climate Change Forecast Data Set Version 1.0[Z].2008.（in Chinese））
[4]Gleick P H.Climate Change，Hydrology and Water Resources[J].Reviews of Geophysics，1989，27（3）：329344.
氣候變化對水循環的影響范文2
[關鍵詞]氣候變化 水文水資源 影響
中圖分類號：TV213 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0035-01
1.氣候變化對水文水資源影響的研究進展與方法
1.1 研究進展
針對氣候變化影響的研究最早是由世界氣象組織（WHO）、聯合國教科文組織（UNESCO）、聯合國環境計劃署（UNEP）等多個國際組織于上世紀70年代末發起并開展的，研究計劃包括世界氣候計劃（WCP）、全球能量水循環試驗（GEWEX）等。美國是較早組織氣候變化與水之間關系討論會的國家。隨后多項研究和報告出臺，其中影響力較大的項目是WHO與UNEP共同組建的IPCC，其專門就全球范圍的氣候變化進行評估，旨在為政府決策者提供適應氣候變化決策的科學依據，目前IPCC已4次非常重要的評估報告（分別為1991年、1995年、2001年和2007年）。氣候變暖及其對水資源、農業、生態和人體健康所造成的影響雖已得到全球公認，但氣候變化問題涉及國際環境、政治、經濟、能源、貿易等諸多問題，在落實《里約公約》、《京都議定書》和巴厘路線圖溫室氣體減排方面，如何體現“共同但有區別的責任”方面，各國分歧仍然嚴重。
1.2 研究方法
氣候變化對水文水資源影響的研究，目前都是基于氣候變化而引起流域氣溫、降水、蒸發的變化，預測徑流流量變化趨勢以及對區域供水的影響。由于氣候變化的復雜性及不確定性，評價氣候變化時無法得到未來氣候變化的準確預測值，只能得到一種可能出現的結果，這種氣候變化模式就稱作“情景”――種基于假設基礎上獲得的氣候變化時空分布的描述。進行氣候變化影響研究時先定義未來氣候變化的情景，再建立水文水資源模型，將氣候變化情景作為條件輸入到水文水資源模型中，經過模擬運算得到區域水文循環的過程及水文分量，以此評價氣候變化對水文水資源的影響，并提出相應的措施與對策。氣候變化情景可采用任意設置情景、長系列歷史資料分析、大氣環流模式3種方法生成。水文水資源模型可依據經驗統計、概念分析、流域水文分布等方式建模。已公布的氣候變化情景與水文水資源模型數量眾多，但多屬孤立、靜態模型，存在氣候模型與水文模型耦合性不足問題，且集中于氣候變化對徑流平均變化影響上，故應改進水文模型，建立大尺度分布式水循環模型，研究方向上加強對供用水系統、土壤水分、農業灌溉用水、水環境、航運等方面影響的研究。
2.氣候變化對水文水資源徑流的影響
2.1 對年徑流量變化的影響
在我國，水文水資源主要分為七個流域，隨著氣候變化的影響，南北方的徑流量會隨之發生改變，一般情況下，南方徑流量的增加與減少與北方徑流量的增加與減少交替進行，但是，整體趨勢還是以減少為主。針對我國的氣候條件，氣候變化對水文水資源徑流量影響最大的是淮北地區，徑流量的增幅最大的是遼河一帶，在黃河地區，其徑流量本來就小，在氣候變化的影響下，降水量將減少，那么，其水文水資源的年徑流量勢必隨著減少。
2.2 對西北山川徑流量的影響
在我國，西北地區地形高且地勢復雜，其河流的水源主要來自冰川消融水源的補給，隨著氣候的變化，在全球氣溫不斷變暖的趨勢下，冰川的消融速度加快，在夏季，流域的徑流量會急劇增加，而到枯水季，河流的變干速度也在加快，這對靠水源遷徙生存的動物是極其不利的。在氣候變化的影響下，我國的水文水資源流域都發生顯著的變化，加大了水文水資源的敏感性。
2.3 對徑流量系數的影響
水文水資源的徑流量對區域的濕潤與干旱情況有著重要的影響因素，由于各地不同的氣候環境，以及氣候的不斷變化，水文水資源徑流量的系數也會隨之不斷發生相應的變化。若某一地區的徑流量系數提高，那么該地區的氣候濕潤指數也隨之增加，則該地的水文狀況將會更加濕潤。反之，如果某地的徑流量系數降低時，那么該地區的干旱指數將會增大，水文情況則會邊干。所以，在氣候的變化下，水文水資源的徑流系數也隨著改變。
3.氣候逐漸變暖對水文水資源系統的影響
氣候的變化不僅受自然規律的制約，人為因素也會對氣候變化產生一定的影響。隨著二氧化碳排放量的逐漸增多以及相關氣體的排放，使得全球氣候變暖，氣候變暖對生態環境造成了一些列的影響，同時對水文水資源系統也產生了嚴重的影響。
3.1 對水文水資源質量的影響
環境問題與人們的生產生活息息相關，越來越獲得人們的普遍關注，在全球氣候變暖的情況下，全球氣溫普遍升高，研究表明，干旱、半干旱會增加降水量，增加了空氣濕潤度，也提高了農業的產量，但對我國大部分地區來說，會使我國旱澇災害的發生率大大提高，同時，全球氣候變暖，空氣溫度隨之提高，大大的降低了河水對污染物的分解能力，降低了水文水資源的質量，為人們的生產生活帶到不利的影響。氣候變暖對人們生產生活的影響是方方面面，因此，要加強對環境的保護，恢復原有的生態系統。
3.2 對用水供求的影響
在全球氣候變化的影響下，大氣環流也發生了顯著的變化，這樣，會對區域的降水量產生嚴重的影響。在經濟發達的地區，農業、工業都對水資源具有極大的需求量，在全球氣候變暖的情況系，區域降水量不平衡且相對減少，同時，水資源的蒸發量也提高，大大減少了水資源的供給量，這樣，水資源的減少不僅對人們正常的生活帶來不利的影響，同時，對經濟的發展產生了嚴重的阻礙作用。在降水量本身較少的地區，這種情況的發生將會更嚴重。由此可見，氣候變化對用水供給的影響在一定程度上大于對降水的影響，所以，在經濟快速發展的同時，我們要注意環境的保護，走可持續發展的道路，保護人類賴以生存的環境。
3.3 對區域敏感性的影響
氣候變化不僅對水文水資源的徑流量產生影響，同時，對各區域的干濕程度也會造成影響，在濕潤地區，徑流量對氣候變化具有較強的敏感性，在干旱地區，敏感性較弱。在全球氣溫變暖的情況下，我國七個流域的徑流量發生變化，其敏感性也會發生影響。
3.4 氣候變化對水資源管理的影響
氣候變化對水資源的開發、利用和管理產生明顯的影響。隨著海平面上升、冰川退縮、徑流減小及降水分布不均，供水需求在人口增加的條件下仍在增長，水資源供需緊張的矛盾將進一步加劇。我國水資源總量能排到世界第6位，但人均只有世界平均水平的1/4，居世界128位，同時我國水資源分布極為不均，北方人口接近全國的一半，耕地近2/3，GDP占45%，但水資源不到全國的20%，經常干旱缺水，而南方長江中下游地區由于降水量增加，頻發洪澇災害。這個特點決定了我國水資源管理的難度較大，所以應加強水資源的分析和預測，研究合理分配和利用水資源。
4.結語
氣候變化對我國的水文水資源通過水循環系統產生影響，氣候變化導致降水量、溫度、日照等在區域的變化，會對區域的徑流量、生活生產用水供給量等產生影響。所以，要積極保護我國的生態環境，讓氣候的變化遵循自然的規律，不能人為的改變氣候環境，這會對人類的生產生活造成難以改變的破壞。
參考文獻
氣候變化對水循環的影響范文3
關鍵詞：試題特點；主干知識；地理能力
今年是廣東新高考的第4年，下面就4年來廣東高考文綜地理試題特點作一些分析。
一、試題形式基本穩定
4年來的考綱基本沒變，根據考綱要求，文綜卷地理試題是第1～11題（都是四選一的單項選擇題。每題4分，共44分），第40、41題（非選擇題，共56分）。具體統計如下：
（一）選擇題部分
（二）非選擇題部分
1.內容方面
以區域發展為背景，綜合考查自然地理和人文地理。其中第40題是世界區域，第41題是中國區域。
2.形式方面
自然地理以填空形式出現，簡答題基本是人文地理內容。圖表包括：區域示意圖，發電量構成圖，某采樣點垂直剖面圖，土地利用類型結構變化圖，工業產值結構圖等。
二、突出地理主干知識和地理能力的考查
4年來所考查知識點集中在地球運動的地理意義、影響地表
形態變化的內外力因素、氣候（類型、分布、特點、成因）、天氣變化與天氣系統、河流水文特征、地理環境的地域分異規律、自然災害、人口問題、城市與城市化、交通運輸方式、農業可持續發展、工業化、工業可持續發展等主干知識。
（一）自然地理
考點分布
1.宇宙中的地球
（1）太陽對地球的影響2012年第1題：太陽活動的影響。
（2）地球運動的地理意義。
2010年第40（2）填空題：區時（計算）；2011年第40（1）填空題：晝夜長短、正午太陽高度大??；2012年第6題：地方時（計算）；2013年第6題：日期（某時刻地球上今天與昨天的范圍）。
2.自然環境中的物質運動和能量交換
（1）地表形態變化的內、外力因素。
2010年第7題：外力作用――流水的侵蝕與搬運；2011年第1題：地質構造（背斜、向斜、斷層）；2011年第41（2）填空題：沉積作用；2013年第1題：地質構造（褶皺山實景圖）的成因。
（2）大氣受熱過程。
2010年第8題：無霜期。
（3）全球氣壓帶、風帶的分布、移動規律及其對氣候的影響。
2010年第2題：中國氣候（氣溫與降水分布圖）；2011年第40（2）填空題：地中海氣候成因；2011年第41（3）填空題：我國西北的氣候類型；2012年第40（1）填空題：氣候特點、物候類型；2013年第40（1）填空題：氣候類型。
（4）鋒面、低壓、高壓等天氣系統的特點。
2011年第6題：天氣系統―暖鋒；2013年第4題：阿爾卑斯山區的焚風；2013年第40（3）簡答題：爪哇島雷雨多的原因分析。
（5）水循環的過程和主要環節，水循環的地理意義。
2010年第4題：河流（河岸侵蝕、水位流量變化）；2011年第2題：河流（沖刷與淤積）；2011年第41（1）填空題：河流（流向、類型）；2012年第4題：水循環、洋流、大氣環流（環節、成因、影響）；2012年第7題：湖泊對河流的調節作用；2012年第41（1）填空題：河口的淤積與水深；2013年第7題：河流含沙量變化的原因。
（6）世界洋流分布規律，洋流對地理環境的影響。
2010年第40（2）題：洋流（流向、性質）。
3.自然環境的整體性和差異性
2010年第41（1）填空題：自然帶類型；2011年第40（2）填空題：植被類型；2012年第40（2）填空題：自然帶的地域分異規律（規律表述，影響因素）；2013年第3題：內蒙古植被覆蓋度沿經度變化的規律。
4.自然環境對人類活動的影響
（1）全球氣候變化對人類活動的影響。
2011年第41（2）填空題：地質史上氣候的變化；2013年第10題：高緯度地帶植樹造林對全球變暖的不利影響。
（2）自然資源對人類生存與發展的意義。
2010年第41（1）題：土地利用類型；2011年41（3）填空題：能源（風能）。
（3）自然災害、環境問題發生的主要原因及危害。
2012年第2題：碳氧平衡，環境問題――臭氧空洞、酸雨、全球變暖；2012年第5題：地質災害――滑坡、泥石流；2013年第40（2）填空題：地質災害――火山、地震。
（二）人文地理
1.人口與城市
2012年第3題：人口老齡化；2013年第5題：人口方面的表格數據分析；2010年第10題：城市人口遷移；2011年第7～8題：
某省人口遷移（遷入、遷出）特點，坐標圖。2013年第11題：城市空間結構；2010年第11題：城市化的過程和特點；2011年第3題：
我國城鎮化的特點；2013年第9題：城市首位度。
2.生產活動與地域聯系
農業區位因素，主要農業地域類型的特點及其形成條件。
2012年第40（3）簡答題：農業區位選擇――冰葡萄的生產；2013年第2題：開心果品質與自然環境的關系所體現的農業生產規律；2013年第40（4）簡答題：分析印度尼西亞漁業資源豐富的自然原因。
氣候變化對水循環的影響范文4
1和田綠洲概況
和田綠洲位于新疆塔里木盆地南部邊緣，曾經是絲綢之路上一顆璀璨的明珠。綠洲內灌溉農業歷史悠久，形成了獨具特色的綠洲小氣候。和田綠洲內有墨玉縣、和田縣、洛浦縣及和田市，綠洲與沙漠交錯分布，生態環境極其脆弱[3]。和田綠洲降水稀少，蒸發劇烈，光熱資源豐富，屬典型的大陸性干旱氣候。綠洲內是以維吾爾族為主的少數民族聚居區，又是一個以灌溉農業為生存依據的經濟落后地區，氣候條件及人類活動所引起的變化，導致
河流徑流銳減，威脅了綠洲的生存。和田綠洲年降水量3.4～100.9mm，多年平均為36.4mm，農作物依賴和田河水灌溉。和田河發源于昆侖山和喀拉昆侖山北麓，流出高山峽谷，澆灌了和田綠洲，自南向北縱貫塔北克拉瑪干大沙漠，匯入塔里木河，目前是塔里木河三大源流之一。和田河多年平均流入和田綠洲的水量為44.8億m3，由于綠洲用水以及沿程蒸發滲漏損失，注入塔里木河多年平均水量僅10.47億m3。和田河屬冰川融雪及降水混合補給型河流，豐枯與氣候變化密切相關，直接影響綠洲內各種經濟活動，也影響向塔里木河干流的輸水。
2氣溫變化
和田綠洲內有洛浦、和田、墨玉3個氣象站，分析中采用了1954～2000年實測的年平均氣溫，以及1971～1995年的月平均氣溫。
2.1氣溫的年際變化表1列出了1954～1995年實測氣溫、比濕、降水和蒸發變化情況。由表1可知，從1954年到2000年，和田綠洲氣溫持續上升，增加了0.86℃，說明該段時期氣候處于變暖期，與全球氣候變化相一致[1]。50～60年代氣溫變化不大；而70～80年代氣溫增加顯著。
表1和田綠洲氣溫及水循環要素歷年變化
時段
1954～1959
1960～1969
1970～1979
1980～1989
1990～2000
平均溫度(℃)
平均比濕(%)
平均降水量/mm
平均蒸發量/mm
12.00
41.33
38.0
2466
12.01
42.04
34.1
2543
12.28
42.47
32.8
2649
12.42
41.96
57.6
2803
12.86
42.02
37.6
2694
氣溫逐年增長主要受全球氣候變暖趨勢的影響，同時也與綠洲內人類經濟活動規模擴大有關。氣候的變暖必然導致和田河流域的水循環時空的變化，依賴和田河水資源生存和發展的和田綠洲因而面臨新問題。
2.2氣溫年內變化和田綠洲多年平均氣溫12.2℃。以多年平均值為基礎分析各月氣溫，全年大于平均氣溫的時間從4月持續到10月，共7個月。用變差系數Cv作為衡量年內各月平均氣溫相對變化性[3]，其結果見表2。其中5～9月的變率相對較小，多年來其平均氣溫的變化幅度在3～4.9℃，即夏季氣溫相對穩定，沒有出現極端酷暑或涼夏的異?，F象。冬季，11～2月為最寒冷季節，氣溫變率相對較大，極端最低氣溫可達到-23.2℃，比該年的月平均最低氣溫低10.1℃。冬季氣溫的急劇變化會給當地人民生活和健康帶來一定的負面影響，但有利于同年的病蟲害防治，農業豐收。
表2和田綠洲多年月平均氣溫及其變率
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
最小
最大
平均
Cv
-12.1
-1.9
-4.7
-0.46
-6.8
3.2
0.0
/
6.5
10.8
8.5
0.15
14.2
19.4
16.5
0.08
18.2
23.1
20.8
0.06
22.0
26.1
23.9
0.05
22.7
27.7
25.5
0.04
22.3
26.8
24.4
0.05
17.7
20.7
19.7
0.04
10.6
14.4
12.4
0.08
1.7
7.4
4.3
0.30
-8.8
0.1
-3.0
-0.72
11.1
13.2
12.2
0.04
注：上表中溫度單位為℃；Cv為系列的變差系數。
2.3氣溫變化的趨勢性圖1表明過去近50年來和田綠洲氣溫具有遞增趨勢。依據坎德爾(Kendall)秩次相關檢驗[4]，當n=47，信度水平α=0.05時，檢驗統計量U=-2.37，其絕對值大于Uα/2=1.96，表明和田綠洲氣溫遞增趨勢明顯。和田綠洲氣溫線性趨勢回歸方程為：
T=11.92+0.0147t
(1)
式中：T表示年平均氣溫；t表示時間，t=1,2,…47。利用線性趨勢的回歸檢驗[4]，統計量T=2.57，大于Tα/2=2.23；可判定和田綠洲氣溫的線性趨勢顯著。
依據這一趨勢性預測的2050年平均氣溫為13.3℃；即比1954年增長1.4℃。文獻[9]應用Hadley中心海-氣耦合模式，同時考慮溫室氣體和氣溶膠的作用預測塔里木盆地氣溫變化趨勢，其結果與本研究基本相符；但本研究表明冬季增溫顯著，夏季氣溫穩定；這則與文獻[9]差異較大。與IPCC最新公布的4個大氣與海洋耦合GCMs情景模擬的平均結果相比，也很接近；IPCC4個模式在該區域
圖1和田綠洲氣溫差積與距平曲線
2020～2039年平均增溫0.9℃(引自http//ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk)，本研究表明在這一時段內增溫約0.7℃。
3蒸發變化
和田綠洲氣候干旱，實測年蒸發量為2219～3137mm，多年平均2684mm，遠大于降水量，足以說明和田綠洲的蒸發劇烈程度。用干燥指數來描述氣候干旱程度，則和田綠洲的干燥指數為25～842。最小值發生在1987年，降水量達最大100.9mm，但蒸發量2505mm不是最小值；最大值發生在1985年，降水量為最小3.4mm，蒸發量則高達2864mm。
3.1蒸發的年際變化由表1和圖2可知，和田綠洲的蒸發量在80年代后呈現逐漸增加的趨勢，與氣溫變化基本一致。和田氣候變暖會引起蒸發加劇，從而降低作物的水分利用效率，對農業生產不利。
3.2蒸發的年內變化和田綠洲年內各月蒸發量實測值見表3。月蒸發量隨季節變化而變化，冬季(11～2月)蒸發最小，只占蒸發總量的953%；初春秋末(3月和10月)由于氣溫升降快，蒸發變化迅速，占總蒸發量的13.8%；年內蒸發主要集中在4～9月，與氣溫變化一致。
圖2和田綠洲年蒸發量的距平和差積曲線
從蒸發變率來看，蒸發量越大，蒸發變率越小，蒸發越穩定；冬季蒸發變率大于夏季，即夏季蒸發較冬季穩定。分析冬季(11～2月)蒸發序列表明，存在與冬季氣溫變化一致的顯著遞增趨勢，其線性回歸方程為：
E=232.9+1.95tR=0.419
(4)
式中：E為冬季蒸發量；其余符號同上。
表3和田綠洲歷年各月蒸發及其變率(單位：mm)
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
最小
最大
平均
均值比
Cv
16
58
42
1.54
0.25
28
106
76
2.81
0.26
136
248
195
7.22
0.17
226
391
311
11.5
0.11
289
444
376
13.9
0.11
329
474
397
14.7
0.09
314
497
393
14.5
0.09
284
406
339
12.5
0.10
185
359
260
9.60
0.13
145
221
178
6.58
0.10
67
128
96
3.55
0.15
20
63
44
1.63
0.25
2219
3137
2648
0.08
注：上表中月數據統計時段為1971～1995年，年數據統計時段為1954～1995年；均值比例指各月的平均值與多年平均值(2707mm，即1971～1995年的均值)之比。
從以上分析得知，和田綠洲蒸發主要受氣溫的影響。通過冬季氣溫與蒸發的相關分析，二者的相關系數為0.853，遠遠高于年氣溫與蒸發之間的相關系數(0.490)，而在其余季節，二者的相關系數為0.507，即冬季氣溫對冬季蒸發的影響更大，其余季節次之。和田綠洲氣溫，尤其是冬季氣溫的升高，對當地的水平衡和生態環境將會產生重要影響，值得關注。
4濕度變化
4.1比濕的年際變化比濕是衡量空氣濕度的重要指標，收集到和田1954年以來年平均值和1970以來的月平均值。蒸發的增大一般會使空氣濕度增大，但和田綠洲內部綠地與沙漠交錯分布，外部又三面被塔克拉瑪干大沙漠包圍，蒸發的水汽迅速擴散消耗，導致綠洲濕度沒有增加。由圖3可以看出，47年來比濕變化與蒸發相接近；依據坎德爾(Kendall)秩次相關檢驗[4]，當n=47，信度水平α=0.05時，檢驗統計量U=1.68，其值小于Uα/2=1.96，表明濕度無明顯遞增趨勢。
4.2濕度的年內變化表4列出了1970～2000年比濕的各月特征值。由表4可知，冬季(12～2月)比濕較高，但變化也較大，反映在Cv較大上；春季(3～5月)較低；夏季比濕相對穩定，Cv較小。冬季和田綠洲沒有農作物生長，這時空氣濕度高沒有實際意義。春季因風多，空氣中的水汽擴散很快，因此濕度最低，故需要大量灌水，以滿足作物發芽和生長。
圖3和田綠洲比濕距平與差積曲線
表4和田綠洲歷年各月比濕及其變率
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年均
最大
最小
平均
Cv
75
38
54.7
0.15
81
24
45.7
0.28
53
27
35.0
0.22
39
24
29.5
0.16
47
26
34.8
0.15
48
31
38
0.14
55
34
43.2
0.13
55
35
45.1
0.10
59
37
44.1
0.12
57
33
42.7
0.13
59
37
45.6
0.13
76
37
45.6
0.13
48.7
35.5
42.8
0.08
注：上表中月均值計算時段為1971～1995年，年均值為1954～1995年；比濕單位為kg/kg。
5降水變化
和田綠洲降水量極少，不直接產流，是該地區干旱的主要原因之一。降水變化特征分析，對了解其變化趨勢及未來雨水資源利用具有重要意義。
5.1降水的年際變化和田綠洲降水實測值如表1所示。從50年代到70年代，年平均降水量逐漸減少，到80年代開始上升，90年代降水量達到最高。年降水量存在不明顯的遞增趨勢，降水變率Cv為0.59，比甘肅敦煌的0.57稍大[3]。
由表1可知，50年代中后期到70年代末，降水量都小于多年平均降水量(36.4mm)，并且在逐漸減??；其中70年代為枯水期，降水量比多年平均值低9.9%。80年代與90年代降水都高于多年平均情況，其中80年代為豐水期，降水量超出多年平均值的30.8%。年降水量差積曲線如圖4所示，和田綠洲的年降水量變化可分為3個階段，1954～1971年之間，年降水量呈遞減趨勢，但不十分明顯；1972年為偏豐年，使差積曲線抬升，隨后從1973～1986年之間，年降水量逐漸遞減，較前一遞減段的趨勢更明顯；第3段初期，1987年和1988年連續出現豐水年；進入90年代后降水豐枯交替頻繁。
利用氣候異常的概念[5]來分析年際降水量的變化。如果某年降水量Pi滿足下式則認為該年降水量異常：
式中：σ為年降水系列的均方差，經分析計算σ=21.4。在42年的實測序列中，只有72、87和88年降水量偏多異常，而沒有出現降水量偏少異常，見圖4。
5.2降水的年內變化和田綠洲歷年降水的年內分配見表5。降水主要集中于5～8月，降水量為25.9mm，占全年降水量的72.8%。初春和晚秋時降水最少，不利于春季播種。同月年際間的降水變化很大，從0.0～42.3mm，導致降水變率也大。從降水變率分析可知，降水較多季節的降水相對較穩定，而降水稀少季節的變率大，穩定性差。
圖4和田綠洲降水量距平與差積曲線
表5和田綠洲歷年月降水及其變率
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
最小
最大
邊續無降水日數
平均
Cv
0.0
11.1
11
1.6
1.68
0.0
11.9
8
2.3
1.54
0.0
9.9
16
0.8
2.81
0.0
11.2
10
1.6
1.75
0.0
42.3
4
7.3
1.56
0.0
27.5
2
8.3
1.08
0.0
21.7
3
5.6
1.17
0.0
28.7
5
4.7
1.58
0.0
20.6
14
2.1
2.23
0.0
14.2
20
1.2
2.59
0.0
1.1
22
0.1
2.91
0.0
7.9
14
1.7
2.39
3.4
100.9
22
35.6
0.59
注：上表中降水單位mm；以上統計數據來自1971～1995年；無降水月數是在25年的實測月降水資料中統計得到；Cv為系列的變差系數，又稱做降水變率。
6徑流
如前所述，和田河是綠洲生存的命脈。由于氣候原因，和田河支流玉龍喀什河與喀拉喀什河在出山口處的流量已表現出不明顯的遞減趨勢。和田河流入灌區后，由于人類農業生產規模擴大，灌溉面積逐年增加，灌溉用水也不斷增大。70年代以后，隨著節水灌溉措施的推廣，引水量有減少傾向，但不明顯。這導致和田河匯入塔里木河的水量遞減趨勢相當明顯，其線性趨勢以方程表達為：y=-0.1555t+12.562[6]。如果按此趨勢發展下去，和田河
將在80年后斷絕與塔里木河的水力聯系[7]。為了和田綠洲自身的發展，也為了塔里木河下游生態環境的重建，和田綠洲都需要加大節水力度，特別是農業灌溉節水。這樣，才能保證綠洲經濟和生態環境的可持續發展。
7結語
近半個世紀以來和田綠洲正處于變暖期，氣溫總體呈遞增趨勢，經Kendall秩次檢驗趨勢性顯著。蒸發量主要受氣溫變化影響，其變化與氣溫較一致，存在遞增趨勢。和田綠洲由于土壤母質、氣候以及人類活動等原因，灌區內土壤鹽堿化和次生鹽堿化較嚴重。降水變化與氣溫相差甚大，隨氣溫的增加，降水是先減少后又增加，年際之間的變化很大，從3.4～100.9mm。由于和田綠洲三面為塔克拉瑪干大沙漠包圍，盡管蒸發增大，但因水汽迅速向周圍干燥的沙漠擴散，故空氣濕度并無明顯變化。從水循環角度看，由于氣溫升高，蒸發增大，降水趨于集中，而濕度無明顯變化。這表明水分在和田綠洲滯留時間變短，換言之，側支水循環增大而河川地表徑流減少，使這一極端干旱區可利用水資源更加短缺。對農業而言，這將導致土壤蒸發增大會使土壤積鹽更為嚴重；因為少量降水只能濕潤土壤，達不到洗鹽的效果，反而會引起下層土壤鹽分的上升[8]，不利于作物生長。因此，有必要在研究氣溫變化對水資源影響的同時，關注其對土壤水鹽運動的影響。
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氣候變化對水循環的影響范文5
本文以高中地理必修一第三單元《地球上的水》相關知識為例，對高中地理探究式課堂教學進行探索。
【課堂學案】
考試說明中【考試內容】與【能力要求】分析
【考向預測】
水循環和海水運動對地表形態、有關地理事物的形成和分布影響巨大，因而成為高考的常考內容?？疾榈男问揭话阋詧D像資料為載體，考查各種水體的相互關系、河流的補給類型及影響因素、洋流的分布及對地理環境的影響、水資源的合理利用等。湖泊（含人工湖泊）的水面變化及影響因素、人類活動對水循環的影響、洋流與氣候變化之間的關系將會成為今后高考命題的關注點。
【課堂探究】
探究一：河流水文特征
河流水文特征是發生在河流中的水文特性和變化規律。主要包括徑流量、水位、含沙量、汛期、結冰期、落差與水能、流速等方面。
知能聯動：河流水系特征：水系是流域內具有同一歸宿的水體所構成的水網系統。表述角度一般可從河流的長度、流向、水系形狀、河網密度等水系特征與河流所在地形、地勢、地貌關系密切，主要包括發源地與流向，長度與流域面積，支流及注入海洋，上、中、下游的劃分及各河段河床特征，流經省區、重要城市及流經地形區。
探究二：北印度洋海區季風洋流
在世界洋流中，北印度洋海區因受季風環流的控制，洋流流向在一年中具有明顯的季節變化，夏季海水向東流動，冬季海水向西流動。而其它洋流在一年中的流向基本保持不變。正因這一特殊性，往往成為考試中的一個焦點，同時也成為學生學習中的重點和難點。
1.觀察上圖，分析探討北印度洋季風洋流特征，并完成下表
2.北印度洋季風洋流使得馬六甲海峽海水流向在一年中會發生何種變化？原因？
探究三：洋流對地理環境的影響
材料背景：幾位秘魯青年人決定一起參加“從秘魯經太平洋去冰島，體驗異域風情”的環球之旅活動，他們從秘魯出發，乘船經太平洋至冰島環球旅行，途徑以下地區：
情景一：停靠的第一站――赤道橫穿的科隆群島。船員們到島上休息，增補生活必需品，發現島上有企鵝的蹤跡。為什么生存在南極的企鵝會出現在赤道橫穿的島上？（從生存環境角度考慮）并總結洋流對氣候產生的影響。
情景二：船只繼續前進，12月份到達北印度洋，細心的船員發現船速快了，并得到船長的確認。船長在餐桌上給大家講了航海中利用洋流流向的故事――“鄭和七下西洋的故事”。為什么12月份船速會加快？總結洋流對海洋航行的影響。
情景三：船只經過波斯灣、紅海、地中海，來到大西洋東岸，途徑葡萄牙、西班牙、法國，穿過英吉利海峽，?？吭谟鴤惗馗?。船員們發現這里魚船如梭，思考：這里靠近什么漁場？世界四大漁場的成因分別是什么？（秘魯、紐芬蘭、北海道、北海）并總結洋流對海洋生物的影響。
氣候變化對水循環的影響范文6
關鍵詞：水文科學 機遇 挑戰
水文科學的發展要結合我國全面建設小康社會的目標來發展，要基于我國社會經濟的發現現狀來發展，要借助于我國可持續發展的戰略決策來發展。水文科學的研究是為了實現人口、資源、環境的協調發展。由于水是人類賴以生存的的自然資源，是國家經理建設與人民生活中不可或缺的基本資源，由此水資源的重要性可見一斑。水文科學是研究地球上一切與水有關的所有科學領域的學科，關系到社會經濟發展與人類的生存發展問題，是一門涉及面廣博且具有重要價值的科學性學科。然而水文現象復雜繁多且其在時間尺度與方向上都具有不重復性，有時還會有空間方面的變異性，這些問題使得我國相關部門對水文科學的研究要更加細致與全面。
1.水文科學的概況
1.1水文科學的基本內容
水文科學作為一門研究水的學科，對水的形成、循環、時空分布、化學性質、物理性質進行相關研究。不僅如此，水文科學還要對水資源的開發利用、水資源的保護、水旱災害的形成等方面予以探索。水文學科的研究領域非常廣泛，它不但涉及水量的研究，還還涉及水質的研究。不但涉及當前水情變化規律的研究，還涉及地球上水的生命史及其未來發展的研究。不但涉及生態環境方面的研究，還涉及水利工程方面的研究。
水文學科中最基本的兩大基本規律是水文循環與水量平衡。在我們所生存的地球上，各種水體通過水文循環緊密地聯系在一起，因而水文循環是水文研究的重要內容。
1.2水文科學的形成過程
水文科學是一門又古老又年輕的學科。其研究可以說從公元前三千多年前就有跡可尋，當時古埃及就在尼羅河畔勘測水位。在我國公元前一千四百年前后， 殷墟甲骨文中早已出現了有關降雨和洪水的相關記載，后來我國古代人民開始采用測雨器來觀測雨量，繪制降水量的等值線圖。法國文學家在一七七五年發表明渠均勻流公式。德國的水文學家沃爾特曼在一七九零年發明了流速儀。以上取得的成果都表現為水文科學的萌芽階段。
水文科學的迅速發展時期是十九世紀牛頓力學的古典科學得到快速發展階段，該科學的發展帶動了水文科學的迅猛發展。作為一門涉及面廣博的學科，水文科學逐漸形成了自身的一套系統。在二十世紀前半葉，由于生產力的不斷發展，人們越發希望能夠對洪旱的基本變化規律予以掌握，以此來建造水利工程造福百姓。直到一九五七年愛爾蘭的水文學家納西對瞬時單位線的物理機制進行了深入分析，并且用數學語言描述了流域的匯流過程，這些相關理論的提出使得許多水利工程的管理更加地科學化與合理化，同時也奠定了工程水文學的基本內容。當前很多工程水文學的許多內容就是因為該階段優秀理論的提出而產生的，正因為這些優秀理論的影響使得許多的措施在工程水利中被普及開來。二十世紀后半葉，各國的經濟水平都有了很大的提高，大多數國家對水文科學的重視度大幅度提升。因為計算機領域進行了信息技術的革命，對的現代科學技術飛速發展起到了極大的推動作用，與此同時，水文科學領域也得到了極大的發展。
引人注目的是在1965年啟動了國際水文十年，并在十年之后全面實行國際水文計劃。目前該計劃已經進入了第七階段，世界各國的水文學家進一步加強了合作，許多新的理論方法不斷涌現。然而從學科的發展方向來看，近幾十年來，正是因為各國經濟社會的發展，與水資源有關的各類水問題不斷出現并有加劇趨勢，我們的生存環境受到了很大的威脅。針對這些現象的發生，產生了以研究水資源短缺問題為核心的水資源水文學、以研究水環境為核心的環境水文學、以研究生態問題為核心的生態水文學等等相關水文學。由于全球氣候變暖，又產生了以研究氣候變化對水循環的影響為核心的全球變化水文學，該文學而今已經成為了世界各國水文學界研究的熱點。我國相關部門在政府的倡導下也積極參加各種關于水文學的國際項目與活動，在一些突出領域加大了工作量，并對其展開大量的深入研究，因此取得了比較不錯的成果。
綜合以上的闡述不難看出水文科學研究的領域正在不斷擴大，與人類的關系越加親密，在社會研究領域的地位也越發重要。這些正是印證了水是生命的起源，萬物皆由水衍生而來。
1.3水文科學的發展情況
隨著信息技術時代的到來和某些新理論及邊緣學科的作用，水文科學的研究也在快步前進。尤其是人口問題、水資源短缺問題、水環境惡化問題和氣候變化問題的催化作用，使得水文科學的研究問題更加被廣泛關注。不但是我國開始重視這一方面內容，世界上的許多國家也在該方面大花心血，國際活動頻繁起來，我國的水文學家及相關工作人員或專業人員也積極參與到國際活動的交流與合作中，展開了許多具有深遠意義的研究工作，極大地促進了水文科學的變革與發展，進而推動水文科學的現代化進程。關于水文科學當前的發展狀況，大致分為以下幾點：
（1）國際交流合作越加頻繁。
自國際水文計劃實施以來，聯合國教科文組織與世界氣象組織就為此召開了許多水文國際會議。因此國際水文計劃是圍繞水文科學研究與教育的國際性的全球性計劃，對水文學進行國際培訓與知識傳播，提高各個國家政府及相關人員抑或是人民群眾對水文科學的認識。國際水文計劃的重心在于應用水文學和水資源的調查評價、開發利用、管路保護及人類活動對水資源的影響，為的是幫助解決水資源問題和與水有關的社會經濟問題。
水文科學的研究不僅僅局限于認識水文循環的物理過程，還需要研究對水文循環的生物控制及氣候、水文和環境之間的相互作用，進而深化對陸面生態系統的影響，對全球氣候變化的影響等，最終實現人類可持續發展的目標。目前生態水文學已經成為了近代水文學發展的一個重要方面，其內容涉及了土壤、大氣、植被、河流等許多因素。二十一世紀初，關于水文科學的發展，國際水文科學協會組織并發起了全球范圍內針對水文科學發展的大討論，而后許多國家相繼成立了相關研究機構來推進水文科學的研究工作。
（2）水文科學研究的相關領域。
首先，水文循環與生物圈的相互作用。以前的水文研究側重于考慮水量的自然化，而今的水穩研究要側重考慮生物圈與人類活動之間的相互作用，注重陸地生態水文環境與空間格局的變化規律的問題。
其次，氣候變化與水環境的相互作用。以前的水文科學認為在陸地上整個體系中水文循環的平均值是不會改變的，對于年徑流量的漲退現象則視為階段性的波動。而今的水文科學的研究意識到一個系統中的水文過程并不總是處于平穩狀態，是會出現不同程度的變化的，陸地上的生態系統對大范圍的水文循環具有很大的反饋協調作用。
最后，人類活動與水環境的相互作用。隨著社會經濟的發展，土地利用、植被覆蓋和碳循環的問題十分突出，水文循環與生態系統之間的聯系與作用因為人為因素的干擾而受到了很大影響。因為土地利用變化十分劇烈，城市化進程加快，許多地方的河道遭到了圍墾，湖泊也因為經濟因素而受到填埋。河道、水域等許多自然生態屋被現代化改造，水文環境一下子就被迫改變。水文循環的過程是復雜交錯的，不但與陸地表層的各種自然要素的分布密切聯系，還與土地利用等關聯密切。自然變化與人為因素雙重影響下的水文循環開始變得紊亂無常，許多難以預料的災害也因此而出現。
2.水文科學研究的趨勢與特點
2.1研究領域趨向廣泛
結合當前現狀，當代水文科學的研究領域將會不斷擴大，研究的問題也會越來越復雜，還會遇到來自各方面的確定與不確定因素干擾。研究規避水文循環過程中的基本規律與不可測的突發問題是一項艱巨而具有挑戰性的任務，因而在研究的過程中要學會利用其他相關領域的理論知識或規律輔助，來幫助解決水文科學領域的相關疑難。
2.2注重研究的整體性與系統性
由于地球上的不同圈層之間都有著緊密的聯系，因而改變其一就會影響到其他所有圈層的動態規律，所以在預測未來的發展情況時，要從水文循環和轉化的物理關系上來分析氣候變化與生物作用對人類活動的影響。針對水文科學的研究也不能局限于某一技術的應用，而要結合地理信息系統、衛星遙感等技聯合起來術對其進行全方位的研究。
2.3與人類活動關系更為緊密
實際上說來，對水文科學進行深入研究的根本就是為人類服務的，是為了解決社會發展過程中的用水問題，是為了解決生存環境中的水循環問題，是為了更好地落實可持續發展的戰略決策。
3.水文科學研究的問題與相應措施
水文科學的研究是由于社會需求的存在而產生的，人類的需求決定了其研究方向與進程。社會發展對水文科學的需求主要表現為防洪減災、水資源的開發利用、生態環境的保護和社會經濟可持續發展等方面。目前我國水文科學的研究領域還存在著諸多問題亟待解決，其中比較突出的有水旱災害的監測與預報技術比較落后，可提供依據的水文研究資料比較稀少，區域性水文研究和關于不同水體的研究不平衡，水文基礎研究薄弱，水文基礎信息匱乏等等。
3.1水文科學研究中出現的相關問題
3.1.1防洪減災中的問題
氣候變化會造成水旱災害更為頻繁，防洪減災已經成為了我國政府必須解決的社會環境問題。我國處于東亞季風區，大多數的地形自西向東傾斜，對洪水的形成與匯集具有促進作用。加之植被覆蓋率小、水土流失嚴重等問題，使得我國的洪澇災害嚴重而復雜。因為人類盲目追求經濟的發展而忽視了環境的反作用，致使流域的水體分布不均、循環受礙。
3.1.2水資源的開發利用問題
水文科學的研究是為了促進水資源合理安排與利用，為了有效保障水資源的安全，進而保障糧食安全和生態環境。為了實現水資源的可持續利用，必須要保證水資源的開發利用的總量不得超過水資源的再生能力，相關部門必須要展開水資源形成與演化的研究。我國因為干旱而造成的農業方面的損失不容小覷，這些問題對于我國的可持續發展有著嚴重的威脅影響。雖然我國在干旱發生發展機理研究方面做了許多工作，但是卻沒有從根本上解決問題。因為我國將旱澇規律研究大多著眼于水文氣象變化規律的研究方向上，難以解釋干旱形成的物理機制，因而在針對干旱問題上還保留了大量的疑難殘余。
3.1.3水資源的可持續利用問題
水資源的地區分布不平衡導致區域性水資源短缺，在水文科學研究的過程中，水資源合理配置與科學調度中的許多關鍵性問題至今仍未解決，我國當前還沒有形成跨流域調水的規范技術體系。
3.1.4生態系統問題
我國的生態系統因為城市化進程的影響而遭受了很大的打擊，各種生態問題因為難以得到良好而及時的解決而變得越發嚴重。人類活動促使水的分布及運動更加不合理與不規律，甚至導致了水土流失、土地荒漠化等。
3.1.5江河治理問題
針對江河治理的過程中，我國相關部門只是采取非常片面的手段，將目光局限于經濟與工程上，專注于局部河段的治理，因此未能取得非常良好的效果。江河治理的地學基礎是江河治理過程中人與江河互相作用的地學，包含了地質面貌、水文氣候和流域自然地理等因素。人類根據自身意愿通過不同方式和不同程度作用給河流，這種影響漸漸將河流的相關特性改變。
3.1.6工程規劃問題
社會發展的進程中，因為人類活動的不顧后果，使得水文系統嚴重受損，給水利工程方面數據采集帶來極大難度。
3.2針對水文科學研究問題的解決方法
3.2.1為防洪減災提供支撐
防洪減災問題需要水文信息與知識的支撐。從理論的角度上講，理應加深對洪水形成規律的研究。從技術的角度上講，理應強化水文信息的采集、傳輸、預報、調度與決策。從實踐的角度上講，理應加大非工程措施的水文依據的研究。
3.2.2為水資源的可持續利用提供基礎
水資源的可持續利用是推進社會發展的動力，是人民正常穩定生活的保障。從理論的角度上講，理應加強水資源形成與演化機理的研究，加強全球變暖條件下對水資源的影響的研究。從實踐的角度上講，理應加強水資源評價與水資源開發利用的研究。
3.2.3為生態環境保護提供服務
生態安全與環境的保護需要提供相關水文知識的服務。從理論的角度上講，理應揭示水對生態安全與環境保護的影響。從實踐的角度上講，理應根據自然條件下采用不同的研究方法。
3.2.4為江河治理提供依據
江河的治理過程需要提供具體的水文依據。從理論的角度上講，理應揭示河流發育演變的地學基礎。從實踐的角度上講，理應充分考慮江河的實際情況，制定合理可行的改進措施。
3.2.5為人類活動提供警告
根據人類活動給水文系統造成的劇烈影響，應當加強人類活動對水文條件的影響，加強水文分析計算途徑與方法研究。
4.水文科學研究的機遇與挑戰
水文科學對我國社會的可持續發展與人民安居樂業有著十分重要的作用，我國相關部門重視水文科學的研究與發展，在其中投入許多人力物力財力，并且引進先進的理論方法來支持水文研究。
從開始到現在，我國的水文科研已經與國際接軌，而且還適當地融入到教育事業中去，使得兩相領域相輔相成共同發展。除此之外更重要的是，我國的水文科學發展將要在社會發展的進程中面臨許多不可預測的事情。這些不可預測對于我國來說既是機遇又是挑戰，因此我國應該及時抓住機遇，勇于面對挑戰。
4.1充分利用國家相關資源
根據我國當前的水文科學研究現狀，要充分發揮與利用我國先進的相關資源。我國已經設立了部級水文資源重點實驗室，而且還實行了“211”工程建設。我國政府應當充分抓住該機遇，啟用相關高技術人才，聯合國際相關機構并結合我國發展的實際需要來開展水文科學規劃的科學研究。重點對水文基礎研究、水文應用基礎研究和水文科學人才等教育與培養方面進行大規模的操作與規劃，實行具有我國特色的水文科學研究。
4.2結合國家發展需求
我國制定了水文科學研究的發展規劃，在該規劃的引領下，結合我國“十五”的發展需要，利用全國水文研究機構共同協作，開展國家級重點基礎項目研究。通過這些方式來促進我國水文研究人才的溝通交流，進而推動水文科研的進步。
4.3鼓勵成果共享
從長遠的角度來看，我國應當積極鼓勵水文人才與水文成果的國際化交流，將我國研究出來的先進理念同世界上的其他國家進行交流合作，積極參與各國的合作性水文項目，促進我國水文學科基礎與應用研究的發展。
4.4培養高技術人才
為了我國水文科研的進步與發展，要從相關研究人員的綜合素質抓起，重視水文科研高層次人才的培養。
5.總結
社會科學技術的不斷進步，生產實踐的日益深化，水文科研涉及的領域已向多元化發展。在接下來的研究發展中，水文科研將在應用層面加大研究力度。健康可持續的水文循環是支撐社會不斷前進的保障，是人類幸福生活的堅實基礎。
參考文獻：
[1]徐宗學. 水文科學在北京師范大學：回顧、機會與挑戰[J]. 北京師范大學學報（自然科學版），2009，Z1：463-468.
