近日，地学1区杂志《Hydrology and Earth System Sciences》发表了袁星教授团队关于流域水文干旱对全球变暖响应的科研成果。
为了应对全球变暖及伴随的众多生态与资源问题，2015年达成的《巴黎协定》强调将全球平均升温控制在工业化前水平2 ℃以内，并进一步努力将其限制在1.5 ℃以下。为了在此基础上制定气候适应与水资源管理策略，亟需详细评估不同升温水平下的水文情势演变，尤其是水文干旱等极端事件的变化。然而，近年来针对水文干旱的研究大多集中于干旱频率对全球变暖的响应，而忽略了特定升温水平下干旱事件的历时、烈度等其它特征。
袁星教授团队以黄河中游无定河子流域作为研究区域，发现不同升温水平下当地水文干旱烈度极大增加。该研究利用第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）的多个全球气候模式模拟结果，驱动高分辨率陆面水文模式模拟了历史和未来河道径流，并基于标准化径流指数分析了未来1.5 ℃、2 ℃与3℃升温水平下水文干旱特征的演变。研究发现：全球1.5 ℃、2 ℃与3 ℃升温水平将在2015-2034、2032-2051、2060-2079分别达到；与基准期（1986-2005）相比，该流域降水与产流量均有增加，相应地水文干旱频率有所下降（11％、26％和23％）；但由于降水和蒸散的变异性增加，极端干旱事件增多，水文干旱平均烈度将急剧上升（184％、116％和184％），高排放情景（RCP6.0/8.5）下尤为严重。研究建议在评估全球变暖的生态水文影响时，应仔细全面探讨水文干旱事件的不同特征，以更好地制定气候适应策略。
该论文第一作者焦阳博士是我院青年教师，通讯作者为袁星教授。
图1：多模式预估的未来不同情景（RCP2.6/4.5/6.0/8.5）下标准化年均（a）气温、（b）降水、（c）径流与（d）水文干旱频率的时间序列。
图2：在不同RCP情景下，到达1.5/2/3℃升温水平时期，模式预估水文干旱事件次数（amount）、平均历时（duration）和平均烈度（severity）相对于基准期的差别。
论文信息与链接：
Jiao, Y. and X. Yuan*, 2019:More severe hydrological drought events emerge at different warming levels over the Wudinghe watershed in northern China.Hydrology and Earth System Sciences. 23(1), 621-635, doi:10.5194/hess-23-621-2019.
https://www.hydrol-earth-syst-sci.net/23/621/2019/
