【摘 要】
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京津冀地区是我国发生局地特强降雨的相对多发区,同时也是水资源严重短缺的地区,为缓解水资源短缺及其他城市水问题,需要加强雨水的收集利用。然而气候变化对降雨量带来很大的影响,会导致未来降雨的时空分布以及各种规律特征都发生巨大变化,对未来雨水收集能力产生不确定性影响,仅使用历史数据来确定雨水收集设施的规模,可能在未来难以达到预期效果,因此需要参考未来降雨变化的预估结果探求雨水收集能力的变化与不确定性。本
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京津冀地区是我国发生局地特强降雨的相对多发区,同时也是水资源严重短缺的地区,为缓解水资源短缺及其他城市水问题,需要加强雨水的收集利用。然而气候变化对降雨量带来很大的影响,会导致未来降雨的时空分布以及各种规律特征都发生巨大变化,对未来雨水收集能力产生不确定性影响,仅使用历史数据来确定雨水收集设施的规模,可能在未来难以达到预期效果,因此需要参考未来降雨变化的预估结果探求雨水收集能力的变化与不确定性。本文选取8个CMIP5气候模式,通过对比京津冀气象站点的历史实测数据评估各模式的模拟能力,筛出模拟效果较好的6个模式进行线性降尺度修正,分析各模式在RCP4.5和RCP8.5情景下未来京津冀地区降雨的时空特征变化,通过计算设计降雨量判断未来雨水收集能力可能的变化,从而确定两种不同气候变化情景对雨水收集能力影响的不确定性。主要得到以下结论:（1）通过各站点历史实测降雨数据对8个模式的时空尺度评估,选择ACCESS1-3、CNRM-CM5、GFDL-ESM2M、IPSL-CM5A-MR、MRI-ESM-LR和Nor ESM1-M六个模式进行降尺度与未来降雨预测研究。（2）从各个站点不同RCP情景的预测结果来看,预测降雨量总体大于历史实测年均值,且各模式在RCP8.5情景下预测的年均降雨量更大,未来温室气体排放量会影响降雨变化。从50mm以上级别的降雨量占年总降雨量比例来看,RCP4.5情景下大部分模式预测未来呈现逐年略微上升的趋势,而RCP8.5情景下大部分模式预测未来占比呈现下降趋势。（3）通过预测数据计算出整个区域的设计降雨量变化范围为10.3mm～27.1mm,呈现由西北向东南递增的分布趋势。总体来看,未来预测的设计降雨量普遍低于历史值,RCP8.5情景下各城市设计降雨量的变化比RCP4.5情景大。两种情景下,泊头设计降雨量的不确定性最大,RCP4.5情景下变化范围为15.3mm,RCP8.5情景下变化范围为14.1mm。张北设计降雨量的不确定性最小,RCP4.5情景下变化范围为2.7mm,RCP8.5情景下变化范围为3.5mm。（4）对于整个京津冀地区来说,RCP8.5情景下比在RCP4.5情景下可收集雨水更多,但整个区域内变化较大,RCP8.5情景下未来雨水收集能力的不确定性较大。RCP4.5情景下,邢台多年平均雨水收集能力的不确定性最大,变化范围为298.0mm,遵化多年平均雨水收集能力的不确定性最小,变化范围为27.5mm。RCP8.5情景下,各城市多年平均雨水收集能力的不确定性都较大,最大的是饶阳,变化范围为359.0mm,张北多年平均雨水收集能力的不确定性最小,变化范围为10.3mm。
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