极端干旱是指发生范围广、持续时间长、受灾严重的干旱灾害事件。中国历史上,曾多次发生典型场次极端干旱事件,例如明末崇祯大旱和清光绪初年大旱。旱灾不仅会对农业、社会经济发展产生严重影响,还会导致饥荒遍野,因旱致死导致人口减少,更严重者会导致社会动荡。近年来,受全球气候变化的影响,未来发生连季、连年性的大范围极端干旱事件概率预计将进一步增大。当前,我国还没有制定应对大范围、长历时极端干旱事件的相关抗旱法规、规划、标准以及政策。在现有的社会经济发展状况下,一旦发生类似历史时期的极端干旱事件,将对我国粮食、饮水和生态安全造成无法估量的后果。因而,研究历史典型场次干旱事件,对于应对现在或未来可能出现的干旱巨灾风险,提前制定防灾备灾战略及政策具有重要的现实意义。为了深入挖掘和充分利用清宫档案“雨雪分寸”资料,本研究通过引入基于湿润区分层假设的Green-Ampt改进方法(以下称为“改进的Green-Ampt入渗模型”)和大尺度分布式陆面水文模型VIC(以下简称“VIC模型”),探讨了基于雨雪分寸档案的历史典型场次干旱事件降水重建方法以及基于VIC模型的历史典型场次干旱事件径流和土壤水重建方法,并以清光绪初年(1875～1879年)山西大旱为例,重建了该典型场次干旱事件降水、径流和土壤水序列,进而从气象干旱、水文干旱和土壤干旱等角度复原了清光绪初年山西大旱全景视图。论文主要结论如下:(1)提出了基于雨雪分寸档案的历史典型场次干旱事件重建方法。基于清宫档案雨雪分寸资料、现代实测土壤水分、气象水文及土壤植被等数据资料,从重建历史典型场次干旱事件的可行性分析入手,介绍改进的Green-Ampt入渗模型原理、计算公式及模型适用性分析,论述基于雨雪分寸档案的历史典型场次干旱事件降水重建方法。引入大尺度陆面水文模型VIC,构建陆面水文模拟框架。以重建的降水序列为输入,论述基于VIC模型的历史典型场次干旱事件径流和土壤水重建方法。基于重建降水、径流及土壤水序列,利用降水距平百分率、径流距平百分率和土壤水百分位等干旱指数重建历史典型场次干旱事件,以清光绪初年山西大旱为例,全方位分析历史典型大旱期间山西省气象干旱、水文干旱和土壤干旱的时空演变过程。(2)定量重建清光绪初年山西省1875～1879年降水序列,分析清光绪初年山西省气象干旱时空演变过程。结果表明:山西省1875～1879年连续五年发生严重干旱,其中1875～1877年为极端干旱年,出现全省性特大干旱等级,年降雨距平百分率分别为:-65%、-64%、-70%;1878年干旱程度较轻,北部地区较南部地区严重;与1878年相比,1879年旱情加重,中部和北部地区较南部地区严重,出现大范围特大干旱等级。1875～1879年季节性连旱严重,其中1875年为夏秋冬连旱,1876～1877年为夏秋连旱,1879年为春夏秋连旱。(3)基于VIC模型定量重建清光绪初年山西省1875～1879年径流序列,分析清光绪初年山西省水文干旱时空演变过程。结果表明:1875～1879年连续五年出现大范围、连续性重旱与特旱,逐年平均年径流深分别为11.38、11.58、9.88、29.79和19.10mm,径流距平百分率分别为-84%,-85%、-87%、-61%、-74%。1875～1877年发生严重程度干旱,全省受旱面积超过95%,其中以1877年最为严重,山西全省均达到了重度干旱等级,1878～1879年干旱程度减轻。历史连续五年大旱期间,山西全境径流普遍减少80%,境内所有地区的多年平均径流深均不超过30mm,尤其北部地区水文干旱严重,径流深均在10mm以下。(4)基于VIC模型定量重建清光绪初年山西省1875～1879年土壤水序列,分析清光绪初年山西省土壤干旱时空演变过程。总体上,1875～1879年山西省大部分地区各月份均呈现明显的土壤干旱状况,其中1875年、1876年和1877年的干旱尤为严重,尤其在1877年的冬春季节,山西全省近90%以上的地区出现严重干旱,南部地区更是达到极端干旱等级。与1877年相比,1878～1879年干旱程度相对较为缓和,干旱覆盖范围也相应地缩小。本文研究了基于清宫档案雨雪分寸资料的历史典型场次干旱事件重建方法,对当前认识历史典型场次极端干旱事件具有重要的参考价值,对于应对现在或未来可能出现的干旱巨灾风险,提前制定防灾备灾战略及政策提供了有力的支撑。