水文过程的准确模拟和预估对青藏高原水资源的管理和保护具有重要意义。然而，国家气象观测站点非常有限且分布不均，对高原地区水文过程的准确模拟带来很大挑战，因此利用多源降水资料是提高模拟精度的有效手段。本研究以青藏高原北部的格尔木河流域为例，使用VIC-CAS模型，以ERA5、WorldClim及TPHiPr三种降水产品的多年月平均降水量为背景场，利用气象站点观测数据进行插值得到气象驱动场，对格尔木河流域径流过程进行模拟与分析，并利用降尺度后的CMIP6气候模式数据对流域未来径流进行了预估。结果表明：以ERA5的多年月平均降水量作为协变量，并使用TPS插值法得到的气象驱动所模拟的效果最好，率定期和验证期的纳什效率系数（NSE）分别为0.71和0.70。格尔木河流域冰川融水与积雪融水对年径流量的贡献分别约为14.9%和32.5%。1971—2019年在年降水量缓慢增加及气温上升趋势显著的背景下，融雪径流和冰川径流的增加速率分别为0.28×10～8 m3?（10a）-1和0.03×10～8 m3?（10a）-1
水文过程的准确模拟和预估对青藏高原水资源的管理和保护具有重要意义。然而，国家气象观测站点非常有限且分布不均，对高原地区水文过程的准确模拟带来很大挑战，因此利用多源降水资料是提高模拟精度的有效手段。本研究以青藏高原北部的格尔木河流域为例，使用VIC-CAS模型，以ERA5、WorldClim及TPHiPr三种降水产品的多年月平均降水量为背景场，利用气象站点观测数据进行插值得到气象驱动场，对格尔木河流域径流过程进行模拟与分析，并利用降尺度后的CMIP6气候模式数据对流域未来径流进行了预估。结果表明：以ERA5的多年月平均降水量作为协变量，并使用TPS插值法得到的气象驱动所模拟的效果最好，率定期和验证期的纳什效率系数（NSE）分别为0.71和0.70。格尔木河流域冰川融水与积雪融水对年径流量的贡献分别约为14.9%和32.5%。1971—2019年在年降水量缓慢增加及气温上升趋势显著的背景下，融雪径流和冰川径流的增加速率分别为0.28×10～8 m3?（10a）-1和0.03×10～8 m3?（10a）-1
伴随着近年来高性能计算资源的快速提高，模式的水平分辨率逐渐精细化。对流允许尺度（分辨率为4 km及以上）区域气候模式已成为当前区域气候模式发展和应用的主要方向之一。通过文献调研对对流允许尺度区域气候模式的4种建模方式、相比于传统分辨率区域气候模式的增值能力以及未来气候预估进行了回顾和总结。对流允许尺度区域气候模式无需使用对流参数化方案就可以显式表示深对流过程，在一定程度上改善了模式对复杂地形和地表强迫的表现能力。对流允许尺度区域气候模式在模拟降水特征（降水日变化、持续时间、次日尺度降水强度和短时强降水强度）、积雪特征（雪深和覆盖率）、中尺度对流系统特征（数量和周期）、热带气旋特征（强度、路径）以及城市热岛形态等方面存在显著增值能力。目前，对流允许尺度区域气候模式仍然存在诸多挑战和不确定性，今后可利用更高分辨率数据集、改进的云微物理过程和边界层参数化方案以及更高性能的计算资源，进一步提高对流允许尺度区域气候模拟和应用能力。
伴随着近年来高性能计算资源的快速提高，模式的水平分辨率逐渐精细化。对流允许尺度（分辨率为4 km及以上）区域气候模式已成为当前区域气候模式发展和应用的主要方向之一。通过文献调研对对流允许尺度区域气候模式的4种建模方式、相比于传统分辨率区域气候模式的增值能力以及未来气候预估进行了回顾和总结。对流允许尺度区域气候模式无需使用对流参数化方案就可以显式表示深对流过程，在一定程度上改善了模式对复杂地形和地表强迫的表现能力。对流允许尺度区域气候模式在模拟降水特征（降水日变化、持续时间、次日尺度降水强度和短时强降水强度）、积雪特征（雪深和覆盖率）、中尺度对流系统特征（数量和周期）、热带气旋特征（强度、路径）以及城市热岛形态等方面存在显著增值能力。目前，对流允许尺度区域气候模式仍然存在诸多挑战和不确定性，今后可利用更高分辨率数据集、改进的云微物理过程和边界层参数化方案以及更高性能的计算资源，进一步提高对流允许尺度区域气候模拟和应用能力。
积雪是对气候变化响应最敏感的自然要素之一，对地表的辐射平衡和水循环有着重要影响，全球积雪覆盖面积约为46×10～6 km2，且98%分布在北半球，由于积雪具有独特的辐射（高表面反照率）和热（低热传导率）特性，其变化对陆地和大气之间的能量平衡和水循环过程具有重要的影响，在全球变暖背景下，近几十年来北半球积雪覆盖面积减少趋势明显，尤其春季最明显，基于观测数据评估CMIP6模式数据对于积雪覆盖面积的模拟能力，应用多模式平均评估未来时期积雪覆盖度的变化情况。本文以美国国家海洋和大气管理局/美国国家气候数据中心（NOAA/NCDC）的积雪产品为参考数据，采用泰勒技巧评分、相对偏差等方法，对国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）发布的1982-2014年北半球春季积雪覆盖度（SCF）数据进行评估，并选取排名前三的模式的集合平均预估未来（2015-2099年）不同排放情景下SCF的时空变化特征。结果表明：历史时期（1982-2014年）从整体上看，积雪覆盖度呈现出高纬高，低纬低，青藏高原和亚洲东部等高海拔地区较同纬地区高的特点，北半球的积雪覆盖度呈减少趋势地区为68.37%...
积雪是对气候变化响应最敏感的自然要素之一，对地表的辐射平衡和水循环有着重要影响，全球积雪覆盖面积约为46×10～6 km2，且98%分布在北半球，由于积雪具有独特的辐射（高表面反照率）和热（低热传导率）特性，其变化对陆地和大气之间的能量平衡和水循环过程具有重要的影响，在全球变暖背景下，近几十年来北半球积雪覆盖面积减少趋势明显，尤其春季最明显，基于观测数据评估CMIP6模式数据对于积雪覆盖面积的模拟能力，应用多模式平均评估未来时期积雪覆盖度的变化情况。本文以美国国家海洋和大气管理局/美国国家气候数据中心（NOAA/NCDC）的积雪产品为参考数据，采用泰勒技巧评分、相对偏差等方法，对国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）发布的1982-2014年北半球春季积雪覆盖度（SCF）数据进行评估，并选取排名前三的模式的集合平均预估未来（2015-2099年）不同排放情景下SCF的时空变化特征。结果表明：历史时期（1982-2014年）从整体上看，积雪覆盖度呈现出高纬高，低纬低，青藏高原和亚洲东部等高海拔地区较同纬地区高的特点，北半球的积雪覆盖度呈减少趋势地区为68.37%...
全球变暖致使南疆周边冰川大幅退缩，冰川融水增加，南疆水资源因此增加.人类社会的发展带动生产和生活用水大幅增加.这打破了区域水资源供需平衡，水资源风险愈加突出.根据干旱地区水资源利用特点，考虑气候变化导致的降水、冰川融水和径流的变化趋势，以及南疆人口和经济的发展，结合度日模型、定额需水法、彭曼公式、潜水蒸发法和水压力指数法对南疆三地区水资源压力现状及未来潜在变化进行了评估.研究结果表明：2000～2020年，南疆三地区的可利用水量呈增加趋势；总需水量变化存在地区差异，阿克苏地区和喀什地区显著增加，和田地区则有所减少；南疆三地区水压力均处于较高水平状态，水压力变化趋势与总需水量的变化趋势一致.21世纪30年代和70年代南疆三地区的可利用水量将持续增加；需水量和水压力的变化趋势与历史时期一致.人类取水活动在未来水压力的变化中起主导作用.该研究揭示了区域内水资源失衡的时空分异性，以期为南疆地区的水资源管理和合理利用提供科学参考.
全球变暖致使南疆周边冰川大幅退缩，冰川融水增加，南疆水资源因此增加.人类社会的发展带动生产和生活用水大幅增加.这打破了区域水资源供需平衡，水资源风险愈加突出.根据干旱地区水资源利用特点，考虑气候变化导致的降水、冰川融水和径流的变化趋势，以及南疆人口和经济的发展，结合度日模型、定额需水法、彭曼公式、潜水蒸发法和水压力指数法对南疆三地区水资源压力现状及未来潜在变化进行了评估.研究结果表明：2000～2020年，南疆三地区的可利用水量呈增加趋势；总需水量变化存在地区差异，阿克苏地区和喀什地区显著增加，和田地区则有所减少；南疆三地区水压力均处于较高水平状态，水压力变化趋势与总需水量的变化趋势一致.21世纪30年代和70年代南疆三地区的可利用水量将持续增加；需水量和水压力的变化趋势与历史时期一致.人类取水活动在未来水压力的变化中起主导作用.该研究揭示了区域内水资源失衡的时空分异性，以期为南疆地区的水资源管理和合理利用提供科学参考.
基于第六次耦合模式比较计划（CMIP6）的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量（Snow Water Equivalent, SWE）资料，评估了CMIP6耦合模式对1981～2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力，并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明，CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力，能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征；耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异，但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力；此外，多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明，21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期（1995～2014年），而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征；21世纪早期，4种不同排放情景下积雪变化的差异不大，但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大，而且排放越高积雪变化的幅度越大，模式不确定性也越大；进一步的分析表明，欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变...
基于第六次耦合模式比较计划（CMIP6）的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量（Snow Water Equivalent, SWE）资料，评估了CMIP6耦合模式对1981～2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力，并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明，CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力，能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征；耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异，但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力；此外，多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明，21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期（1995～2014年），而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征；21世纪早期，4种不同排放情景下积雪变化的差异不大，但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大，而且排放越高积雪变化的幅度越大，模式不确定性也越大；进一步的分析表明，欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变...