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GRF · 气候与自然治理

面向气候与自然治理的水文与水科学

Hydrology describes how water moves through catchments, aquifers and rivers. In basin and water governance it provides the flow, storage and variability evidence on which allocation rules, treaty shares and drought procedures depend, and it shows how upstream decisions travel downstream.

01登记

关键事实。

方法记录STEM 方法
  1. 方法水文学与水科学
  2. 管理者Water Nexus
  3. 应用于气候与自然治理
  4. 规范页面STEM 公共资源
02申请

What hydrology and water science does here.

Hydrology studies the movement, distribution and quality of water across the land surface, subsurface and atmosphere. It underpins the assessment of floods, droughts and water supply, which affect food, energy, health and infrastructure together. In climate and hazards, biodiversity and nature, water and food and agriculture, hydrological estimates set design standards for dams, levees and drainage and inform water allocation between competing users. They link climate hazards to downstream effects on power generation, crops and public health. The canonical description is on STEM Commons.

Allocation under variable flow

Long flow records and climate-adjusted projections test whether fixed allocation volumes in a basin agreement can be met in dry years, and how proportional rules would behave.

Upstream project effects

Hydrological models estimate how a proposed dam or abstraction changes flow timing and quantity downstream, as evidence for notification and joint assessment.

Shared monitoring design

Gauging networks and data exchange protocols are designed so that riparian parties share the same flow record.

03地理

安第斯地区当前水情。

Rain, flood water, root-zone soil moisture and population density over the Andes, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

交互式地图需要JavaScript;图层列表和来源见下文。

图层 4

本页面的当前水情

关于此图层
证据
估计值
来源
GPM IMERG(NASA GES DISC)
提供方
NASA GES DISC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;近实时卫星估算
构建时的最新内容
2026-10-12
分辨率
约 2 公里网格
不确定性
近实时卫星估算。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
可通过以下方式到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许加载实时地图后访问
关于此图层
证据
观测(云层造成缺口)
来源
VIIRS 全球洪水产品(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星探测;云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-14
分辨率
约 250 米网格
不确定性
卫星探测;云层造成缺口。按提供方发布的原样提供的卫星或模型栅格数据。云层、扫描带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;这些数值是指标,不是某一地点的测量值。
可通过以下方式到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许加载实时地图后访问
关于此图层
证据
模型化
来源
SMAP Level 4 (NASA NSIDC DAAC)
提供方
NASA NSIDC DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;同化了卫星数据的模型
构建时的最新内容
2026-10-11
分辨率
约 2 公里网格
不确定性
同化了卫星数据的模型。按提供方发布形式呈现的卫星或模型栅格。云层、扫描带间隙和反演误差会造成缺口和噪声;数值为指示值,而非某一地点的实测值。
可通过以下方式到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许加载实时地图后访问
关于此图层
证据
估计值
来源
世界网格化人口 v4.11(NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN))
提供方
NASA SEDAC(CIESIN,哥伦比亚大学)
许可协议
CC BY 4.0
年份版本
null;基于人口普查的估算,静态(2020)
分辨率
约 1 公里网格
不确定性
基于普查的 2020 年每平方公里人口估算,作为风险暴露背景展示;不是受任何危害影响的人口数。
可通过以下方式到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许加载实时地图后访问
关于此图层
证据
观测(GIBS 发布的最新月份)
来源
GRACE-FO JPL mascons (NASA JPL PO.DAAC)
提供方
NASA JPL PO.DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每月;卫星重力测量;GIBS 发布的最新月份
构建时的最新内容
2022-07-01
分辨率
约 2 公里网格
不确定性
卫星重力测量;GIBS 发布的最新月份。按提供方发布形式呈现的卫星或模型栅格。云层、扫描带间隙和反演误差会造成缺口和噪声;数值为指示值,而非某一地点的实测值。
可通过以下方式到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许加载实时地图后访问
关于此图层
证据
观测(云层和过境时间造成缺口)
来源
VIIRS NOAA-20 375 米(FIRMS)(NASA LANCE FIRMS)
提供方
NASA LANCE FIRMS
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星探测;云层和过境时间造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-13
分辨率
约 500 米网格
不确定性
所示日期的卫星热点探测结果,包括天然气火炬和工业热源;不是已确认的火情、事件报告或预警。
可通过以下方式到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许加载实时地图后访问

最新可用

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth

正在加载最新的NASA影像。

拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放;悬停可查看指针下的数值;重置可返回该区域。

安第斯地区当前水情。NASA 发布的卫星和模型产品,各带自己的日期。它们是指标,而非对任何地点的评估。

数据:NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA GPM IMERG Early · 美国地质调查局来源与许可

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • GPM IMERG 降水,NASA 降水处理系统;由 NASA 戈达德地球科学数据和信息服务中心(GES DISC)分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • VIIRS 近实时产品(洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率),NASA LANCE;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • SMAP Level 4 土壤湿度和雪量,NASA 全球建模与同化办公室;由 NASA 国家冰雪数据中心 DAAC 分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • GRACE 和 GRACE-FO JPL 质量块解,NASA 喷气推进实验室;由 NASA 物理海洋学 DAAC(PO.DAAC)分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • NASA 资源管理火灾信息系统(FIRMS),VIIRS 375 m 活跃火点产品,NASA LANCE;矢量瓦片来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品(ASTER Global Digital Elevation Model V003,NASA LP DAAC);影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。引用格式:NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 开放数据
  • 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据,见 naturalearthdata.com。 公有领域
  • © OpenStreetMap 贡献者(ODbL),经由 NASA GIBS(海岸线、边界、道路和地名)。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 ODbL
  • Blue Marble,NASA Earth Observatory;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • 地球仪和平面地图上的背景信息:海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层(OpenStreetMap 数据,ODbL,© OpenStreetMap contributors);Blue Marble 影像可作为可选底图;3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数(5 m 至 200 m 分级,为便于辨识而作了夸张处理)。边界按已发布的样式绘制,不代表对任何领土的立场。
  • 实时事件:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET);事件仅供参考,并保留其原始来源链接。
  • 实时:NASA EONET。事件仅供参考,不是主管机构的预警。
  • Live: NASA GPM IMERG Early. We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 实时:美国地质调查局。事件仅供参考,不是主管机构的预警。
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 河流流量预报,30天及区间(GloFAS,经Open-Meteo):包含经修改的Copernicus Emergency Management Service 2026年信息;非洪水警报。
  • 过去一年的每日气温(ERA5,经由 Open-Meteo):包含经修改的 Copernicus 气候变化服务 2026 年信息。
  • 过去一年的每日气温和日照(NASA POWER):这些数据来自 NASA 兰利研究中心(LaRC)POWER 项目,该项目由 NASA 地球科学/应用科学计划资助。
  • 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
  • 可选图层(图层列表中有 14 个来源:实时、预报、观测和背景)在开启时会在地图上和此处显示其提供方署名;预报是模型输出,派生指数是估计值。

图层与日期

  • 降水率,日均值:GPM IMERG,NASA GES DISC · 2026年10月12日
  • 洪水水体,3 日合成:VIIRS 全球洪水产品,NASA LANCE · 2026年10月14日
  • 根区土壤湿度,0 至 100 cm:SMAP Level 4,NASA NSIDC DAAC · 2026年10月11日
  • 人口密度,2020 年:人口:哥伦比亚大学 CIESIN,世界网格化人口 v4.11(2018),NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 静态
  • 月度蓄水异常:GRACE-FO JPL 质量块解,NASA JPL PO.DAAC · 2022年7月
  • 活跃火点与热异常:VIIRS NOAA-20 375 m(FIRMS),NASA LANCE FIRMS · 2026年10月13日

04数据

该方法使用的输入。

Datasets and records used by hydrology and water science on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in 来源登记册.

数据角色标签
GRDC river discharge recordsObserved flows观测
GRACE terrestrial water storageGroundwater and storage change观测
FAO AQUASTATWithdrawals by sector估算
Basin model outputsScenario flows模型估算
05政策情景

比较文书:规则、激励和信息。

三类工具在你设定的覆盖率和遵从率下与基线并列比较,每类都有自己的滞后和采用速度;效应大小是教学用数值,应以证据替换。情景:关于未来的具名假设,不是预测。本页地图显示安第斯山脉;模型本身并不绑定某个地点。

控制措施

结果的基线趋势
每年 2.0%
该工具的覆盖范围
70%
合规
75%
效应量,相对于教学取值
100%
未来年数
20 年

读数

期末时点降幅最大
防御设施与蓄水
相对基线的降幅
24%
数字、方法与来源
年份基线防御设施与蓄水土地利用规则预警与备灾
0100.099.798.998.7
1102.0101.5100.498.7
2104.0103.1101.897.5
3106.1104.4102.896.8
4108.2105.2103.697.5
5110.4105.2104.199.0
6112.6104.4104.3100.9
7114.9102.7104.3102.8
8117.2100.6104.3104.9
9119.598.9104.4107.0
10121.997.9104.7109.1
11124.397.9105.3111.3
12126.898.6106.3113.5
13129.499.8107.6115.8
14131.9101.3109.1118.1
15134.6103.1110.8120.5
16137.3105.0112.7122.9
17140.0107.0114.8125.3
18142.8109.1116.9127.8
19145.7111.3119.1130.4
20148.6113.5121.4133.0

方法

  1. 政府工具 Hood (1983), The Tools of Government, Macmillan
  2. 胡萝卜、大棒与说教 Bemelmans-Videc, Rist and Vedung (1998), Transaction
  3. 创新扩散 Rogers (2003), Diffusion of Innovations, Free Press
  4. 不确定性扇形图(参数蒙特卡罗) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  5. 单因素敏感性(龙卷风图) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

数据

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 边界 Natural Earth
  • 城市 Natural Earth
比较政策工具:规则、激励和信息。示意性教学模型:依据控件设定的数值运行,而非实测数据。方法:政府工具(Hood (1983), The Tools of Government, Macmillan);胡萝卜、大棒与说教(Bemelmans-Videc, Rist and Vedung (1998), Transaction);创新扩散(Rogers (2003), Diffusion of Innovations, Free Press)。
06验证

结果如何核查。

Models are calibrated on one period of observed flows and tested on an independent period or neighbouring catchment. Skill scores and comparison with surveyed flood extents are used to judge performance.

核查如何开展
Record length and gapsFlow statistics state record length, gaps and how they were filled
Model calibrationBasin models are calibrated and validated on separate periods
Non-stationarityTrends are tested before historical statistics are used for future allocation

Assumptions of stationarity weaken as climate and land use change. Ungauged basins, karst aquifers and rapid urbanisation are poorly represented by parameters fitted elsewhere.

07预期行动

从预报到早期行动,按支柱划分。

The chain from an impact model to an evaluated early action, each step with the pillar that runs it, and the decisions that stay with the authorities. Teaching model with stated illustrative values, not a prediction. The map on this page shows The Andes; the model itself is not tied to a place.

  1. 风险与影响模型 Foundry
    影响阈值根据危害、风险暴露与脆弱性设定。 Coughlan de Perez 等(2015)
  2. 商定触发条件与规程 Nexus Standards
    预先写明触发行动的预报概率与提前期。 Coughlan de Perez 等(2015)
  3. 预先安排的资金 主管当局(计划之外)
    资金持有方在事件发生前作出承诺。 WMO (2022)
  4. 模拟演练 宇宙
    在需要之前对规程进行端到端演练。 WMO (2022)
  5. 预报越过触发条件 Foundry
    对照触发条件解读预报;采取行动的决定被记录在案。 Coughlan de Perez 等(2015)
  6. 早期行动 主管当局(计划之外)
    响应人员依据各自职责在影响发生前的窗口期内采取行动。 WMO (2022)
  7. 响应人员培训 Risk Academy
    响应人员学习规程及其局限。 WMO (2022)
  8. 评估结果发布 报告
    公布触发了什么、采取了什么行动以及避免了什么。 Coughlan de Perez 等(2015)

方法

  1. 基于预报的融资 Coughlan de Perez 等(2015),NHESS 15
  2. 全民早期预警 WMO (2022),《执行行动计划 2023–2027》
  3. 有向图的分层绘制 Sugiyama, Tagawa and Toda (1981), IEEE SMC 11
从预报到早期行动,按支柱划分:按记录列出的各步骤,每一步注明其支柱;来源按各步骤所引。
09孪生与级联模拟器

Exercise the cascade with the people who decide.

Assembled from the Nexus Standards area profile 气候适应与转型风险: the hazards it names, the 系统 and communities that carry the loss, the controls and institutions that dampen it and the data that observe it. Pick an initiating event and step through the cascade to see where mandates meet and which decisions fall to whom. The Map view places the run on an example geography with open data. Every weight is a stated assumption. An exercise for dialogue, not a forecast, an assessment or a position. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

灾害

  • 海平面上升
  • 热浪
  • 风暴
  • 山洪
  • 气象干旱
  • 地下水枯竭
  • 大范围停电(在下游引发)
  • 大规模森林干扰(在下游引发)
  • 野火 (在下游引发)
  • 极端火险天气(在下游引发)
  • 高温导致的电网压力(在下游引发)
  • 农业干旱(在下游引发)
  • 骤发干旱(在下游引发)
  • 积雪干旱(在下游引发)
  • 近地面臭氧事件(在下游引发)
  • 泥石流(在下游引发)
  • 水文干旱(在下游引发)
  • 泥炭与地下火(在下游引发)

控制措施

  • NS-0 章程与原则
  • NS-3 风险记录 UNI(语法、旧编码对照、分配机构)
  • NS-9 情境 UNI(部署、实例、计划实例)
  • NS-10 政策和条款(机器可读的义务:定义、约束、评估和执行)
  • NS-11 验证与监测(证据、证明、零信任符合性观测)
  • NS-14 符合性及与外部标准的对照
  • NRS-X1 气候变化风险与适应
  • NRS-T16 人工智能代理与自主决策系统风险
  • NRS-H65 危害类别:超越行星边界(NHS-1 planet.boundary)
  • NRS-I7 智能应用:有依据的检索、推理与决策支持
  • NRS-K20 领域包规范:气候适应(DOMAIN-020)
  • NRS-K21 领域包配置文件:气候减缓碳(DOMAIN-021)

观测

  • CMIP6 气候预估(Copernicus Climate Data Store)(仅列作参考)
  • NGFS Scenario Explorer(仅列作参考)
  • ERA5 再分析(Copernicus Climate Data Store)(仅列作参考)
  • World Bank Open Data 和 World Development Indicators API(仅列作参考)
  • 已制定国家自主贡献、长期战略、国家适应计划和适应信息通报的国家数目
  • 根据 仙台框架

示例地理范围

  • 太平洋岛国:150 个六边形网格
  • 今夜夜间灯光与停电(VIIRS 昼夜波段),NASA GIBS
  • 白天地表气温(AIRS),NASA GIBS
  • 过去半小时降雨率(IMERG),NASA GIBS
  • 穿透云层的地表水,30 m(OPERA DSWx-S1 雷达),NASA GIBS
10管理责任

由谁维护该方法。

Water Nexus stewards hydrology and water science for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

11部门特征

Who a decision on hydrology and water science for climate and nature governance reaches.

The sectors a policy on hydrology and water science for climate and nature governance has to coordinate: a choice in one ministry lands in the others.

选择角点 · 悬停连线6 / 15 项关系

签名

Water and Biodiversity

Water gives biodiversity environmental flows (0.6): the strongest relations between the sectors this subject joins.

W · E · I · F · H · B

部门
4 共 6
关系
6 共 15
耦合
0.43 占总量份额

当前最强的关系

  • 粮食 → 生物多样性 · 土地转换0.6
  • 水 → 能源 · 冷却水与水电0.6
  • 水 → 粮食 · 灌溉0.8
  • 水 → 生物多样性 · 生态流量0.6
典型城市区域的教学数值,不是任何地点的测量值。耦合是所涉关系强度的总和,以全部十五种关系的占比表示。
12已关联

本页在整个联合体中通向何处。

13工具与承诺

工具、职责与承诺。

政策制定者、外交官或发展机构所使用的文书、授权、行为方和问责安排,并注明设定它们的协定。结构遵循所列框架。所绘制的任何状态或进展均为说明性,并非记录。

随时间变化的授权与协定

The agreements that set mandates and commitments on hydrology and water science for climate and nature governance, from adoption to their current horizon.

  1. 1992《联合国气候变化框架公约》和《生物多样性公约》联合国
  2. 2015《仙台减少灾害风险框架》UNDRR
  3. 2015《2030 年可持续发展议程》和可持续发展目标联合国
  4. 2015《巴黎协定》UNFCCC
  5. 2022昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架CBD
  6. 2023《巴黎协定》下的首次全球盘点UNFCCC
  7. 2030《2030 年议程》和《仙台框架》的时间跨度联合国
Adoption years of the agreements named; the texts and their bodies are the authority. Chosen from the page’s fields.
《仙台框架》(减少灾害风险) · 联合国减少灾害风险办公室《巴黎协定》 · 《联合国气候变化框架公约》《2030 年可持续发展议程》和可持续发展目标 · 联合国《国际卫生条例》 · 世卫组织
14问题

问题与解答。

What are the limits of hydrology and water science in this field?
Assumptions of stationarity weaken as climate and land use change. Ungauged basins, karst aquifers and rapid urbanisation are poorly represented by parameters fitted elsewhere.
结果如何核查?
Models are calibrated on one period of observed flows and tested on an independent period or neighbouring catchment. Skill scores and comparison with surveyed flood extents are used to judge performance.
本页面上的数值是真实的吗?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
该方法还应用于何处?
维持社会运转的各个 规范方法页面 列出应用该方法的每个平台。
报告贡献

从本页贡献证据。

报告 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

全球风险论坛(Global Risks Forum)气候与自然治理区域系统证据简报
气候与自然治理

把一个治理问题带到论坛。

信息和咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号,并告知下一步;申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力就绪时才会开放。