劉昌明 魏豪杉 張永強(qiáng) 田巍 欒金凱

摘 要：黃河是中華母親河和中華文化的搖籃，黃河徑流量的變化與黃河流域乃至全國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。為定量解析黃河徑流量變化的主要驅(qū)動(dòng)因素，基于黃河干流蘭州、頭道拐、花園口和利津4個(gè)代表水文站1960—2010年實(shí)測(cè)徑流量數(shù)據(jù)、降水量數(shù)據(jù)、潛在蒸散發(fā)量數(shù)據(jù)以及還原徑流量數(shù)據(jù)，利用雙累積曲線法和Budyko彈性系數(shù)法，對(duì)黃河干流徑流量的變化進(jìn)行歸因分析。結(jié)果顯示：1989年以后人類活動(dòng)是導(dǎo)致黃河徑流量顯著減小的主要原因，其貢獻(xiàn)率在85%以上，而氣候變化對(duì)黃河徑流量減小的貢獻(xiàn)率不足15%，且越往下游人類活動(dòng)貢獻(xiàn)率越高，簡(jiǎn)而言之，氣候變化對(duì)黃河上游徑流量變化的影響大于對(duì)中下游的影響，人類活動(dòng)對(duì)黃河中下游徑流量變化的影響大于對(duì)上游的影響。針對(duì)氣候變化與人類活動(dòng)水文效應(yīng)研究的若干理論與實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了商榷。

關(guān)鍵詞：人類活動(dòng);氣候變化;徑流量變化;歸因分析;黃河干流

中圖分類號(hào)：TV213;TV882.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.10.001

引用格式：劉昌明，魏豪杉，張永強(qiáng)，等.黃河干流徑流變化歸因分析與有關(guān)問(wèn)題商榷[J].人民黃河，2021，43（10）：1-6，16.

Abstract： The Yellow River is the mother river of China and the cradle of Chinese culture. The social-economic development of the entire Yellow River basin and the whole country is closely related to the changes in the water resources of the Yellow River. This study tries to disentangle the driving factors of the change in the Yellow River runoff across different reaches and in different periods of time. Using the restored natural runoff data， observed runoff data， rainfall data and potential evapotranspiration data of four typical hydrological stations of Lanzhou， Toudaoguai， Huayuankou and Lijin on the main stream of the Yellow River from 1960 to 2010， this paper analyzed the attribution of the change of the main stream of the Yellow River by using double mass curve and sensitivity coefficient methods based on the Budyko framework. The results show that human activities are the main reason for the significant decline of the Yellow River runoff after 1989 and their contribution rate to the Yellow River runoff is more than 85%， while the contribution rate of climate change is less than 15% and the further downstream， the higher the contribution rate of human activities. In short， the climate change impact of the annual runoff is more prominent in the upstream than that of in the middle and lower reaches. Finally， it discussed the theoretical and practical issues of the hydrological effects of climate change and human activities.

Key words： human activities; climate change; runoff variation; attribution analysis; mainstream of Yellow River

1 引 言

黃河是世界第五大河、中國(guó)第二大河，作為中華母親河和中華文化的搖籃，哺育了流經(jīng)的九?。▍^(qū)）60多個(gè)大中城市340個(gè)縣（市、旗）占全國(guó)12%的人口，以僅占全國(guó)河川徑流量2%的水資源灌溉了占全國(guó)13%的糧田、貢獻(xiàn)了占全國(guó)14%的GDP[1-3]。黃河是古絲綢之路和現(xiàn)代“一帶一路”的起點(diǎn)，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的地位與作用。黃河流域土地、水能、礦產(chǎn)等資源豐富，被譽(yù)為“能源流域”，開發(fā)與發(fā)展?jié)摿薮?。流域?nèi)耕地資源豐富、光熱資源充足，適合多種作物生長(zhǎng)，現(xiàn)有耕地1 193萬(wàn)hm2、林地1 020萬(wàn)hm2、牧草地2 793萬(wàn)hm2，宜于開墾的荒地約200萬(wàn)hm2。流域內(nèi)水能資源、礦產(chǎn)資源分布相對(duì)集中，上游地區(qū)的水能資源、中游地區(qū)的煤炭資源、下游地區(qū)的石油和天然氣資源等在全國(guó)均具有極其重要的地位，已探明的礦產(chǎn)有114種，在全國(guó)已探明的45種主要礦產(chǎn)中黃河流域有37種。

水資源短缺是制約黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素。黃河流域地跨青藏高原、黃土高原和華北平原三大臺(tái)階，其突出特點(diǎn)是水少沙多、水沙異源、生態(tài)環(huán)境脆弱、下游懸河洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大。上游的青藏高原是黃河徑流的主要來(lái)源區(qū)，年均貢獻(xiàn)黃河徑流量的約57%;上中游的黃土高原是黃河泥沙和污染物的主要來(lái)源區(qū)，對(duì)水資源的消耗量約占全河的70%;黃河下游為地上懸河，河勢(shì)游蕩多變，防洪形勢(shì)嚴(yán)峻。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，黃河流域地表水開發(fā)利用率和消耗率已分別達(dá)86%和71%，遠(yuǎn)超黃河水資源承載能力，缺水已成為生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)。在氣候變化影響下，黃河上游“水塔”區(qū)冰雪消退;在大規(guī)模的人類活動(dòng)影響下，中下游徑流量和輸沙量顯著下降，缺水與生態(tài)環(huán)境脆弱問(wèn)題進(jìn)一步惡化。黃河上中游地區(qū)持續(xù)開展各項(xiàng)水利工程建設(shè)和水土流失治理，有效減少了入黃泥沙，但黃河下游灘區(qū)安全及河口三角洲萎縮、濕地退化、海岸線蝕退、河口生態(tài)保護(hù)等方面的問(wèn)題仍然嚴(yán)重。20世紀(jì)70—90年代末，在氣候變化與人類無(wú)序用水的影響下，黃河下游干流和一些主要支流曾出現(xiàn)罕見(jiàn)的斷流現(xiàn)象，黃河健康岌岌可危，喪失了水資源再生（可更新）性，難以維持流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。從1999年開始，黃河水利委員會(huì)實(shí)施黃河水量統(tǒng)一調(diào)度，卓有成效地解決了黃河干流斷流問(wèn)題。然而，退耕還林還草、水庫(kù)修建、礦產(chǎn)資源尤其是煤炭開采等人類活動(dòng)對(duì)流域下墊面產(chǎn)生重大影響[4]，加劇了黃河年徑流量序列的非平穩(wěn)性[5]，導(dǎo)致河道徑流特征發(fā)生明顯變化，因此有必要對(duì)黃河徑流量變化進(jìn)行系統(tǒng)的歸因分析，厘清直接人類活動(dòng)（取用黃河水）、間接人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)河川徑流量的影響。

2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究把蘭州、頭道拐、花園口、利津4個(gè)水文站分別作為黃河上游上段、上游下段、中游和下游的控制性代表站，進(jìn)行黃河干流徑流量變化歸因分析。采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為1960—2010年水文和氣象數(shù)據(jù)：水文數(shù)據(jù)包括實(shí)測(cè)年徑流量數(shù)據(jù)以及還原年徑流量數(shù)據(jù)等，原始數(shù)據(jù)來(lái)源于水利部水文局;氣象數(shù)據(jù)包括年尺度的降水量、氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)等，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（http：//data.cma.cn），潛在蒸散發(fā)量為Penman公式計(jì)算結(jié)果。

2.2 分析方法

在對(duì)特定流域進(jìn)行徑流量變化歸因（氣候變化和人類活動(dòng)）定量研究之前，需要對(duì)徑流量的變化進(jìn)行趨勢(shì)和突變分析，判斷徑流量變化（增大或減?。┦欠耧@著，并找到顯著變化的突變點(diǎn)（突變點(diǎn)的出現(xiàn)意味著徑流量發(fā)生了明顯的趨勢(shì)性變化）。然后，將第一個(gè)突變點(diǎn)之前有實(shí)測(cè)資料的時(shí)段作為基準(zhǔn)期，之后作為突變期，研究人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)突變期相對(duì)于基準(zhǔn)期徑流量變化的貢獻(xiàn)率，對(duì)徑流量變化進(jìn)行歸因分析。

2.2.1 趨勢(shì)與突變點(diǎn)分析

本研究主要采用M-K（Mann-Kendall）趨勢(shì)檢驗(yàn)法[6]，對(duì)徑流量的變化趨勢(shì)進(jìn)行顯著性分析，即依據(jù)M-K檢驗(yàn)的Z統(tǒng)計(jì)量判斷徑流量時(shí)間序列變化趨勢(shì)的顯著程度：當(dāng)Z>0時(shí)徑流量時(shí)間序列呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，當(dāng)Z<0時(shí)徑流量時(shí)間序列呈現(xiàn)減小趨勢(shì);當(dāng)顯著性水平為99%（即α=0.01）時(shí)Z1-α/2 =2.58，顯著性水平為95%（即α=0.05）時(shí)Z1-α/2 =1.96，若∣Z∣>1.96則認(rèn)為徑流量時(shí)間序列變化趨勢(shì)通過(guò)顯著性水平為95%的檢驗(yàn)，若∣Z∣>2.58則認(rèn)為徑流量時(shí)間序列變化趨勢(shì)通過(guò)顯著性水平為99%的檢驗(yàn)。對(duì)變化趨勢(shì)顯著的徑流量時(shí)間序列進(jìn)行突變分析，以M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)[6]為主，以滑動(dòng)t檢驗(yàn)[6-7]、Pettitt檢驗(yàn)[8]、Buishand U檢驗(yàn)[9-10]、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)同質(zhì)性檢驗(yàn)（SNHT）[11]為輔，確定突變點(diǎn)的原則為各種方法找到的突變點(diǎn)（年份）差別不超過(guò)5 a。

2.2.2 分離氣候變化和人類活動(dòng)的影響

本研究定量分離氣候變化和人類活動(dòng)影響的方法為降雨-徑流雙累積曲線法（DMC）[7，12-13]和Budyko彈性系數(shù)法[14-18]。雙累積曲線法是目前水文領(lǐng)域在水文氣象要素一致性分析中最為常用的方法，該方法通過(guò)觀察直角坐標(biāo)系中兩個(gè)變量連續(xù)累積曲線斜率的變化，來(lái)檢測(cè)兩個(gè)變量之間關(guān)系的一致性和變化情況。Budyko彈性系數(shù)法主要通過(guò)流域水量平衡方程來(lái)進(jìn)行分析，本文采用的水量平衡方程包括Budyko型、Turc-Pike型、Fu型、Zhang型、Yang型和Wang-Tang型等6種類型[19-26]。

2.2.3 貢獻(xiàn)率計(jì)算

為確定氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率，首先需要計(jì)算氣候變化和人類活動(dòng)引起的徑流量變化量：

人類活動(dòng)（直接和間接）和氣候變化對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率計(jì)算公式如下：

3 對(duì)黃河干流徑流量變化歸因的一般認(rèn)知

3.1 黃河的還原徑流量呈顯著減小趨勢(shì)

圖1為黃河干流蘭州、頭道拐、花園口、利津水文站所控制流域1960—2010年的還原年徑流量（用徑流深表示）、年降水量、年潛在蒸散發(fā)量、年均氣溫的變化情況，可以看出，4個(gè)水文站的年徑流量均呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，潛在蒸散發(fā)量有減小趨勢(shì)，年均氣溫有上升趨勢(shì)，年降水量在蘭州站和頭道拐站有增大趨勢(shì)、在花園口站和利津站呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。由于水文變量波動(dòng)范圍的大小不同，因此線性回歸斜率只能直觀展現(xiàn)水文變量的變化趨勢(shì)，而不能判斷變化是否顯著。

表1為4個(gè)水文站徑流量與氣候因子變化趨勢(shì)的M-K檢驗(yàn)結(jié)果（Z統(tǒng)計(jì)量及變化趨勢(shì)的顯著性），可以看出：徑流量的Z統(tǒng)計(jì)量均小于0，且均通過(guò)顯著性水平為95%的檢驗(yàn)，其中花園口站和利津站通過(guò)了顯著性水平為99%的檢驗(yàn)，也就是說(shuō)，這4個(gè)站的還原徑流量均顯著減小;在黃河年徑流量顯著減小的同時(shí)，年降水量的變化并不顯著，說(shuō)明黃河徑流量的變化主要是由人類活動(dòng)影響造成的;近年來(lái)全球氣候變暖，黃河流域氣溫升高十分顯著;采用Penman公式計(jì)算的黃河中下游2個(gè)水文站潛在蒸散發(fā)量顯著減小，中上游的2個(gè)水文站減小不顯著。

總的來(lái)說(shuō)，1960—2010年在降水量變化并不顯著的情況下，蘭州、頭道拐、花園口、利津這4個(gè)水文站的還原徑流量顯著減小，其中代表中游和下游的花園口站和利津站減小趨勢(shì)比代表上游的蘭州站和頭道拐站減小趨勢(shì)更顯著，這意味著，黃河干流還原徑流量呈現(xiàn)顯著減小趨勢(shì)，且越往下游減小趨勢(shì)越顯著。

3.2 徑流量突變點(diǎn)主要發(fā)生在1986—1989年

依據(jù)黃河干流4個(gè)水文站的還原徑流量進(jìn)行突變點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)不同方法得到的突變年份雖有一定差異，但差別均在5 a以內(nèi)，最終選定的突變年份見(jiàn)表2。由表2可知：4個(gè)水文站的徑流突變點(diǎn)主要集中在1986—1989年，蘭州站、頭道拐站、花園口站、利津站徑流量突變點(diǎn)分別為1986年、1987年、1989年、1989年。因此，把1960—1986年作為蘭州站基準(zhǔn)期，把1960—1987年作為頭道拐站基準(zhǔn)期，把1960—1989年作為花園口站、利津站基準(zhǔn)期。此外，為了使4個(gè)水文站控制流域各變量具有同步性和分析比較的一致性，4個(gè)水文站均以1989—2010年為突變期。

3.3 徑流量變化貢獻(xiàn)率分析

把徑流量突變期分為1989—1999年、2000—2010年、1989—2010年3個(gè)分析時(shí)段，按照前述方法進(jìn)行直接人類活動(dòng)、間接人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)4個(gè)水文站徑流量變化影響的分離并計(jì)算貢獻(xiàn)率，結(jié)果見(jiàn)圖2。

首先，就氣候變化和兩類人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率比較來(lái)看，各時(shí)段氣候變化對(duì)黃河干流各水文站徑流量變化的貢獻(xiàn)率均較小（<15%），人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率在85%以上，也就是說(shuō)，黃河干流各河段的徑流量變化主要是由人類活動(dòng)引起的。

其次，從上下游兩類人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率比較來(lái)看，從黃河上游到下游，直接人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率提高、間接人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率降低，越往下游直接人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率越高、間接人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率越低;整個(gè)分析期即1989—2010年，上游間接人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率大于直接人類活動(dòng)的，而下游直接人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率大于間接人類活動(dòng)的。

最后，就前后分析時(shí)段兩類人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率比較來(lái)看，1989—1999年直接人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率比2000—2010年的大，說(shuō)明2000年以后直接人類活動(dòng)對(duì)黃河徑流量減小的貢獻(xiàn)率在降低、間接人類活動(dòng)對(duì)黃河徑流量減小的貢獻(xiàn)率在提高。

4 氣候變化與人類活動(dòng)水文效應(yīng)研究的有關(guān)問(wèn)題商榷

4.1 研究成果的不確定性問(wèn)題

徑流量減小歸因于氣候變化與人類活動(dòng)的影響，分析研究所用的基本數(shù)據(jù)包括水文氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。這一問(wèn)題的研究是一個(gè)極其復(fù)雜的巨系統(tǒng)，限于缺乏綜合完整的系統(tǒng)認(rèn)知，許多研究成果存在不確定性，例如在徑流序列的還原時(shí)，天然徑流量序列的“還現(xiàn)”按目標(biāo)可分為“向后還現(xiàn)”與“向前還原”等，涉及不同的概念與方法，一度成為氣候變化與人類活動(dòng)效應(yīng)問(wèn)題研究的熱點(diǎn)。為了消除受氣候變化與人活動(dòng)影響的水文觀測(cè)序列數(shù)據(jù)的消長(zhǎng)變化，需對(duì)相應(yīng)時(shí)間的取用水量（從河道提、引水量的記錄）進(jìn)行還原，這是簡(jiǎn)單易行而有效的方法?？偟膩?lái)說(shuō)，將人類取用水量“返還”到干流各測(cè)站的實(shí)測(cè)徑流量序列中形成的“還原”序列，是應(yīng)予以認(rèn)可的。雖然從河道提、引水量的記錄不完全，但其信息卻在一定意義上還原了人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的影響。但是，有關(guān)研究對(duì)干流水文站以上匯入支流的人類活動(dòng)影響卻未充分考慮，因此并沒(méi)有得到真正的“天然徑流量序列”。

4.2 關(guān)于氣候變化與人類活動(dòng)導(dǎo)致的水文觀測(cè)序列的非平穩(wěn)性問(wèn)題

對(duì)黃河年徑流量變化分析依據(jù)的水文氣象還原數(shù)據(jù)序列，普遍存在非平穩(wěn)性問(wèn)題，使歸因分析計(jì)算的結(jié)果并不確定。Milly等[5，27]認(rèn)為，在水文氣象還原數(shù)據(jù)序列的平穩(wěn)性已不復(fù)存在的情況下，水資源管理極具挑戰(zhàn)性（Stationarity is Dead： Whither Water Management？）;桑燕芳等[28]在對(duì)水文過(guò)程非平穩(wěn)性進(jìn)行系統(tǒng)論述的基礎(chǔ)上提出了處理的方法，其在理論與應(yīng)用上均有重要的意義與價(jià)值。

4.3 氣候變化對(duì)水資源影響研究的薄弱環(huán)節(jié)或缺失問(wèn)題

眾所周知，氣候變化是關(guān)系到全球人類共同體的重大問(wèn)題。國(guó)際地球系統(tǒng)科學(xué)計(jì)劃聯(lián)盟（ESSP）將全球水系統(tǒng)計(jì)劃（GWSP）置于核心地位，列為國(guó)際全球變化研究的四大計(jì)劃之一。水循環(huán)使地球各個(gè)圈層構(gòu)成完整系統(tǒng)，大氣、巖土、生態(tài)圈等成為一體、相互依存、相互作用，在這個(gè)龐大的系統(tǒng)中任何一個(gè)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化都可波及水系統(tǒng)。大氣圈系統(tǒng)中的大氣邊界層動(dòng)態(tài)變化非常活躍，從地面到大約1 500 m高度的溫、濕、風(fēng)、壓等均呈現(xiàn)日內(nèi)與季節(jié)等的劇烈變化。筆者[29-30]對(duì)黃河流域水面蒸發(fā)量實(shí)測(cè)序列數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，連年氣溫升高而水面蒸發(fā)量連年下降，其原因與風(fēng)速減小、日照時(shí)間縮短有關(guān)。當(dāng)前，氣候變化對(duì)水資源影響研究中對(duì)氣候相關(guān)因子的全面考慮仍是薄弱環(huán)節(jié)。

4.4 氣候變化與人類活動(dòng)效應(yīng)研究的4點(diǎn)認(rèn)知

（1）氣象要素的時(shí)空地理分異性。我們很難看到任何氣象要素的時(shí)空分布是均質(zhì)的，在全球氣候變暖背景下，全球降水量總體上增加，但各地觀測(cè)記錄往往此起彼伏，大量測(cè)站的觀測(cè)記錄表明了區(qū)域分異性，有些地點(diǎn)的降水量出現(xiàn)不增反減現(xiàn)象，如我國(guó)常出現(xiàn)北旱南澇或北澇南旱現(xiàn)象，厄爾尼諾（EI Nino）和拉尼娜（La Nina）現(xiàn)象對(duì)黃河流域降水量的影響往往是后者大于前者，這些都與區(qū)域分異性有關(guān)。

（2）降雨徑流的形成受一系列過(guò)程要素影響，這些過(guò)程要素的變化非常復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)降雨—徑流關(guān)系多是非線性的。筆者曾經(jīng)多次利用小型人工降雨徑流儀器進(jìn)行不同雨強(qiáng)、不同歷時(shí)的降雨量與下滲率及降雨量與徑流量關(guān)系的測(cè)定，結(jié)果表明，除完全無(wú)下滲的情況外，它們之間的關(guān)系都是非線性的。因此，在研究氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)降雨—徑流影響及其效應(yīng)評(píng)價(jià)時(shí)不宜作簡(jiǎn)單的線性處理。

（3）極值變化分析應(yīng)考慮氣候變化導(dǎo)致的極端氣候事件。2021年7月黃河毗鄰城市鄭州發(fā)生的極端暴雨，就是未能預(yù)測(cè)的極端氣候事件。極端暴雨事件在干旱期出現(xiàn)，其洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率和強(qiáng)度可能突破極值。極值變化是大系統(tǒng)問(wèn)題，涉及眾多的影響因素，其研究理論與應(yīng)對(duì)技術(shù)尚不完善。對(duì)極端洪水的研究應(yīng)水文學(xué)與氣象學(xué)協(xié)同，進(jìn)而開展可能最大降雨與可能最大洪水?dāng)U展研究

（4）復(fù)雜互饋機(jī)制。按照19世紀(jì)大氣物理學(xué)家克勞修斯的克拉貝龍方程，純水面飽和水汽壓隨溫度升高而增大，因而水面蒸發(fā)量應(yīng)隨溫度升高而增大，但很多測(cè)站實(shí)測(cè)結(jié)果卻恰恰相反。筆者[29-30]于2000年開始分析黃河水面蒸發(fā)資料時(shí)，首先在伊洛河盧氏水文站發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)量隨氣溫升高而減小的現(xiàn)象，然后面向黃河全流域，采用123個(gè)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)黃河全流域的實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)量都呈現(xiàn)出隨氣溫升高而顯著減小的趨勢(shì)。對(duì)此現(xiàn)象，國(guó)際上相關(guān)專家說(shuō)法不一，美國(guó)康奈爾大學(xué)Bruseart教授稱其為“蒸發(fā)悖論”[31]。Liu（中國(guó)科學(xué)院劉小莽）等[32]進(jìn)行了新的論證，認(rèn)為“蒸發(fā)悖論”于20世紀(jì)90年代初發(fā)生轉(zhuǎn)折，即“蒸發(fā)悖論”消失。上述研究說(shuō)明氣候變化對(duì)水文循環(huán)影響研究的缺陷，為此，需要采用系統(tǒng)論的思想和方法，厘清諸如“蒸發(fā)悖論”的不確定性問(wèn)題，進(jìn)一步為應(yīng)對(duì)氣候變化提供參考。

4.5 人類活動(dòng)對(duì)水沙影響的程度尚無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)

前述第3.3節(jié)，討論了氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)徑流量變化的貢獻(xiàn)率。應(yīng)當(dāng)指出，新中國(guó)成立以來(lái)，人類活動(dòng)尤其是各種水土流失治理措施對(duì)黃河徑流量、輸沙量變化的影響是空前的。黃河水利委員會(huì)設(shè)立的水土保持科研與管理機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)期以來(lái)取得巨大的成就，積累了豐富的觀測(cè)與試驗(yàn)資料。筆者根據(jù)各種水土保持措施資料，就人類活動(dòng)的水沙變化效應(yīng)進(jìn)行了歸納，可以大致概括如下：來(lái)水量小的事件>來(lái)水量大的事件，干旱地區(qū)>濕潤(rùn)地區(qū)，平坦地區(qū)>山區(qū)，小流域>大流域，松散土壤的下墊面>厚實(shí)土壤的下墊面，產(chǎn)沙量減幅>徑流量減幅。上述各項(xiàng)人類活動(dòng)對(duì)水、沙量變化的認(rèn)知與氣候變化效應(yīng)相結(jié)合進(jìn)行研究，期望有助于氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)黃河水資源影響研究的深化，限于篇幅不再贅述。

5 結(jié) 論

究竟何種原因?qū)е曼S河徑流量減小，受到社會(huì)各界普遍關(guān)注。初步分析表明，1989年以后黃河的還原年徑流量顯著減小。基于黃河干流4個(gè)代表水文站1960—2010年實(shí)測(cè)年徑流量和還原年徑流量數(shù)據(jù)，采用雙累積曲線法和Budyko彈性系數(shù)法分析黃河干流徑流量減小的原因。結(jié)果顯示：1989年以后人類活動(dòng)是導(dǎo)致黃河徑流量顯著減小的主要原因，其貢獻(xiàn)率在85%以上，且越往下游人類活動(dòng)貢獻(xiàn)率越高，而氣候變化對(duì)黃河徑流量減小的貢獻(xiàn)率不足15%。簡(jiǎn)而言之，氣候變化對(duì)黃河上游徑流量變化的影響大于對(duì)中下游的影響，人類活動(dòng)對(duì)黃河中下游徑流量變化的影響大于對(duì)上游的影響。

黃河年徑流量變化歸因是巨系統(tǒng)問(wèn)題，氣候變化與人類活動(dòng)的影響涉及地球系統(tǒng)科學(xué)的各個(gè)圈層眾多要素的動(dòng)態(tài)變化，本文對(duì)黃河干流徑流量變化歸因的初步計(jì)算結(jié)果，以及對(duì)若干不確定性問(wèn)題的簡(jiǎn)要商榷，既不全面且較為膚淺，歡迎讀者對(duì)本文中的謬誤予以斧正。

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