本書全面反映氣候變化與水循環(huán)科學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，并緊密結(jié)合水資源管理、防災(zāi)減災(zāi)與可持續(xù)發(fā)展需求，探討應(yīng)對(duì)氣候變化的水循環(huán)變化對(duì)策。主要內(nèi)容包括：水循環(huán)的基本概念及其在氣候系統(tǒng)中的作用，大氣水汽、降水、蒸散發(fā)、河川徑流等關(guān)鍵要素的觀測(cè)與計(jì)算方法，陸地水儲(chǔ)量及海洋水循環(huán)要素的變化特征，全球與中國水循環(huán)的時(shí)空演變、關(guān)聯(lián)機(jī)制與成因分析，以及基于IPCC 最新報(bào)告的未來水循環(huán)變化趨勢(shì)預(yù)估。
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1980年10月—1984年7月，就讀于北京大學(xué)。
1984年9月—1987年7月，就讀于中國科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所，畢業(yè)后獲得碩士學(xué)位。
1991年5月—11月，在德國吉森大學(xué)地理研究所做訪問學(xué)者。
1994年9月—1999年5月，就讀于德國吉森大學(xué)地理研究所，畢業(yè)后獲得博士學(xué)位。1987年7月—2008年12月，任中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員。
1995年3月—1995年9月，在英國國家洪水災(zāi)害研究中心災(zāi)害評(píng)估部做訪問學(xué)者。
2008年9月，任國家氣候中心首席研究員。
2017年，任南京信息工程大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)。
2018年9月，任南京信息工程大學(xué)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理研究院院長(zhǎng)，南京信息工程大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院二級(jí)教授。新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)獎(jiǎng)，一等獎(jiǎng)，2020（1/5）
湖北省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，二等獎(jiǎng)，2017，(1/14)
水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì), 長(zhǎng)江水利委員會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng), 一等獎(jiǎng)，2017，(1/15)Quaternary International 亞洲大河專輯主編 、《氣候變化研究進(jìn)展》編委 、《大氣研究（Atomspheric Resarch）》副主編 、世界氣象組織（WMO）水科學(xué)開放專家委員會(huì)中國代表、聯(lián)合組長(zhǎng)。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 水循環(huán)概述 1
1.1.1 不同尺度的水循環(huán) 4
1.1.2 氣候系統(tǒng)中水循環(huán)概念模型 5
1.1.3 氣候系統(tǒng)和水循環(huán)的相互作用 8
1.1.4 地球上的水資源 8
1.2 氣候變化對(duì)水循環(huán)的影響 10
1.2.1 水循環(huán)變化的物理基礎(chǔ) 11
1.2.2 觀測(cè)到的水循環(huán)變化 13
1.2.3 未來水循環(huán)變化預(yù)估 15
1.3 研究歷史 18
1.4 本書內(nèi)容與章節(jié)安排 20
第2章 大氣水汽 24
2.1 水汽概述 24
2.1.1 水汽的物理量 26
2.1.2 水汽的觀測(cè) 27
2.1.3 再分析水汽數(shù)據(jù) 30
2.2 全球大氣水汽的時(shí)空分布及變化特征 31
2.2.1 全球大氣水汽的空間分布及變化特征 31
2.2.2 未來全球大氣水汽的時(shí)空變化特征 33
2.3 中國大氣水汽的時(shí)空分布及變化特征 35
2.3.1 中國大氣水汽的空間分布及變化特征 35
2.3.2 未來中國大氣水汽的時(shí)空變化特征 51
第3章 降水 53
3.1 基本概念 53
3.1.1 降水的形成與分類 53
3.1.2 降水的監(jiān)測(cè)及統(tǒng)計(jì)分析 58
3.2 全球降水時(shí)空分布及未來變化特征 62
3.2.1 全球降水空間分布 62
3.2.2 全球降水變化趨勢(shì) 64
3.2.3 全球降水未來預(yù)估 67
3.3 中國降水時(shí)空分布及未來變化特征 70
3.3.1 中國降水空間分布 70
3.3.2 中國降水變化趨勢(shì) 77
3.3.3 中國降水未來預(yù)估 83
第4章 蒸散發(fā) 86
4.1 基本概念 86
4.1.1 蒸發(fā)的相關(guān)概念 86
4.1.2 觀測(cè)和計(jì)算方法 87
4.2 全球觀測(cè)的和預(yù)估的未來蒸發(fā) 90
4.2.1 全球觀測(cè)的蒸發(fā) 90
4.2.2 全球預(yù)估的未來蒸發(fā) 96
4.3 中國觀測(cè)的和預(yù)估的未來蒸發(fā) 99
4.3.1 中國觀測(cè)的蒸發(fā) 99
4.3.2 中國預(yù)估的未來蒸發(fā) 104
4.4 重要問題討論 112
4.4.1 “蒸發(fā)悖論”現(xiàn)象 112
4.4.2 水平衡P–E 117
第5章 河川徑流 123
5.1 基本概念 123
5.1.1 徑流的相關(guān)概念 123
5.1.2 徑流形成過程 125
5.1.3 水文觀測(cè)與水文模擬 128
5.1.4 徑流數(shù)據(jù)庫 129
5.2 全球徑流的演變與趨勢(shì) 132
5.2.1 全球徑流變化 132
5.2.2 全球未來徑流預(yù)估 135
5.3 中國徑流的演變與趨勢(shì) 138
5.3.1 中國徑流變化 138
5.3.2 中國未來徑流的預(yù)估 142
5.4 水資源相關(guān)問題討論 146
5.4.1 水資源壓力及其評(píng)價(jià) 146
5.4.2 水安全現(xiàn)狀及風(fēng)險(xiǎn) 149
第6章 陸地水儲(chǔ)量 154
6.1 土壤濕度變化特征 154
6.1.1 土壤濕度的觀測(cè) 154
6.1.2 土壤濕度數(shù)據(jù)庫 156
6.1.3 全球土壤濕度變化特征 158
6.1.4 中國土壤濕度變化特征 160
6.2 湖泊和濕地水儲(chǔ)量變化特征 163
6.2.1 湖泊和濕地水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)庫 163
6.2.2 湖泊水儲(chǔ)量的變化特征 165
6.2.3 濕地水儲(chǔ)量的變化特征 167
6.2.4 水質(zhì)變化特征 169
6.3 冰凍圈水儲(chǔ)量變化特征 170
6.3.1 冰凍圈水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)庫 170
6.3.2 冰凍圈的變化特征 172
6.3.3 冰凍圈的變化在水循環(huán)中的作用 175
6.4 地下水水儲(chǔ)量變化特征 177
6.4.1 地下水水儲(chǔ)量的觀測(cè) 177
6.4.2 地下水水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)庫 178
6.4.3 全球地下水水儲(chǔ)量變化特征 179
6.4.4 中國地下水水儲(chǔ)量變化特征 182
第7章 海洋 185
7.1 基本概念 186
7.1.1 海洋分類 186
7.1.2 海水運(yùn)動(dòng) 187
7.2 全球海洋水循環(huán)要素變化特征 190
7.2.1 水汽變化特征 190
7.2.2 降水變化特征 191
7.2.3 蒸發(fā)變化特征 193
7.2.4 入海徑流變化特征 196
7.3 中國海洋水循環(huán)要素變化特征 200
7.4 海洋水循環(huán)相關(guān)問題討論 203
第8章 全球和中國水循環(huán)概況及變化 208
8.1 全球水循環(huán)變化特征 209
8.1.1 觀測(cè)到的全球水循環(huán)變化特征及歸因 209
8.1.2 氣候變化對(duì)全球水循環(huán)的影響 214
8.2 中國水循環(huán)變化特征 215
8.2.1 觀測(cè)到的中國水循環(huán)特征 216
8.2.2 氣候變化對(duì)中國水循環(huán)的影響 217
8.2.3 流域尺度水循環(huán)及其變化特征 217
8.3 水分內(nèi)外循環(huán)特征 218
8.3.1 全球水分再循環(huán) 218
8.3.2 中國降水內(nèi)循環(huán)與外循環(huán) 219
第9章 全球水循環(huán)變化關(guān)聯(lián)與成因 220
9.1 氣候振蕩指數(shù)介紹 222
9.2 全球典型流域極端降水關(guān)聯(lián)特征與成因 229
9.2.1 全球典型流域極端降水關(guān)聯(lián)特征 229
9.2.2 極端降水關(guān)聯(lián)特征與熱帶海溫異常的關(guān)聯(lián) 231
9.2.3 各流域極端降水與熱帶海溫異常的聯(lián)系 243
9.2.4 典型流域洪水成因——中國長(zhǎng)江流域洪水成因 245
參考文獻(xiàn) 251
附錄 名詞解釋 260
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