气候是地球上某一地区多年时段大气的一般状态，是构成自然系统基本元素之一，是人类生存的基本要素之一，其变化关系着人类社会发展及自然系统的演变。因此20世纪90年代地球系统科学联盟(ESSP)提出开展综合集成与跨学科交叉的粮食、碳、水、人类健康等四大类关系人类生计与生存的关键可持续性问题方面的研究;特别是其对水文循环系统的影响，更是成为当时乃至今国际水文气象学者研究的重点与热点。　　 径流可以说是整个水循环系统的一个载体，它贯穿着整个循环过程，它是参与者也是响应者，所以想要研究气候变化对水循环系统的影响，就必须从径流入手并加以实质研究。本文以东江流域为研究对象，以流域水文学为基础，运用现代数学方法、计算机技术及建模手段，基于降水、气温、蒸发、径流等数据资料，研究气候要素与水文要素的时空分布规律及动态变化特征，并分析气候变化对径流影响情况;把未来气候变化情景与水文模型进行耦合，进一步定量研究气象要素对径流变化的影响规律。最后对本次研究中出现的问题及欠缺进行总结，为以后进一步的研究打下基础。论文主要研究成果如下:　　 (1)根据东江流域降水、气温、蒸发、径流等气象水文数据，运用趋势分析、突变检验、周期分析等方法对研究区域水文气象要素进行分析研究。结果表明:东江流域多年平均气温为22.17℃，并以0.174℃/10a的速率上升，在1990年发生明显突变。流域年均降水量为1795mm，并以2.65mm/10a速率增加，整个并不存在突变现象;流域降水79％集中在4-9月份，并且存在12a主周期8a的次周期;流域降水日数呈现明显的下降趋势，并于2005年发生突变现象，这就表明流域降雨强度变大，暴雨等洪涝灾害将变的频繁。流域蒸发皿(直径20cm)多年平均蒸发量为1589mm，整体呈现显著的下降趋势为，并且在1991年前后发生了非常明显的下降突变，受到纬度、海拔、日照时数及地形等的变化的影响，总体上呈现从南向北、从下游到上游、从平原到山区递减的特征。　　 (2)东江流域1956-2012年平均径流量为326.6亿m3，博罗、剑潭及龙川控制站的径流整体呈现上升趋势，上升速率分别为2.9×108m3/10a、4×108m3/10a、1×108m3/10a。运用Mann-Kendall突变检验，发现龙川和剑潭控制站的径流序列在1973年发生了明显的突变，博罗控制站在1968年发生突变（信度大于95％）;三个控制站在1962年都发生由多到少的变化，1973年又发生了由少到多的变化，其中剑潭控制站变化幅度最大。流域年内径流主要集中在4-8月份，5-7月径流量是全年最大的，10月到次年3月径流是全年最小的;1月、7月径流呈现明显的增长趋势，5月、6月径流有呈现明显的减少趋势。利用小波变换进行周期分析，发现主周期为12a，次周期为8a。径流的这些变化特征与降水的非常相似。　　 (3)采用分布式水文模型SWAT对东江流域径流进行模拟和验证，采用参数敏感行分析，运用SWAT自动校准模块进行校对。模拟分为率定期和验证期，模拟值比实际观测值偏大8％-9％，对模拟值精度分析，误差率η=9.54％与确定性系数R2=0.82都在精度范围内，说明SWAT适用于东江流域，并且模拟精度较好。　　 (4)通过对水文气象要素的特征分析研究，选取3种未来气候情景与SWAT模型进行耦合预测流域未来径流的变化情况。预测结果表明:径流对降水变化的敏感度比对温度变化的大。具体来说，气温每上升1℃，径流约减少2％-3％;降水量增加10％，径流约增加13％-17％;当二者综合作用，径流变化幅度更大。径流的变化必将引起整个水循环系统的变化，水循环系统的变化必将带来自然生态环境等一系列与之相应的变化，最终将给人类带来影响。