在长江经济带高质量发展等国家重大战略的推动下，近年来鄱阳湖流域的气象水文变化以及频繁发生的干旱事件受到广泛关注和高度重视。本书侧重探讨全球变暖背景下干旱现象的常态化问题，结合当前鄱阳湖流域的气象水文特征，采用多源观测、统计学模型和数值仿真模拟等研究手段，系统揭示了鄱阳湖流域季节尺度干旱的发生规律。从大气环流异常、遥相关型、水汽条件等角度深入阐述了流域季节尺度干旱的形成机制，构建了考虑大尺度气候因子的统计-动力混合预测模型。同时，针对该流域极端水文事件和典型干旱过程进行了综合分析和评估，并应用流域分布式水文模型和地下水数值模型，深入探究鄱阳湖流域2022年极端干旱事件对地表-地下水文情势的影响机制，并对未来气候变化和干旱情势进行了预测。此外，本书还围绕自然和人为强干扰作用下大湖流域气象水文的一些热点和关切问题展开客观分析和展望，为河湖流域的健康发展提供了有益参考。
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2010.09～2013.05： 中国科学院南京地理与湖泊研究所，自然地理学专业，博士
2007.09～2010.07： 长安大学，水文水资源专业，硕士
2003.09～2007.07： 长安大学，水文水资源专业，学士2021.06～至今：中国科学院南京地理与湖泊研究所，研究员
2017.12～2021.05：中国科学院南京地理与湖泊研究所，副研究员
2013.08～2017.11：中国科学院南京地理与湖泊研究所，助理研究员近几年主持了国家自然基金面上项目2项、中国科学院青促会人才项目2项以及江西省水利厅、江西省水文局、盘锦市自然资源局、国家林草局等地方课题30余项。近几年主要承担了国家重点研发计划2项（专题负责人）、中科院美丽中国先导A重大专项（研究骨干）以及研究所“十四五揭榜挂帅”项目1项（项目负责人）。近些年来，项目申请人以第一作者/通讯作者发表在Water Research、Journal of Hydrology等期刊SCI论文38篇，其中1-2区TOP论文25篇；以第一作者/通讯作者发表中文核心期刊论文26篇；以第一技术完成人获取计算机软件著作权登记和授权专利共计19项；以第一技术完成人获得国家林草局、盘锦市自然资源局、江西省水利厅及地方高校等技术服务和应用证明共计21项
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究进展 4
1.2.1 干旱的概念与分类 4
1.2.2 季节尺度干旱驱动机制和可预测性 5
1.2.3 气象水文干旱的预测方法 8
1.2.4 旱涝急转演变特征的指标方法 13
1.2.5 干旱对地表和地下水系统的影响 14
1.3 鄱阳湖流域概况 17
1.3.1 地形地貌 17
1.3.2 地质条件 18
1.3.3 气候水文 19
1.3.4 流域水系 20
1.3.5 土壤和土地利用 20
1.3.6 社会经济状况 21
1.4 本章小结 23
第2章 鄱阳湖流域季节尺度干旱对ENSO 的滞后响应 24
2.1 数据与方法 24
2.1.1 数据来源 24
2.1.2 季节尺度干旱事件识别 25
2.1.3 ENSO事件定义方法 27
2.1.4 滞后响应分析方法 28
2.2 鄱阳湖流域季节尺度干旱演变规律 29
2.3 干旱对ENSO的滞后响应规律 32
2.3.1 ENSO 长时间演变规律与事件特征 32
2.3.2 干旱对ENSO的滞后响应时间分布规律 33
2.3.3 干旱对ENSO的滞后响应空间分布规律 35
2.4 ENSO滞后影响的环流机制 39
2.4.1 ENSO滞后影响下的水汽条件和垂直运动 39
2.4.2 ENSO滞后影响下的大尺度环流特征 43
2.5 ENSO对鄱阳湖流域涝旱转变的滞后影响 46
2.6 本章小结 47
第3章 多重外强迫因子下鄱阳湖流域干旱的协同-滞后效应 49
3.1 数据与方法 49
3.1.1 大尺度气候因子简介 49
3.1.2 数据来源 51
3.1.3 研究方法 51
3.2 单气候因子对干旱的滞后影响 56
3.2.1 双变量滞后线性相关 56
3.2.2 双变量滞后非线性相关 57
3.3 多因子对干旱的协同影响及主要因子组合提取 59
3.4 滞后影响与协同效应的大尺度环流机制分析 60
3.4.1 关键因子滞后影响的环流机制分析 61
3.4.2 关键因子协同影响的环流机制分析 64
3.5 前期ENSO与NAO的不同位相配置对干旱的协同影响68
3.6 本章小结 74
第4章 短期气候模式预测能力评估及可预测性来源解析 75
4.1 数据与方法 75
4.1.1 季节尺度气候预测模式SEAS5 75
4.1.2 参考数据 77
4.1.3 SPEI 预测值计算 78
4.2 SEAS5 模式区域尺度预测效果评估 78
4.2.1 模式偏差的时空分布特征 78
4.2.2 预见期对偏差分布的影响 81
4.2.3 历史干旱预测效果评估 83
4.3 SEAS5模式可预测性来源解析 86
4.3.1 大尺度气候因子预测能力 86
4.3.2 秋旱的大尺度环流背景预测能力 86
4.4 本章小结 89
第5章 基于统计-动力混合方法的鄱阳湖流域干旱预测模型构建 90
5.1 数据与方法 90
5.1.1 预测数据 90
5.1.2 预测方法 90
5.2 干旱预测实验设计 94
5.2.1 3C-vine Copula预测方案 95
5.2.2 Bivariate Copula预测方案 96
5.2.3 预测能力评价 97
5.3 混合干旱预测模型效果评估 98
5.3.1 基于C-vine Copula的降水条件概率分析 98
5.3.2 季节降水预测能力评估 101
5.3.3 季节尺度干旱预测应用及能力评估 105
5.4 本章小结 109
第6章 基于气象要素的鄱阳湖流域旱涝急转演变特征及预测 111
6.1 数据与方法 111
6.1.1 分析数据 111
6.1.2 旱涝急转指标 111
6.1.3 预测方法 112
6.2 旱涝急转事件时空演变特征 114
6.2.1 旱涝急转事件发生频次时空演变 114
6.2.2 旱涝急转事件发生强度时空演变 118
6.2.3 典型旱涝急转事件发展过程 120
6.3 旱涝急转特征预测 122
6.3.1 旱涝急转预测指标因子提取 122
6.3.2 旱涝急转特征值预测模型建立 123
6.3.3 多模型集成方法的预报精度增益 128
6.4 本章小结 131
第7章 基于分布式水文模型的鄱阳湖流域干旱模拟 132
7.1 面向干旱的分布式水文模型框架 132
7.2 鄱阳湖流域分布式水文模型构建 134
7.2.1 VIC 水文模型介绍 134
7.2.2 水文模型驱动数据准备 135
7.2.3 水文模型参数率定 137
7.3 鄱阳湖流域VIC水文模型模拟 138
7.3.1 基于VIC模型的径流量模拟结果分析 138
7.3.2 基于VIC模型的土壤含水量模拟结果分析 141
7.4 流域径流干旱模拟 141
7.5 流域土壤干旱模拟 145
7.6 本章小结 149
第8章 鄱阳湖流域极端干旱对地表-地下水文情势的影响评估 151
8.1 2022 年极端干旱对鄱阳湖区气象水文的影响 151
8.1.1 2022 年极端干旱的气象水文特征 151
8.1.2 2022 年极端干旱的社会经济影响 154
8.2 鄱阳湖流域地下水文情势分析 156
8.2.1 流域地下水流场基本特征 156
8.2.2 流域地下水位时空分异特征 157
8.2.3 流域地下水位动态成因分析 161
8.2.4 极端干旱年份的地下水位响应变化 163
8.3 干旱背景下鄱阳湖流域地下水潜力分区 164
8.3.1 基础数据前处理 164
8.3.2 采用指标选择 165
8.3.3 层次分析法计算 167
8.3.4 指标重分类分析 170
8.3.5 地下水潜力评估与验证 175
8.4 鄱阳湖区地下水数值模型构建 177
8.4.1 地下水数值模型简介 177
8.4.2 湖区地下水数值模型构建 178
8.4.3 湖区地下水位模拟结果验证 181
8.4.4 模型敏感性及误差分析 184
8.5 2022年极端干旱事件对湖区地下水的影响 187
8.5.1 正常年份下气候条件改变对地下水的影响 187
8.5.2 湖区地下水极端干旱模拟方案 189
8.5.3 湖区地下水极端干旱模拟结果分析 189
8.6 鄱阳湖流域未来气候变化和干旱情势预测 195
8.7 本章小结 198
参考文献 200
后记 219
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