具体描述
《水文水资源集对分析》初步建立了水文水资源集对分析方法体系。并较系统地将其应用于水文水资源分析计算、预测、评价及决策中；论述了集对分析的基本概念和基本原理，重点介绍水文水资源集对分析计算、评价、预测和决策方法，以大量实例阐明其各种应用。《水文水资源集对分析》具有系统性、新颖性和实践性特点。
《水文水资源集对分析》可作为高校水文水资源及环境类专业的高年级本科生和研究生的教学和科研参考书，也可供理工科大专院校气象、地质等相关专业的高年级本科生、研究生和教师阅读，同时也适合于有关科技工作者和工程技术人员使用和参考。
冰川消融与气候变化：高山水文过程的敏感性研究 内容提要： 本书深入探讨了全球气候变暖背景下，高山冰川和积雪对气候变化所表现出的极端敏感性及其对下游水资源系统的复杂影响。全书聚焦于冰冻圈水文过程的量化模拟、反馈机制分析以及水资源可持续管理的挑战。通过整合多源遥感数据、高精度气候模型和先进的水文动力学模型，本书构建了一个多尺度、多过程耦合的研究框架，旨在揭示冰川退缩、雪线抬升、融雪径流变化等关键水文事件的内在规律和未来趋势。研究不仅关注物质（水、能量）的传输路径，更侧重于分析冰冻圈退缩如何重塑区域水文循环的稳定性和可预测性，为应对气候变化下水资源短缺和极端水文事件频发提供了科学支撑和决策参考。 第一章：高山水文系统的气候敏感性基础 本章首先界定了高山水文系统的基本概念，包括其独特的地形、气象条件以及能量收支平衡的特殊性。重点阐述了温度和降水格局变化如何直接作用于冰川物质平衡和积雪持水能力。通过对过去半个世纪观测数据的回顾性分析，量化了不同海拔梯度上冰雪消融速率的区域差异性，并引入了“冰冻圈反馈因子”的概念，用以衡量气候变暖对水文过程的放大效应。讨论了冰川物质平衡方程在复杂地形下的适用性与局限性，并首次提出了基于地表反照率和长波辐射传输机制的半经验模型，以提高对非线性消融过程的刻画精度。本章的研究强调了精确的气候输入数据是模拟未来水文情景的基础。 第二章：冰川动力学与融水过程的精细化模拟 本章聚焦于冰川和永久性积雪的动态变化及其产生的融水径流。详细介绍了耦合冰川流变学与能量平衡模型的最新进展。我们构建了一个三维冰川运动模型，考虑了基底摩擦、剪切应力分布以及冰-岩接触面的不均匀性，从而更准确地模拟冰舌的伸缩和崩塌风险。在融水模拟方面，本书摒弃了传统的单层能量平衡模型，转而采用多层大气边界层模型（Multi-Layer Atmospheric Boundary Layer Model, MABLM），精确计算了湍流通量、净长波辐射和太阳短波辐射在冰雪表面的传输与吸收效率。通过对青藏高原和安第斯山脉多个代表性冰川的实地验证，证明了MABLM在极端高辐射条件下的优越性能，特别是在评估夜间热量传输对次日融水的影响方面。 第三章：雪水当量（SWE）的时空变异性与预报 积雪是高山水资源的最主要来源，其有效水量（雪水当量，SWE）的准确估算至关重要。本章系统梳理了SWE的遥感反演技术，从微波辐射亮温到雷达后向散射系数的转换机理进行了深入探讨。重点发展了一种结合高分辨率激光雷达（LiDAR）和合成孔径雷达（SAR）数据的“混合反演模型”，有效克服了单一传感器的局限性，显著提高了在复杂林冠覆盖下SWE估算的精度。在时间尺度上，本章引入了“雪层结构演化模块”，模拟了雪的烧结、再结晶和层化过程，解释了为何不同时间段的融雪速率表现出显著差异。同时，基于机器学习的SWE时间序列预测模型，结合季节性气候指数（如ENSO、PDO），实现了未来三个月雪水资源入库量的概率性预报。 第四章：水文响应的非线性和临界点分析 随着气候变暖，高山水文系统正逼近或已经跨越某些关键的“临界点”。本章旨在识别这些拐点及其对下游生态和人类活动的影响。我们通过建立冰川退缩的非线性反馈模型，阐述了在冰川面积达到某个阈值后，融水总量将开始下降的现象（即“峰值水资源”的出现）。此外，本书还分析了极端降雨事件（如大气河流）在高海拔地区诱发的快速融化和洪水风险。引入了“水文响应弹性指数”，量化了流域对气候波动的抵抗能力，发现过度冰川化或完全无冰的流域，其弹性指数最低，最易发生水资源危机。本章的研究结果直接指向了未来水资源管理的脆弱性区域。 第五章：冰冻圈退缩对下游生态水文的长期影响 冰川融水的减少和径流季节分配的变化，对河流生态系统和农业用水产生了深远影响。本章从生态水文的角度，分析了冰川融水在维持河流基础流量（Baseflow）中的关键作用。通过构建基于温度和流量的河流健康指数（River Health Index, RHI），评估了径流不稳定的影响。研究发现，随着季节性融水峰值的提前和总量下降，河流的夏季枯水期流量显著降低，影响了水生生物的栖息地适宜性，并导致下游灌溉用水的社会经济冲突加剧。本章还讨论了冰川融水对河流泥沙输送和营养物质迁移的调控作用，为制定跨区域水资源共享与生态补偿机制提供了科学依据。 第六章：适应性水资源管理与风险规避策略 本书的最后一部分着眼于政策和工程实践，旨在为高山水资源管理提供适应性框架。鉴于未来水文情景的不确定性，本章倡导从“确定性规划”向“风险容忍型管理”转型。提出了包括多目标水库调度、非常规水源开发（如雨水和地下水协同利用）在内的综合策略。特别地，详细论述了基于预报的“预警式调度”系统，该系统将本研究所建立的气候敏感性模型和水文模型输出作为核心输入，实现对未来洪峰和枯水期的提前响应。此外，还探讨了冰川退缩可能导致的跨界水资源安全问题，并呼吁建立基于科学证据的国际合作机制，以应对全球冰冻圈变化带来的共同挑战。
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