湖泊的水量、水质变化制约着湖泊生存、发展和消亡。然而，气候变化下的湖泊水量变化是一个常态现象，而湖泊水体富营养化是湖泊的历史过程。本书以历史时期为视角，通过对太湖过去百年来湖泊沉积、磁学和花粉沉积特征、考古证据、历史文献研究，进行流域水文长时间序列和极端年份水文数值模拟，同时对百年来太湖流域营养盐变化导致的湖泊富营养化演变的不同特征阶段进行模拟以及敏感因子试验。对历史时期以自然系统为主和过去100年以人类活动为主的两个时间系统，建立年分辨率的水位、水量时间序列，识别极端洪水事件发生的强度、频率。对比两个时间系统评估人类显著影响下的全球增温时段和以自然系统下气候变化对的影响，从而甄别人类活动引起的全球增温对湖泊演化、极端灾害发生程度、效应、频率、分量等特征和规律。针对太湖富营养化演化机理，模拟在年际～百年际的时间尺度下、分属自然、农耕、现代工业城镇化等不同历史时期的湖泊外源营养盐负荷的时空变化，从而探讨了气候变化与人类活动增强下对湖泊富营养化演变特征、过程和机制。这些论据和论证为全球变暖影响到湖泊演化进程、极端洪水和水质灾害发生和预测提供较为全面认识，为太湖水质治理、防灾减灾提供科学依据。

前言
第一篇概论
第1章湖泊长期水量变化
1.1湖泊水位变化研究的基本理论和实践
1.1.1从封闭湖泊到吞吐湖泊的研究
1.1.2湖泊水位的指标体系
1.1.3从个体湖泊研究到区域综合
1.1.4从湖泊水位变化过程到变化机制的研究
1.2太湖历史时期湖泊水量变化研究
1.2.1太湖以及流域自然地理概况
1.2.2过去3000年气候变化下湖泊水量变化
1.2.3历史时期太湖水位和水量变化研究
第2章湖泊水量变化与极端水文事件
2.1历史时期极端气候水文事件
2.2从高分辨湖泊沉积记录中追踪极端水文事件
2.3极端气候水文事件数值模拟
2.4气候机制下极端水文事件的情景预测
第3章湖泊水质与湖泊营养演化
3.1湖泊水质变化与湖泊营养演化
3.2长期湖泊环境演化的研究途径
3.3数据与模拟对比分析
3.3.1数据与模拟对比
3.3.2不确定性分析
参考文献
第二篇历史时期太湖水环境演变
第4章过去3000年以来流域气候植被和太湖水量变化
4.1钻孔岩心和沉积时代
4.2太湖流域孢粉记录及气候植被变化
4.2.1孢粉特征及其序列变化
4.2.2花粉参数
4.2.3根据花粉参数指示的气候植被和人类活动变化
4.3过去3000年以来气候——下垫面变化下的太湖流量模拟
4.3.1模型和模拟试验
4.3.2模型率定和控制试验
4.3.3历史时期模拟试验
4.3.4敏感性控制因子试验
第5章太湖过去150年以来极端洪水的沉积记录
5.1沉积钻孔和试验分析
5.2太湖沉积序列和极端气候标识
5.2.1沉积年代序列
5.2.2沉积粒度特征
5.2.3磁学特征
5.3湖泊沉积与降水、流量相关分析
5.4极端历史洪水年份的重建
第6章基于沉积考古重建太湖历史极端洪水
6.1历史洪水的考古和文献证据
6.1.1水则碑洪水记录
6.1.2校验水则碑记录的洪水位
6.1.3观测水位与水则碑水位的衔接
6.2历史洪水的沉积信号
6.2.1沉积粒度指标
6.2.2磁性参数指标
6.3重建历史时期的极端洪水年
6.3.1洪水序列重建
6.3.2极端洪水年的水位和年份
6.3.3洪水重现期分析
6.4极端洪水与气候关联分析
6.4.1PDO气候指标及关联性检验
6.4.2太湖历史洪水的气候关联分析
6.4.3对太湖历史极端洪水重建的讨论
第7章太湖1889洪水年模拟
7.1数据和方法
7.2控制试验和验证
7.2.1对太湖洪水产流的模拟能力
7.2.2对太湖入湖洪水量和过程的模拟能力
7.31889年洪水模拟
7.3.1极端洪水年的产流和汇流模拟
7.3.2极端洪水年的重现期和误差估计
7.4对太湖1889年极端洪水模拟的讨论
第8章气候变化下太湖极端洪水情景预测
8.1区域资料和模拟试验设计
8.1.1模拟试验方案
8.1.2极端洪水年的气候模式
8.1.3不确定性分析
8.1.4极端洪水的气候效应和风险系数
8.2极端洪水年模拟
8.2.1现代气候模式下洪水模拟（试验1）
8.2.2历史气候模式下洪水模拟（试验2）
8.3气候变暖下太湖极端洪水归因分析
8.3.1不同驱动因子模拟的对比
8.3.2归因机制分析讨论
参考文献
第三篇历史时期太湖水质变化
第9章湖泊富营养化数值模拟的研究
9.1湖泊富营养化中的核心问题
9.2流域—湖泊营养盐的机理性模型研究
9.3SWAT模型功能和应用
9.3.1模型的主要功能
9.3.2模型的应用
第10章太湖流域营养盐现代过程模拟
10.1以动力模拟途径追踪湖泊富营养化长期变化
10.2空间与非空间数据及其处理
10.2.1地形和水系
10.2.2构建流域基础数据库
10.2.3入湖和出湖水量的处理
10.2.4营养盐分类和数据处理
10.3模型与模拟方案
10.3.1模型的输入、输出和运行界面
10.3.2模拟方案
10.4现代典型年份营养盐输移模拟试验
10.4.1初始值设置
10.4.2模型运行与率定
10.4.3模型校验
10.4.4模拟结果
10.5现代连续年份营养盐输移模拟试验
10.5.1流域点源输入
10.5.2模型验证和率定
10.5.3模拟结果
10.5.4不同因子对营养盐贡献
第11章太湖流域20世纪60年代营养物质输移的模拟
11.1人类活动强度变化的转折点——20世纪60年代
11.2数据和处理
11.2.1静态数据
11.2.2半静态数据
11.2.3动态数据
11.320世纪60年代流域营养物质输移动态模拟
11.3.1季节变化
11.3.2空间变化
11.420世纪60年代至21世纪头10年营养盐输移变化趋势模拟
11.4.1变化趋势
11.4.2总氮、总磷输移趋势与气候关系分析
11.5营养物质输移的影响因子
第12章过去200年太湖流域营养盐变化模拟
12.1模拟方案和试验设置
12.1.1模拟方案
12.1.2数据处理
12.1.3未来试验气候场设置
12.2太湖流域200年营养盐自然本底模拟
12.2.1时间和空间模拟结果
12.2.2模拟与地质数据的对比
12.3太湖流域营养盐产量变化的预测
12.3.1模拟系统设置
12.3.2流域营养盐变化趋势
第13章总结和展望
13.1对太湖历史时期极端洪水的认识
13.2对极端洪水发生过程和机制的认识
13.3对太湖富营养化历史演化的认识
13.4湖泊模拟的研究方向
参考文献
致谢
彩图

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