随着全球气候的变化和社会经济的发展,滦河流域水资源短缺的问题日益突出,流域干旱灾害发生的频率明显增加,严重制约了社会经济的发展,同时也对当地人民的正常生活造成了严重影响。本文从气象和水文干旱两个角度出发,一方面对滦河潘家口水库控制流域的气象干旱驱动因子进行识别,研究气象干旱的演变机制,另一方面构建多元线性回归模型,分析不同土地利用情况与流域径流变化的相关性,以期探索流域水文干旱演变的主要驱动因子,为流域干旱的预防和抗旱工程规划提供参考,主要研究内容和成果如下:(1)干旱大尺度驱动因子的识别。基于滦河潘家口水库控制流域的历史降水资料,计算流域降水距平百分率(Pa)时间序列,再通过美国环境中心网站,获取大尺度气候因子时间序列,利用偏相关分析法识别出影响流域降水的主要气候因子。结果显示,影响滦河流域降水变化的主要气候因子有北极涛动(AO)、西太平洋指数(WP)、赤道附近东太平洋指数(NINO 3.4)和东太平洋北美指数(EP-NP)。其中AO与流域同时段降水变化过程显著相关,太平洋海温异常对滦河流域次年降水量的影响最为明显。(2)典型干旱年干旱驱动机制及演变分析。利用年降水距平百分率(Pa)时间序列,参照相应的干旱等级划分标准,识别出滦河流域1965~2012年期间的典型干旱年。利用美国NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析典型干旱年位势高度及海温异常季节性变化特征,讨论AO和海表温度异常对干旱的影响机制。结果表明,流域典型干旱年的干旱期均对应AO负位相,AO的负位相有利于乌拉尔山下游,蒙古高原以北到鄂霍茨克海域形成正的位势高度异常中心,与滦河流域气压差增大,促使中高纬度冷空气气旋过程增强,从而致使东亚中高纬度经向冷空气向南侵袭,导致滦河流域空气干燥难以形成降水;而干旱期前一年的WP、EP-NP和NINO 3.4海域海表温度异常偏低,通过复杂的水气作用,可削弱干旱期西北太平洋副热带高压的强度,同时使其位置向东南方向偏移,抑制了经向暖湿气流向滦河流域的输送,这是造成该地区气候干燥的主要原因之一。(3)根据流域降水径流资料及不同时相的土地利用类型数据,构建多元线性回归模型,识别变化环境下各子流域水文干旱主要驱动因子。气象干旱是水文干旱的主要驱动因子之一。土地利用类型变化主要通过影响水循环的过程来影响径流量。其中,在流域上游部分流域,耕地转化为林地和草地,增加了土壤糙率,流域蓄滞水能力增强,地表径流量减少;在流域中下游,水域面积减少,土壤含水率降低,渗水能力增强,地表径流量减少,引起流域水文干旱;在瀑河和老牛河流域,草地转化为林地,叶面滞水和蒸腾作用增强,相同情况下减少了流域径流量。