特拉华河流域是大西洋中部地区的一个沿海流域，长期以来一直遭受严重洪灾，对社会经济产生了重大影响。最近的研究采用基于过程的建模方法分析过去40年洪水期间的水文气象条件(如降雨、融雪和土壤湿度)，揭示了该地区洪水机制的空间变化。

未来气候变化预计将改变洪水生成机制并加剧极端洪水事件

在上游流域，高海拔子流域主要因雨雪事件而遭遇早春洪水，而下游流域主要受短时间强降雨事件的洪水影响，且没有明显的季节性模式。基于气候情景的未来洪水预测表明，整个地区的洪水将加剧(即峰值流量更大)。重要的是，上游流域的主要洪水机制预计将从雨雪事件转变为强短时间降雨事件，而前期土壤湿度条件的增加又加剧了这种情况，这表明洪水风险和时间格局正在不断演变。

因此，这凸显了制定适应不断变化的形势的洪水管理策略的迫切需要。

特拉华河流域有800多万居民，其中许多人居住在洪水风险地区。近年来，洪水造成了巨大损失，2004年、2005年和2006年的三次大洪水给纽约、新泽西和宾夕法尼亚造成了约7.45亿美元的损失。展望未来，该地区预计气候将更加温暖潮湿，这将大大加剧未来洪水的严重程度。

此外，未来洪水预计全年都会更加零星地发生，而历史上高海拔上游流域的洪水大多发生在春季，原因是雨雪交加。受气候变化影响，这种不断演变的洪水风险和时间变化给未来的洪水管理工作带来了更大的挑战。

特拉华河流域面临着巨大的洪灾风险，这是因为受地形从山区到沿海平原的变化影响，洪水形成机制多种多样。了解子流域层面的洪水过程对于预测下游洪灾风险至关重要，因为下游洪灾是上游过程非线性聚合的结果。

该研究使用基于过程的水文模型来分析子流域层面过去和未来的洪水。研究人员确定了每次洪水事件的主要生成机制，例如融雪、雪上降雨(ROS)、不同前期土壤湿度条件下的短时降雨，例如干燥(SR-)、正常(SR)或潮湿(SR+)，以及类似湿度条件下的长时降雨。从历史上看，ROS导致上游流域的洪水事件最多，而SR则主导下游流域。

根据20种通用环流模型(GCM)情景，未来洪水预测通常表明整个地区将出现更严重的洪水。在上游流域，SR+洪水预计极端洪水强度增幅最大，根据平均GCM情景，其子流域的增幅范围为71%至114%。在下游流域，SR洪水预计增幅最大，范围为63%至113%。

洪水严重程度的这种不同程度的增加(对流域上游和下游都进行了量化)凸显了为未来洪水做准备的复杂挑战。尽管GCM情景之间存在这些一致的趋势，但洪水频率和强度的预测变化存在显著差异。这凸显了在制定洪水管理策略和规划基础设施以适应未来气候条件时需要考虑气候预测中的不确定性。