气候变化对水资源安全的影响是国际上普遍关心的问题,开展流域径流对降水、气温的响应研究对揭示流域径流与降水、气温关系及应对未来气候变化下跨境水风险具有重要意义。本文针对红河流域径流变化的时空分异不明确与流域径流对气候变化的响应关系不清晰问题,以红河流域为对象,选取9个代表站,利用累积距平法、滑动t检验、Mann-Kendall-Sneyers法开展径流的时空演变分异及其特征研究;基于双参数弹性系数法与地统计法揭示流域径流对降水、气温的非线性响应;基于未来不同气候模式与水热平衡方法预估了未来径流变化。主要结论如下:(1)红河流域径流时空分异显著。红河干流中游径流波动最大,极值比为1.3,上游、下游波动程度相近,极值比皆为1.2。黑水河上下游极值比分别为1.1和1.2,下游径流波动大于上游。中国境内元江径流量及径流波动程度大于李仙江和盘龙江。越南境内,黑水河径流量最大,泸江次之。泸江径流波动最剧烈,元江-红河和李仙江-黑水河波动程度相近;随着各代表站位置越靠近下游,发生突变的时间越晚;国内外各代表站点丰枯转化时段不一致。(2)红河流域径流与降水、气温之间的非线性关系明显。径流变化与降水变化呈正相关,与气温变化呈负相关。泸江对降水变化的敏感性最大,黑水河次之,红河干流最小。气温敏感性泸江、黑水河大于红河干流。除黑水河,流域越向下游,降水、气温的敏感性越小。除黑水河外,国内气温、降水变化的敏感性皆大于国外。(3)与1978～2005年径流相比,红河流域径流在不同气候模式下,将表现为减小的趋势,但减小幅度逐渐减少,部分年份出现增加。在典型浓度路径RCP2.6模式下,黑水河2080年径流量最大,同比基准年增加了 10.07%。2020年最小,减少2.93%。而红河干流与泸江在2090年径流量最大,2020年最小。与基准年相比,Yen Bai站和Vu Quang站径流量在2090年将分别增加2.75%和3.68%,在2020年将分别减少3.16%和4.85%。RCP 4.5模式下,干支流在2090年径流最大,2030年最小。RCP8.5模式下,干支流径流变化趋势仍一致,且随着年份的增加干支流变化的幅度增大。干支流在2080～2090年径流达到最大,2020年最小。