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      水文院成功舉辦“全球變化與水資源安全論壇”第5場專題活動
      2020年05月29日    作者: 劉心悅 李嘉源    發布 : 水文學院    

      5月28日,水文與水資源工程學院組織召開了南京信息工程大學60周年校慶活動暨2020年科技活動月—全球變化與水資源安全論壇(第5期)。本次論壇有幸邀請到中國科學院大氣物理研究所188bet体育-Welome、河海大學、中山大學188bet体育-Welome、南京水利科學研究院188bet体育-Welome、清華大學、蘭州大學、中國水利水電科學研究院、武漢大學、中科院新疆生態與地理研究所的10位業界前輩和青年翹楚來進行精彩報告,包括973首席科學家、國家特聘專家、中科院百人計劃、國家 “萬人計劃”領軍人才、國家杰青、“國家海外引才計劃“青年學者等。論壇由水文院院長袁星教授主持188bet体育-Welome,采用視頻會議的方式,吸引了包括我校、美國德克薩斯大學奧斯丁分校、美國密歇根州立大學、武漢大學、國家氣候中心、西北大學188bet体育-Welome、中科院大氣所188bet体育-Welome、中科院東北地理所、中國氣象局沙漠所等單位線上線下三百多師生參加。

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      首先由中國科學院大氣物理研究所馬柱國研究員作了題為“從黃河流域看氣候與水的關系”的報告188bet体育-Welome。黃河流域水資源的科學管理及有效利用是一個永恒的話題188bet体育-Welome。馬老師報告中從氣候與水的關系說起188bet体育-Welome,向我們介紹了農業灌溉對區域氣候和地下水的影響,引出氣候變化和人類活動如何影響黃河流域水循環。結果表明植被改善導致黃土高原干土層加厚,而近年來由于黃河的治理使黃河的泥沙減少了,同時黃土高原地區的產流也減少了。馬老師對此提出加強流域-生態-水-人類活動的協同作用的科學研究188bet体育-Welome。

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      河海大學段青云教授作了題為“A historical perspective On hydrometeorological ensemble predictions”的報告。一項水文預報產品的發展要經歷資料收集188bet体育-Welome、氣候預報系統、生成預報數據以及區域氣候或水文模式等一系列步驟才能生成。段老師為我們聲情并茂地介紹了各個階段的發展歷史,從歷史的發展中尋找不足,并對水文氣象的綜合預報提出了新的問題188bet体育-Welome。改善降水觀測和預報有哪些挑戰?如何將氣象集合預報與水文集合預報有效結合188bet体育-Welome?如何在數據有限的情況下改進對極端事件的預測?我們如何在預測中考慮人為影響188bet体育-Welome?現有的水文集合預報系統應如何發展以代表所有預報不確定性來源?以及如何改善不確定性和風險信息與最終用戶的溝通,以便做出更好的決策等。

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      中山大學大氣科學學院吳歡教授作了題為“Global Floods, Precipitation, and Their Connections with the EI Ni?o-Southern Oscillation during the TRMM Era”的報告188bet体育-Welome。為了闡明與降水事件有關的洪水激發機制,吳老師團隊通過研究發現代表不同洪水特征的洪水指數可能與降水事件的不同方面有關,其中洪水頻率和持續時間往往與全球日降水頻率更相關,而洪水強度與大多數地區極端降水事件對應的日降水量相關188bet体育-Welome,與日降水強度的關系較弱188bet体育-Welome。此外為了解釋區域差異,吳歡教授又進一步探究了ENSO對降水和洪水的可能影響188bet体育-Welome,極大地增進了我們對河流流量和洪水在年際時間尺度變化的了解,并且可以進一步用于改善月尺度到季節性洪水預報。

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      南京水利科學研究院王國慶教高作了題為“變化環境下黃河流域徑流模擬188bet体育-Welome、歸因與展望”的報告。近年來人類活動的不斷加劇,使得黃河流域徑流模擬和預估面臨更大的挑戰188bet体育-Welome。王老師通過新安江、Simhyd、GR4J以及RCCC-WBM這4個模型的對比研究發現:目前的模型在黃河流域地區對天然時期徑流的模擬效果較好,但在強人類活動的地區模擬效果都很差。面對強人類活動對模型發展提出的挑戰,王國慶教授通過徑流變化的歸因分析等研究得出人類活動的增加會使得非汛期徑流增加,汛期徑流減小的結論188bet体育-Welome,并進一步提出了通過水文變化揭示出各種復雜人類活動對水文過程的影響機制,將量化的人類影響嵌入水文模型以及量化多個不同的人類驅動因素對徑流的貢獻的展望。

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      清華大學水利水電工程系田富強教授作了題為“跨境水合作與沖突的社會水文學研究”的報告188bet体育-Welome。田老師的報告中以瀾滄江和湄公河為例,向我們介紹跨境河流之間合作和沖突的演化歷程188bet体育-Welome,以水文學和社會學為基礎,對水文模擬、水庫調度、效益計算和合作反饋進行社會水文學模型的建立188bet体育-Welome,發現水合作與沖突是跨境河流社會水文系統演化過程中的重要特征和關鍵變量188bet体育-Welome,對跨境水合作與沖突加強研究對維護全球和地區水安全具有重要意義188bet体育-Welome。此外田老師還介紹了大數據技術可以用于量化跨境水合作與沖突,建立跨境河流水合作與沖突的全球數據庫有助于理解跨境河流社會水文系統的演化規律。

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      蘭州大學王澄海教授作了題為“寒區土壤水熱氣候特征及其參數化”的報告。21世紀北半球多年凍土熱狀況發生了顯著的變化188bet体育-Welome,多年凍土年平均地溫呈增加趨勢。蘭州大學王澄海研究員的報告從寒區凍融過程對土壤溫度、濕度的影響說起,向我們揭示了凍融過程具有水分存儲作用。高原增暖使得土壤凍融狀況改變188bet体育-Welome,凍融過程的水分存儲作用減弱。此外,王老師還提出完全耦合的水熱傳輸方案對土壤水熱過程描述更完善,有助于改進寒區水熱傳輸模擬,而改進的凍融參數化方案有效減小了陸面模式CLM4.5對土壤溫、濕度的模擬偏差。

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      中國科學院大氣物理研究所謝正輝研究員作了題為“考慮人類用水作用和地下水側向流動的陸面生態水文模型及其在流域模擬中的應用”的報告。謝老師在報告中向我們介紹了地下水側向流在不同條件時對河流有不同作用、地下水的過度開采帶來無數的危害和研究人類地下水取用水時,地下水側向流作用不可忽視,從而引出通過構建考慮河流輸水和地下水側向流動的河岸生態水文模型和構建考慮地下水側向流和人類取用水的流域生態水文模型188bet体育-Welome。揭示了河流輸水條件下地表水、土壤水和地下水的相互作用機制及其對生態水文過程的影響機理188bet体育-Welome。

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      中國水利水電科學研究院嚴登華教高作了題為“富自然-功能協調流域建設的若干關鍵問題”的報告。氣候變化和人類社會快速發展改變了流域水循環及其伴生過程,產生了嚴重的水資源、水環境和水生態問題。嚴老師的報告從全球水問題的根本癥結說起,向我們介紹了自然規律和非理性水土資源開發活動以及氣候變化之間的矛盾。嚴登華研究員提出“富自然-功能協調流域”概念188bet体育-Welome,以降低自然水循環的極值過程,加強自然水循環與社會水循環的匹配過程,減少社會水循環過程對自然水循環的干擾,促進自然水循環和社會水循環融洽和互補188bet体育-Welome。

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      武漢大學陳杰教授作了題為“氣候變化對干旱的影響及風險傳播”的報告。陳老師的報告從氣象水文變量的時空變化趨勢及氣候響應說起188bet体育-Welome,向我們介紹了降水與氣溫的響應關系存在顯著的空間分異性,而不同時期降水對氣溫的響應系數較為穩定188bet体育-Welome188bet体育-Welome,同時徑流的氣候響應系數在空間分布上更為零散,整體響應系數低于降水的響應系數。陳老師還提出了基于氣候多模式集合的極端干旱傳播路徑以及不同溫升情景下干早的風險變化及社會經濟響應188bet体育-Welome。

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      中科院新疆生態與地理研究所段偉利研究員作了題為“基于大集合高分辨率氣候模式實驗的中國極端降水評估及未來模擬”的報告188bet体育-Welome。面對全球極端事件的頻繁發生,對未來氣象極端事件的準確評估尤為重要。段偉利研究員介紹了d4PDF模式188bet体育-Welome188bet体育-Welome,通過一系列對比發現整體上d4PDF的全球氣候數據在沒有經過誤差訂正的情況下能夠有效模擬我國的年均和季節性降水狀況,且在空間相關性方面優于CMIP5188bet体育-Welome。d4PDF的模擬結果顯示188bet体育-Welome,未來升溫4度情況下中國南方的最大年降水將增加18%。從未來降水模擬的不確定性評估可知,我國降水的預估主要受 6個SST模態的影響。

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      本次論壇是我院校慶科技活動月系列學術活動的重要內容188bet体育-Welome。此次大部分報告都關注全球氣候增暖和人類活動不斷加劇背景下水循環如何變化,如何發展相應的地球系統模型進行模擬和預測188bet体育-Welome,如何在全球變化影響下開展社會水文學研究和流域水資源管理研究188bet体育-Welome。此外,此次論壇也重點強調了跨學科、多領域結合進行交叉研究的重要性,為未來的研究提供了新的觀點和思路。


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