全球升温 1.5℃和 2.0℃下塔里木河与印度河流域水资源短缺风险的比较研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王安乾 |
| 答辩日期 | 2020-09-30 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 苏布达 |
| 关键词 | 水资源短缺 径流构成解析 气候变化 全球升温1.5与2.0℃ 塔里木河流域与印度河流域 water scarcity streamflow composition climate change 1.5 and 2.0oC global warming Tarim River Basin and Indus River Basin |
| 学位专业 | 理学博士 |
| 其他题名 | Comparative Research on the Risk of Water Scarcity in Tarim River Basin and Indus River Basin under the 1.5oC and 2.0oC Global Warming |
| 英文摘要 | 水资源短缺是目前全球面临的重大问题，已经成为制约社会经济可持续发展的关键因素。 造成水资源短缺的主要原因是水资源供需不平衡。塔里木河流域与印度河流域是水资源严重短缺的区域之一，冰川融水是其河川径流的重要补给来源，而在全球变暖的大背景下，气温的升高使区域水资源产生重大变化。 随着社会经济的快速发展， 区域未来需水量将有大幅上升，进一步增加水资源的供需矛盾。本研究基于观测的气象和水文数据， 针对塔里木河流域“四源”和印度河流域上游的多个流域，构建了冰川补给流域的水文模型，定量评估降雨、 积雪融水和冰川融水对河川径流的贡献； 以3个全球气候模式（ GFDL-ESM2M，HadGEM2-ES和MIROC5） 驱动流域水文模型， 解析了未来径流组成。 基于塔里木河流域和印度河流域在历史时期的用水，结合经过本地化及空间插值后的塔里木河流域与印度河流域在共享社会经济路径（SSP1-5）下的社会经济数据（人口与经济），预估未来农业用水、 生产用水和生活用水量。 最终分析全球升温1.5℃与2.0℃情景下水资源短缺的程度、定量评估水资源短缺的社会经济影响风险。主要成果有：（1） 塔里木河流域与印度河流域的历史时期气温和降水均为上升的趋势，塔里木河流域气温上升速率高于印度河流域，降水低于印度河流域；塔里木河流域的径流为增加趋势，而印度河流域径流则为下降趋势。（2） 构建的HBV-Light模型对塔里木河流域“四源”的7个水文站以及印度河流域上游4个水文站的径流均有较好的模拟能力， 能够用于径流的变化特征研究。 基准期， 塔里木河流域源区的径流为214.3亿m³。 全球升温1.5℃情景下， 增加至244.6亿m³； 2.0℃情景继续上升0.7亿m³。印度河流域上游的径流在基准期为1454.1亿m³。 全球升温1.5℃情景下，上游的径流为1584.6亿m³； 全球升温2.0℃则为1577.3亿m³。（3）基准期， 塔里木河流域“四源”区的降雨、积雪融水和冰川融水径流对总径流的贡献分别为43.4%、 18.9%和37.7%。而在全球升温1.5℃与2.0℃背景下，降雨径流的比重逐渐降低，而积雪融水和冰川融水径流的比重则持续增加。基准期，印度河上游的降雨、积雪融水和冰川融水径流对径流的贡献分别47.5%、27.7%和24.8%，全球升温1.5℃，三者占总径流的51.3%、 25.5%和23.2%，而在2.0℃，则变为52.6%、 25.1%和22.3%。印度河上游，降雨径流的比重不断增加，而冰川融水和积雪融水径流的比重则持续减少。（4） 历史时期，塔里木河流域的农业、 生产和生活用水分别为147.8亿m³、0.8亿m³和1.2亿m³。 全球升温1.5℃背景下， 不同行业的用水量分别为168.6亿m³、2.1亿m³和2.0亿m³； 全球升温2.0℃背景下， 则为171.1亿m³、 2.3亿m³和2.0亿m³。塔里木河流域的农业用水量占到总流域用水量的97%以上，是用水的重要组成部分， 生产和生活用水也持续增加。 与塔里木河流域相似，印度河流域的农业用水的比重也在95%以上。 1986-2005年，印度河流域的农业、 生产和生活用水分别为976.6亿m³、 17.0亿m³和35.5亿m³，而在全球升温1.5℃背景，分别为1083.4亿m³、 55.2亿m³和85.8亿m³，全球2.0℃背景下， 分别为1110.1亿m³、 86.4亿m³和95.8亿m³。农业用水占总用水的比重持续下降， 生产用水和生活用水的比重则持续上升。（5）基准期，塔里木河流域的水资源短缺指数为64.4%，而在全球升温1.5℃背景下则上升到66.6%，全球升温2.0℃背景下为67.1%； 印度河流域在1986-2005年中的水资源短缺指数为67.4%，在全球升温1.5℃情景上升为75.9%，全球升温2.0℃进一步上升至79.4%。塔里木河流域与印度河流域一直处在水资源短缺的状态，且随全球气温的升高和社会经济发展，供水与需水之间的矛盾进一步增加，水资源短缺状态持续严峻。而在整个21世纪，塔里木河流域水资源短缺指数均小于100%，流域内水资源量仍能满足其社会经济的发展；而印度河流域，在21世纪末期， 流域内的水资源已经无法满足社会发展所需。 全球升温1.5℃与2.0℃背景下， 塔里木河流域与印度河流域中，全部的耕地、人口和国内生产总值均收到水资源短缺的影响， 但印度河流域会出现水资源无法满足社会发展需求的现象。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15450]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王安乾. 全球升温 1.5℃和 2.0℃下塔里木河与印度河流域水资源短缺风险的比较研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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