在全球气候变化的背景下，极端降水事件（EPEs）的频率和强度在全球范围内显著增加（IPCC，2021年），这一趋势在中国同样明显（李等人，2020年；施等人，2022年；张等人，2023a年）。克劳修斯-克拉珀龙关系（Clausius，1851年）建立了全球变暖与EPEs之间的机制联系，越来越多的证据表明极端降水对全球变暖有正面响应（Richard和Brian，2008年；Brian和Isaac，2006年；Min等人，2011年）。中国的区域研究进一步表明，尽管极端降水与温度的共变性在不同地区有所不同，但对应于降水第90百分位数的EPEs对温度变化表现出明显的敏感性（陈等人，2022年；尹等人，2021年）。这一发现与中国近年来EPEs频率上升和随之而来的洪水灾害一致。值得注意的例子包括2020年发生在长江中下游的灾难性暴雨和洪水（陈等人，2020年；刘和丁，2020年），影响了超过5000万人，直接经济损失超过1000亿元人民币。另一个显著事件发生在2023年7月，台风多克斯里引发的极端强降雨事件导致中国海河流域发生灾难性洪水（陈等人，2024年；李等人，2024年）。
在中国东部流域，主要气候类型是温带季风气候和亚热带季风气候，北部流域以干旱为特征，南部流域则以湿润为特征（江等人，2022年），年降水量在200-2000毫米之间。由于中国地域辽阔且气候差异巨大（高和徐，2015年；张等人，2009年），中国的EPE模式表现出明显的流域特异性变化（高和谢，2014年；翟等人，2007年）。例如，在东北部和华北地区，极端降水呈下降趋势，而在长江中下游和华南地区则呈上升趋势（陈等人，2008年；江等人，2022年；杨等人，2008年）。现有研究主要关注个别流域或气候区（例如，海河流域的下降趋势；吴等人，2024a年；其下游地区的上升趋势；童等人，2023年；张等人，2023b年）。对于像黄河和长江这样的跨边界系统，进行次区域分析尤为重要，因为它们包含多种气候子单元。研究表明，黄河上游的EPE强度和频率显著增加（何等人，2024b年），而下游则呈下降趋势（苗等人，2022年）。近几十年来，虽然长江流域频繁发生极端干旱事件（郭等人，2021年），但中下游地区的EPE却显著增加（裴等人，2017年；杨等人，2021年；张等人，2014年）。
定义EPEs可以通过两种主要方法：绝对阈值和相对阈值。传统的暴雨绝对阈值为50毫米/天（Fan等人，2020年；Groisman等人，1999年），但这在中国多样的地理和气候模式下存在显著局限性（在干旱地区低估了EPEs，而在湿润地区高估了这些事件）。为了有效捕捉区域气候特征（Jones等人，1999年），相对阈值得到了广泛采用，尤其是基于百分位数排名的方法（Wang等人，2024年；张和周，2019年）。然而，基于百分位数的计算严重依赖于基线气候条件，可能会降低对EPEs增强趋势的敏感性（Chi等人，2015年）。值得注意的是，百分位数方法与洪水复发概率之间缺乏定量联系，这使得它们在防洪设计等实际应用中难以使用。
为了改进传统阈值方法在研究和应用中的缺陷，水文学中的“重现期”成为定义EPEs的关键框架（陈等人，2023a年；陈等人，2008年；Rodrigues等人，2021年；王等人，2019年），表示超过特定临界阈值事件的平均间隔时间。这种方法理论上能够量化低概率的EPEs，从而直观地捕捉其罕见性和极端性。此外，它更准确地反映了EPEs偏离正常气候条件的程度（胡等人，2019年；李等人，2013年）。
区域极端降水强度与全球变暖程度之间存在近似线性关系，强降水频率的增加速率正在加快（IPCC，2021年；周和钱，2021年）。研究表明，在不同的耦合模型比较项目第六阶段（CMIP6）气候情景下，中国的极端降水指数表现出空间异质性（向等人，2021年；袁等人，2017年）。霍等人（2023年）利用多模型集合（MME）和北京气候中心-气候系统模型2-中等分辨率（BCC-CSM2-MR）模型，在两种共享社会经济路径（SSP245和SSP585）情景下预测了海河流域极端降水指数的变化。R95p/R99p显示出上升趋势。在研究东亚代表性浓度路径8.5情景下的极端降水预测时，魏等人（2019年）发现，一方面，该地区的极端降水指数呈上升趋势，尤其是在淮河流域下游（王等人，2022年）；另一方面，降水和干旱持续时间都呈极端趋势。这些次区域预测的结果突显了不同极端降水指数总体上的上升趋势。因此，使用重现期阈值研究未来极端降水变化并将其与传统方法的预测结果进行比较至关重要。然而，重现期阈值在不同流域的适用性及其与传统方法的比较性能仍有限。此外，现有研究主要集中在个别流域或特定气候区，未能全面分析极端降水的时空变异性及其在全国多个流域的未来预测（张和聪，2014年）。这些差距限制了区域差异化适应策略的发展。在这种背景下，科学地确定极端降水阈值，揭示其时空演变模式，并预测未来趋势对河流流域水资源管理、灾害风险评估和适应策略的制定具有重要的理论和实践价值。
为了解决当前研究中的上述不足，本文旨在实现以下目标：（1）引入重现期作为定义EPEs的新阈值，比较其与传统百分位数阈值（PT）在时空适用性和灾害预警能力方面的差异，并探索重现期阈值（RPT）在中国东部六大流域的适用性。（2）基于RPT，并利用趋势分析、经验正交函数（EOF）分解和小波分析等方法，揭示各个流域百年尺度上的EPEs的时空演变特征。（3）利用气候模型预测数据，评估每个流域在不同SSP情景下的EPEs变化，从而为河流流域尺度的气候变化适应工作提供科学依据。
