埃塞俄比亚塔纳河流域的灌溉用水需求：气候变化影响的长期预测

《Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences》：Irrigation Water Requirements in Tana Basin, Ethiopia: A Long-Term Projection of Climate Change Impact

埃塞俄比亚农业依赖性强，气候变化对其灌溉水需求影响显著。研究采用HadCM3和CanESM2两个GCM模型，结合SDSM降尺度技术及Penman-Monteith蒸发模型，通过CropWat 8.0模拟得出：至2080年，气温升高0.6-2.9℃，主要作物玉米、高粱、小麦灌溉需求分别增加至2030年（约15%）、2050年（约25%）、2080年（约35%），凸显农业水资源压力加剧，需加强适应性管理。

　　

摘要

埃塞俄比亚大约80%的人口生计依赖于农业活动。然而，这一行业正受到气候变化的影响。鉴于气候变化影响的地域特殊性，评估其对灌溉用水需求的影响至关重要。本研究旨在利用两个全球气候模型（GCMs），即HadCM3和CanESM2，结合统计降尺度模型（SDSM），来研究气候变化对灌溉用水需求的影响。选择CanESM2及其RCP 8.5情景，是因为其在模拟温度变化方面的表现优于HadCM3。通过决定系数（R²）和均方根误差（RMSE）对模拟的日平均降雨量、月平均降雨量以及最高和最低温度进行了检验，以确保模型的可靠性。随后使用Penman–Monteith方法计算了参考蒸散量（ETo），该方法因适用于多种气候条件而备受推崇。这些降尺度的气候预测和ETo估算值被输入到CropWat 8.0模型中，以估算作物和灌溉用水需求（CWR/IWR）。结果表明，最高和最低温度预计将显著上升，分别上升约0.9°C至2.9°C和0.6°C至2.5°C。尽管不同季节和时期的降雨预测存在差异，但两个GCM都表明作物和灌溉用水需求（CWR/IWR）将大幅增加。预计到2030年、2050年和2080年，玉米、大麦和高粱等主要作物的需水量将增加，这表明农业用水需求呈现出上升的关键趋势。因此，研究结果强调了迫切需要制定适应性水资源管理策略，以应对气候变化可能对研究区域乃至全国灌溉用水需求产生的影响。