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全球气候变暖已是不争的事实，气温的不断升高必将改变区域大气水分平衡，进而影响到水循环。全球气候变暖可能使各地降水分布更加不均匀，降水的变化与水汽输送密切相关，大气水分循环是水循环的一个重要组成部分，要研究长江流域水资源的长期变化及其原因，必须深入研究长江流域大气水文过程及其变化机理，这一研究对了解长江流域旱涝灾害的形成机理具有重要意义，也为理解当前全球变暖这一背景下长江流域水资源变化与水资源管理有重要理论与现实意义。
本文基于1961-2005年长江流域147个站的逐日降水资料和宜昌、汉口、大通3个水文站的径流资料以及NCEP/NCAR再分析资料等，利用线性趋势系数、连续小波分析等统计方法分析了长江流域空中水汽含量、水汽收支的时空变化及其与降水和径流的关系，进而分析长江流域大气水文长期变化的原因，结果发现：
(1)长江上游和中下游春季、秋季、冬季和年水汽收支下降，而夏季增加，上游除夏季外，都通过了显著性检验；中下游则只有春季、夏季和秋季通过了显著性检验，其它季节变化不显著。长江流域降水也随之变化，冬季、夏季降水增加，而春季、秋季降水减少，其中中上游夏季和全流域降水增加显著；
(2)长江流域水汽收支与同期降水的关系非常好，而长江中下游水汽收支与降水的关系明显好于上游，中下游水汽收支与降水的相关系数都通过了显著性检验，其中夏季相关系数最好，冬季最小；而长江上游只有春季和秋季相关系数通过了显著性检验。
(3)对1961-2005年长江流域逐月水汽收支和边界水汽输送做线性趋势分析，发现长江上游5、6月水汽收支增加，其它月份都显著下降，长江中下游，1、2、6、7、8月水汽收支增加，其它月份都下降。北边界水汽输出下降异常显著是长江流域夏季水汽收支增多的主要原因。
(4)1961-2005年东亚地区夏季纬向和经向水汽输送出现明显下降趋势，纬向水汽输送在黄河流域下降最显著，长江流域也有下降；经向水汽输送，从印度洋经中南半岛、华南、长江流域、一直到华北，都下降显著，其中长江流域水汽输送下降最显著，通过了95％的显著性检验。水汽输送的变化可能与夏季风减弱有关，而风场的变化又与位势高度的变化有关，东亚地区850hPa和500hPa高度场都显著增强，从印度洋到华北位势高度增幅呈阶梯状逐渐抬升，长江以北高度场线性趋势系数明显高于长江以南，华北上空低层大气位势高度的增强，削弱了东亚夏季风，水汽输送难以输送到华北地区，多停留在长江流域及其以南地区。本文的研究结果表明，长江流域水汽收支的空间差异及季节变化对流域降水产生了重要影响。