【摘 要】
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在全球气候急剧变化的背景下,明确极端降水的变化特征,对于科学应对极端天气灾害、减少极端降水事件造成的危害具有重要意义。嘉陵江流域位于长江上游,受太平洋和印度洋季风的双重影响,极端降水灾害严重,对嘉陵江流域的极端降水时空分布进行系统研究,对区域减灾具有重要的现实意义。本文基于历史实测资料和全球气候模型数据,采用相对阈值的极端降水事件辨识方法,基于百分位法、极点对称模态分解、普通克里金法等研究方法,从
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51979105）:基于高精度地形与水动力模型并行计算技术的城市洪涝特性研究； 国家自然科学基金项目（52061135104）:变化环境下水文连通演变对河流生态系统的影响机制及调控模式研究；
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在全球气候急剧变化的背景下,明确极端降水的变化特征,对于科学应对极端天气灾害、减少极端降水事件造成的危害具有重要意义。嘉陵江流域位于长江上游,受太平洋和印度洋季风的双重影响,极端降水灾害严重,对嘉陵江流域的极端降水时空分布进行系统研究,对区域减灾具有重要的现实意义。本文基于历史实测资料和全球气候模型数据,采用相对阈值的极端降水事件辨识方法,基于百分位法、极点对称模态分解、普通克里金法等研究方法,从持续时间、总量、频率、强度等角度,综合考虑极端降水的趋势特征、周期特征、突变特征、空间分布等因素,系统性地对嘉陵江流域历史极端降水的演变过程和未来极端降水的时空分布进行了探究。主要研究内容与结论如下:（1）对1960—2016年嘉陵江流域极端降水的时空分布进行了研究。结果表明,嘉陵江流域历史极端降水总量无明显趋势变化,但波动变化较强,极端降水总量平均430.52mm,存在平均周期为2.85年、5.42年、9.50年3种周期分量,波动振幅较大,突变变化明显,空间上东南到西北递减。极端降水频率和强度波动变化,当前均处于周期变化的低谷段,存在2～3、5～6、10～12年的变化周期,空间上频率中心为流域南部,强度中心位于流域东南部。（2）基于气候模型的预测数据,对流域2021—2100年极端降水变化特征进行分析预测。预测显示,未来极端降水总量将增加,线性变化率21.8 mm/10a（SSP8.5）、11.4mm/10a（SSP7.0）、8.7mm/10a（SSP4.5）和 8.3 mm/10a（SSP2.6）,周期性较强,存在3个周期分量。极端降水频率呈上升趋势,较历史水平减小,持续1 d极端降水频率较历史水平下降3.88%（SSP8.5）、7.11%（SSP7.0）、5.66%（SSP4.5）和2.40%（SSP2.6）。极端降水强度亦呈上升趋势,较历史水平增强,持续1 d极端降水强度较历史水平增加11.18%（SSP8.5）、6.80%（SSP7.0）、5.04%（SSP4.5）和4.57%（SSP2.6）。未来80年极端降水频率（强度）中心将分布在流域南部（东南部）。（3）通过对比不同的排放情景,讨论SSPs对未来极端降水变化特征的影响。结果显示,常规发展情景（SSP8.5）下极端降水总量及其增长率、极端降水频率和强度等指标是所有情景中最大的,空间上的极值区域面积最大,致灾风险最大。局部不平衡发展情景（SSP7.0）下,极端降水总量的均值和线性增长率较高,但极端降水频率最小,多日极端降水强度较小,在4种排放情景中随机性较大,风险较高。适度发展情景（SSP4.5）和可持续发展情景（SSP2.6）极端降水总量及其增长率较小,两者差距不大,极端降水频率和强度较小,在4种排放情景中极端降水变化相对不显著。
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