National-scale analysis of low flow frequency: historical trends and potential future changes
National-scale analysis of low flow frequency: historical trends and potential future changes
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全国范围低流量频率分析：历史趋势和未来潜在变化
DOI：
10.1007/s10584-018-2145-y
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
4.8
通讯作者：
Kay A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kay A
气候变化对水文极端事件的潜在影响日益受到全球关注。在这里，使用国家规模的基于网格的水文模型来研究英国低流量频率的历史趋势和未来潜在的变化。历史分析使用观测数据（1891-2015）和区域气候模型的集合数据（1900-2006）。结果显示，无论是基于 7 天还是 30 天的年度最低值，历史低流量（2 年或 20 年重现期）的显着趋势相对较少。使用观测数据时在该国某些有限地区看到的显着负面趋势通常在使用气候模型数据时不会出现。未来分析使用近期和远未来时期（分别为2020-2049年和2070-2099年）的气候模型集合数据，并将其与历史集合（1975-2004年）的基线子周期进行比较。结果显示，未来低流量的减少量通常在该国南部、较高回报期（20 年）和较晚时期减少幅度较大。如果对未来潜在蒸发量的估计包括二氧化碳浓度增加对气孔阻力的影响，则减少量会更加有限。河流流量的减少可能会对水生环境和农业产生重大影响，并对水管理者提出挑战，特别是在供水量减少的同时需求增加的情况下。
The potential impact of climate change on hydrological extremes is of increasing concern across the globe. Here, a national-scale grid-based hydrological model is used to investigate historical trends and potential future changes in low flow frequency across Great Britain. The historical analyses use both observational data (1891–2015) and ensemble data from a regional climate model (1900–2006). The results show relatively few significant trends in historical low flows (2- or 20-year return period), whether based on 7- or 30-day annual minima. Significant negative trends seen in some limited parts of the country when using observational data are generally not seen when using climate model data. The future analyses use climate model ensemble data for both near future and far future time periods (2020–2049 and 2070–2099 respectively), which are compared to a baseline sub-period from the historical ensemble (1975–2004). The results show future reductions in low flows, which are generally larger in the south of the country, at the higher (20-year) return period, and for the later time period. Reductions are more limited if the estimates of future potential evaporation include the effect of increased carbon dioxide concentrations on stomatal resistance. Such reductions in river flow could have significant impacts on the aquatic environment and on agriculture, and present a challenge for water managers, especially as reductions in water supply are likely to occur alongside increases in demand.
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