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骤发干旱是一种在植物生长季内发生迅速,持续一周到几周(一般维持时间在一个月以内),并以高温和土壤含水量短缺为主要特征的干旱事件。由于缺乏高分辨的土壤含水量和蒸散发观测资料,使得在短时间尺度(候或周)上识别干旱(骤发干旱)较为困难,尤其在流域尺度上识别骤发干旱更为困难。骤发干旱作为一种新发现的自然灾害现象,对农业生产和社会经济造成严重影响,尤其是在人口较为密集的亚热带湿润流域。因此,迫切需要开展骤发干旱基本时空特征研究,分析其物理机制,提出适应性对策,提高预警能力。迄今为止,在任何尺度上骤发干旱识别和归因方面的研究较少,尤其在流域尺度上的相关研究还未有。有鉴于此,本研究在分析鄱阳湖雨季降水特征和赣江流域干湿特征的基础上,以赣江流域作为亚热带湿润流域的典型案例,定量分析赣江流域骤发干旱演变特征及其机制,利用CMIP5模式降尺度资料耦合VIC陆面水文模型进行骤发干旱变化特征的评估,以及在全球特定温升阈值下的预估。本研究的主要结论如下:(1)鄱阳湖流域雨季降水变化趋势具有空间一致性,在28°N附近达到最大值,进而分别向南部和北部递减,流域北部较为容易发生旱涝灾害。冬季Nino-3.4区域海表温度对次年鄱阳湖流域雨季降水起着正相关作用,雨季降水和最大连续5日降水量之间存在较强的正相关关系,与气温日较差之间存在较为明显的负相关关系。大量的水汽通量从鄱阳湖流域西边界进入,并从东边界输出,水汽通量输入/输出的大值区集中在850hPa气压层上。在雨季降水强年有大量的水汽聚集在流域上空,并形成有效的降水。在雨季降水弱年,流域上空的水汽通量很难形成有效降水。2-3个月时间尺度的SPEI指数和逐月SSI指数的相关系数较高,能较好地反映季节尺度干湿状况的强度和幅度。在流域北部容易发生严重的干湿事件。在7-9月份的异常干燥年份,在流域上空,500hPa位势高度场呈现明显的正距平,并呈现异常小的水汽通量值,在这种环流形势下容易诱发干旱事件。在4-6月份的异常湿润年份,南海区域的500hPa位势高度场呈现明显的正距平中心,蒙古区域呈现负距平中心,而赣江流域位于这两个中心的过渡区域,在这种环流形势下,大量的水汽从孟加拉湾和南海区域输入到赣江流域,进而在赣江流域上空形成有效的降水,最终容易诱发洪涝灾害。(2)VIC陆面水文模型能够较为地准确模拟赣江流域日、月尺度的水文过程。基于气象观测数据(最高气温和降水)和VIC模型输出的结果数据(土壤含水量和蒸散发)来定义骤发干旱。高温热浪型骤发干旱主要是由高温热浪所驱动,高温热浪导致蒸散发迅速增加,进而造成土壤含水量迅速下降。降水短缺型骤发干旱主要是由于降水短缺所致,尽管在植物生长季内的蒸散发能力很强,但降水不足导致土壤含水量和实际蒸散发量的下降(蒸散发处于负距平状态),进而引起气温升高(从能量平衡角度,本属于蒸散发所消耗的那部分能量传输于地表,加热地表)。赣江流域北部容易发生高温热浪型骤发干旱事件,而降水短缺型骤发干旱事件主要发生在流域中部和南部区域。总体上,降水短缺型骤发干旱事件的发生频次比高温热浪型骤发干旱更为常见。自1997年以来,两种骤发干旱发生频次明显增加,这种上升趋势可能归因于相关水文气候变量的变化。通过两种骤发干旱的演变特征和2003年夏季骤发干旱案例的研究,得出骤发干旱能够演变为长期干旱的结论。从流域整体角度出发,降水短缺型骤发干旱发生的时间跨度要比高温热浪型骤发干旱长。由于低云量较少、太阳日照时间较长、地表净太阳辐射较强和较强的地表感热和潜热通量,使得近地面气温升高,从而使得赣江流域容易发生骤发干旱事件。波文比是区分高温热浪型骤发干旱和降水短缺型骤发干旱的重要因子之一。(3)大部分CMIP5模式降尺度资料耦合VIC陆面水文模型能够模拟出骤发干旱发生频次的基本空间特征,降水短缺型骤发干旱发生频次在模式之间的差异较高温热浪型骤发干旱略大。CMIP5模式降尺度资料耦合VIC陆面水文模型模拟骤发干旱发生候数的年际变化能力较弱,但模拟骤发干旱发生候数的年际变率(时间尺度的标准差)和长期平均态的能力较强。一般而言,同一个耦合模式很难同时模拟两种骤发干旱的时空特征。尽管最优模式集合平均的气候态特征和所有模式集合平均相似,但最优模式集合平均能缩减不确定性范围,能够减小计算机运行模式所带来的负荷。(4)中国干旱地区和高海拔区域的增温速率明显高于中国南方低海拔湿润区域(如赣江流域),赣江流域增温幅度和全球增温幅度较为接近。未来(2006-2099年)赣江流域骤发干旱发生候数呈现增长趋势,其中发生候数气候态的多模式中位数在增温2.0℃背景下要比在增温1.5℃背景下增加9.6-17.6%(相比于历史参考期1961-2005年)。在全球增温1.5℃和2.0℃背景下,多模式骤发干旱的第25百分位数增加幅度最大。在历史参考期赣江流域骤发干旱发生频次较低的区域,在未来将成倍增加;在历史参考期骤发干旱发生频次较高的区域,在未来将显著增加。赣江流域骤发干旱发生概率的增加使得该流域骤发干旱进入一个新的气候态,尤其是在增温2.0℃的背景下。