人类活动作为气候系统的重要组成之一，是气候变化的一个重要影响因素。正确认识人类活动对气候变化的影响，并采取有效措施存利去弊，对改善人类居住环境和气候状况，确保社会的可持续发展都有重要意义。本研究使用区域气候模式(RegCM3)单向嵌套大尺度汇流模型(LRM)对中国区域进行长时间数值积分模拟试验，对人类活动引起全球气候变化的两个主要方面—土地利用/植被覆盖改变和人为排放温室气体产生的气候和水文效应进行了研究，重点分析气候变化对黄河和长江流域水文过程的影响。　　 首先，通过黄河和长江流域地面气温、降水的模拟结果与观测值的对比分析，检验RegCM3对两个流域当代气候的模拟能力。再利用RegCM3单向嵌套LRM，验证RegCM3对地表土壤水文过程的描述能力。结果表明，RegCM3能够较好地模拟两个流域年、冬和夏季平均地面气温的空间分布特征，但模拟结果存在系统性的冷偏差；RegCM3基本能够再现两个流域降水的季节分布特征，对两个流域夏季降水的模拟结果相对较好。RegCM3单向嵌套LRM能够较好的再现两个流域不同台站的月平均径流过程，模拟的径流量同实测径流量在时间分布上较为一致，模拟径流的年际和季节变化同观测值比较接近。这说明RegCM3模式中的陆面过程机制对于描述两个流域的陆面水文过程是比较合理的。　　 在此基础上，利用欧洲数值预报中心(ECMWF)再分析资料ERA40作为准观测边界条件驱动RegCM3(分辨率为50km)，分别进行中国区域实际植被和理想植被分布状况下各15年时间长度(1987-2001年)的积分试验，其输出结果与LRM(分辨率为0.5°×0.5°)相连接，分析中国当代土地利用/植被覆盖变化对黄河和长江流域气候与水文过程的影响。通过比较两种植被状况下黄河和长江流域的气温、降水、蒸散发、表面径流深以及台站径流量的差异，结果表明：中国当代土地利用/植被覆盖的变化对两个流域降水、蒸散发、表面径流深及河道径流等水文气候要素的改变较大，而对气温的改变并不明显。总体而言，土地利用改变引起黄河流域的降水、蒸散发、径流深不同程度的减少趋势，从而减弱了黄河流域水循环，导致黄河流域河道径流的减少，引起黄河流域水资源短缺。土地利用改变，加剧了长江流域的水循环，使得夏季长江中下游地区降水增多，径流增大。　　 最后利用RegCM3(分辨率为20km)单向嵌套全球气候模式(FvGCM)，进行当代气候(1961-1990年)和IPCC SRES A2情景下未来(2071-2100年)两个数值积分模拟试验，并将其结果同LRM(分辨率为0.25°×0.25°)相连接，预估未来黄河和长江流域相对于气候基准时段气候及水文过程的变化响应，及未来气候变化对黄河和长江流域水文极端事件的影响。结果表明：未来两个流域的气候变化均将呈现地面气温升高，夏季降水减少和蒸发增大趋势。无论黄河流域还是长江流域，这种变化趋势都存在很大的空间分布不均匀性。未来气候变化将可能引起两个流域高温天气增多，夏季降水和河川径流减少，加剧流域的水资源短缺。即使在降水增加地区，由于气温升高造成的蒸散发增加，也会导致径流量的减少。气温升高使得融雪径流增加，可能导致更早和更大的春季径流，使季节径流过程发生迁移，引起年内水资源分配发生变化。综合分析表明，未来黄河流域上游地区洪涝事件可能减少，中游地区洪涝事件可能增加。长江干流发生洪涝灾害的可能性降低，而汉江流域发生洪涝的可能性将增大。