长江上游气候变化趋势及其对三峡水库发电量的影响

　　本书以改进气候变化的趋势检验技术为切入点，分析了近百年来长江上游气候要素的长期变化趋势，揭示了三峡来水减少的成因机制，并采用#新的全球气候模式输出成果，评估了未来三峡发电量对气候变化的响应机制。 主要研究成果如下： （1）为减少序列自相关性引起的趋势误判，研制了两种新的适用于自相关序列的趋势检验方法。 （2）基于#新的长序列气象数据集（CRU TS3.22），对长江上游近百年来气候变化趋势的分析结果表明：三峡来水减少与长江上游降水减少，气温、蒸散发增加的气候变化背景一致。其中，降水变化存在空间差异，在金沙江区增加，在川江流域减少。在百年尺度上，气温与蒸散发呈不显著上升趋势，经历了两次上升和一次下降过程。（3）对三峡入库径流的突变检验发现径流减少主要发生在1990年之后，并导致年发电量较1990之前减少约7.5%。采用弹性系数法和回归分析法揭示三峡来水减少的成因，发现人类活动已经超#越气候变化的贡献，对19912011期间年径流减少量的贡献率约为61.6~71.2%。其中，工农业耗水增加和降水减少分别是人类活动和气候变化因素中的主要构成。

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前言 
第1章    综述 
    1.1    引言 
    1.2    气候变化趋势检验方法 
    1.3    长江上游水文循环要素的变化 
    1.4    气候变化对水力发电潜力的影响 
    1.5    有待解决的关键问题 
第2章    自相关水文气象序列趋势诊断的预置自方法 
    2.1    回顾预置白方法降低自相关性影响的能力 
        2.1.1    自相关性对MK趋势检验的影响 
        2.1.2    预置白及其他典型方法的处理能力 
    2.2    考虑方差修正的预置自方法（VCPW） 
        2.2.1    预置自序列和线性趋势斜率估计量的方差修正 
        2.2.2    VCPW的使用步骤 
    2.3    VCPW处理效果的统计试验 
        2.3.1    试验方案设计 
        2.3.2    已知趋势斜率真值时的试验结果 
        2.3.3    未知趋势斜率真值时的试验结果 
    2.4    实例分析 
        2.4.1    径流序列 
        2.4.2    气温序列 
    2.5    VCPW方法的适用性分析 
    2.6    小结 
第3章    自相关水文气象序列趋势诊断的Speaman秩次相关检验方法 
    3.1    自相关性对Spearman秩次相关检验方法的影响 
        3.1.1    标准spearman秩次相关检验方法 
        3.1.2    自相关性对统计量方差的影响 
        3.1.3    自相关性对OO类错误和检验能力的影响 
    3.2    基于方差校正的Spearman检验方法（VC-SR） 
        3.2.1    校正统计量方差的理论公式 
        3.2.2    校正统计量方差的经验公式 
        3.2.3    VC-SR法的使用步骤 
    3.3    VC-SR检验效果的统计试验 
        3.3.1    试验方案设计 
        3.3.2    对OO类错误的处理效果 
        3.3.3    对检验能力的处理效果 
    3.4    实例分析 
    3.5    VC-SR方法的适用性分析 
    3.6    小结 
第4章    考虑水文气象序列长-短持续性结构特征的Sen趋势分析方法 
    4.1    持续性对Sen趋势分析方法的影响 
        4.1.1    标准Sen趋势分析方法 
        4.1.2    水文气象序列中的长一-短持续性结构特征 
        4.1.3    长-短持续性对统计量方差和OO类错误的影响 
    4.2    基于方差校正的Sen趋势检验方法（VC-Sen） 
        4.2.1    统计量方差校正的理论基础 
        4.2.2    VC-Sen法的使用步骤 
    4.3    VC-Sen检验效果的统计试验 
        4.3.1    试验方案设计 
        4.3.2    对统计量方差和OO类错误的处理效果 
        4.3.3    对检验能力的处理效果 
    4.4    实例分析 
    4.5    小结 
第5章    近百年长江上游气候要素的时空趋势特征 
    5.1    长江上游的基本气候特征 
        5.1.1    长江上游概况 
        5.1.2    年降水量 
        5.1.3    年平均气温 
        5.1.4    潜在蒸散发量 
    5.2    CRU数据集的偏差及其校正 
    5.3    区域Spearman秩次相关检验方法 
    5.4    区域趋势检验结果 
        5.4.1    单站气候变化趋势分析 
        5.4.2    各子流域区域气候变化趋势分析 
        5.4.3    分析时段长度对区域趋势检验结果的影响 
    5.5    小结 
第6章    近百年三峡入库径流变化成因及其对发电量的影响 
    6.1    径流变化特征的统计分析方法 
        6.1.1    MASH滑动平均法 
        6.1.2    Pettitt突变检验法 
        6.1.3    年内分配的集中度与不均匀度指标 
    6.2    径流变化的成因分析方法 
        6.2.1    成因分析的概念模型 
        6.2.2    天然径流模拟的弹性系数法 
        6.2.3    天然径流模拟的回归分析法 
    6.3    入库径流过程的变化特征 
        6.3.1    径流过程的趋势性变化 
        6.3.2    径流突变的时间划分 
    6.4    年、月径流变化的成因 
        6.4.1    径流与降水的相关关系 
        6.4.2    年径流变化的定量归因 
        6.4.3    月径流变化的定量归因 
    6.5    径流变化对三峡水库发电量的影响 
        6.5.1    对三峡水库发电量影响分析的情景设计 
        6.5.2    历史径流变化及未来人类活动对三峡水库年发电量的影响 
    6.6    小结 
第7章    三峡水库发电量变化趋势预估 
    7.1    评价模型的构建 
        7.1.1    气候模式预估成果的偏差校正方法 
        7.1.2    月径流水量平衡模型 
        7.1.3    水库发电调度规则 
    7.2    CMIP5对长江上游气候要素变化的模拟和预估 
        7.2.1    CMIP5集合平均数据偏差及其校正 
        7.2.2    CMIP5对未来气候要素的预估 
    7.3    三峡入库径流量变化预估 
        7.3.1    月径流模型的率定与验证 
        7.3.2    未来径流变化分析 
    7.4    三峡水库发电量变化预估 
        7.4.1    未来发电量变化分析 
        7.4.2    预估结果的合理性分析 
    7.5    小结 
第8章    结语 
参考文献