气温上升加剧了中国西北地区的干旱和水资源短缺挑战。兰州也面临着同样的危机，其花卉种植长期依赖黄河水，忽视了自然降雨的潜力。少有研究去探索水资源依赖的转变与经济‒生态‒社会效益之间的权衡，那么在气候变化背景下，雨水利用方案如何做到“既要又要”？
近日，来自南方科技大学的田展研究团队开发了一个多目标优化模型，他们通过人工降水实验校准水平衡模型，并使用伪全球变暖 (Pseudo-Global Warming，PGW) 方法制定了未来情景。他们的优化模型通过耦合水平衡模型与非支配排序遗传算法-II (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm-II, NSGA-II)，来获得更适应气候变化背景和地方发展需求的雨水收集解决方案，这为干旱-半干旱地区城市的资源依赖转变提供了新思路。
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研究发现，未来兰州的降水分布将变得更加不均匀，这使雨水收集和利用变得更加重要和迫切。兰州位于半干旱地区，水资源本就紧缺，再加上气候变化加剧，降水的不均匀性将对当地的水资源管理带来巨大挑战。通过该多目标优化模型生成的雨水利用方案，可以有效管理缺水天数，显著减少对黄河水的依赖。这些方案不仅具有成本效益，还能满足兰州66%~80%的花卉用水需求，这对于当地的经济和生态平衡具有重要意义。
©作者文章|图 2041—2070年未来情景模拟的帕累托最优解
值得一提的是，这些雨水利用方案使得更多的自然降雨被有效利用，从而减少了对宝贵的黄河水资源的消耗。这不仅有助于缓解兰州的水资源压力，还能促进城市的可持续发展。通过科学合理的水资源管理策略，兰州有望在未来的气候变化背景下，更加高效地利用自然降水资源，为其他干旱和半干旱地区提供有益的借鉴和参考。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927824001199
田展 教授
简介：现任南方科技大学环境科学与工程学院研究教授，科技部重点研发项目负责人，国际理论物理中心高级访问学者，鹏城国家实验室研究员。目前主要从事气候变化风险评估与应对方面研究。
《气候变化研究进展》创刊于2005年5月
由中国气象局主管、国家气候中心主办
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