中亚地区干旱变化及其影响分析
收稿日期: 2021-09-28
修回日期: 2021-12-03
网络出版日期: 2022-01-29
基金资助
国家自然科学基金项目“中亚地区干旱变化的区域分异特征及驱动因子研究”(U2003302);中国科学院青年创新促进会项目(2018480)
Analysis of Drought Change and Its Impact in Central Asia
Received date: 2021-09-28
Revised date: 2021-12-03
Online published: 2022-01-29
Supported by
Project suppoted by the National Natural Science Foundation of China "Spatial and temporal variations of terrestrial evapotranspiration and its components in Central Asia"(U2003302);The Youth Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences(2018480)
全球变暖加剧了中亚地区的干旱威胁，使得因干旱引发的水资源短缺、生态退化及跨境河流争端等问题更加突出。研究显示：过去半个多世纪，基于帕默尔干旱指数表征的中亚地区干旱程度整体变化趋势不显著，但伴随着区域的高温波动，中亚地区帕默尔干旱指数自2000年以来呈现明显下降趋势，约65%的区域表现为干旱化程度加剧，且在未来共享社会经济路径下中亚地区干旱强度持续增强。设计“去趋势”数字试验定量解析干旱指标对气候变化中各项因子的敏感性，发现气温对中亚干旱化趋势影响较大，降水变化加大了干旱的变率。从不同干旱亚类来看，中亚地区极端干旱区和干旱区面积以0.02×104和0.22×104 km2/a的速率增加，主要集中在新疆塔里木盆地北缘和哈萨克斯坦南部等地区。同时，平原荒漠区的植被蒸腾和土壤水耗散量加大，浅层土壤含水量（0~10 和10~40 cm）分别约有84%和81%的区域表现为下降趋势，导致一些依靠地下水和土壤水维系生存的、抗旱性弱的浅根系荒漠植物衰亡，生态农业干旱加剧，且水文干旱呈更加复杂的态势，研究结论为中亚地区水资源规划管理和生态保护提供科学依据。
李稚 , 李玉朋 , 李鸿威 , 刘永昌 , 王川 . 中亚地区干旱变化及其影响分析[J]. 地球科学进展, 2022 , 37(1) : 37 -50 . DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2021.124
Global warming has intensified the threat of drought in Central Asia， making problems such as water shortage， ecological degradation and transboundary river disputes more prominent. The research shows that in the past half century， the overall change trend of meteorological drought degree in Central Asia has not been significant. However， with the regional high temperature fluctuation， it has shown an obvious drying trend since 2000. About 65% of the regions show the intensification of drought degree， and the drought intensity will continue to increase under the SSPs scenarios in the future. We designed numerical experiments and found that drying trend responding to the dramatic increase in air temperature and slight decline in precipitation. From different drought sub categories， the area of extreme arid areas and arid areas in Central Asia shows an increasing trend at the rate of 0.02 × 104 km2/a and 0.22 × 104 km2/a， mainly concentrated in the northern margin of Tarim Basin in Xinjiang and in southern Kazakhstan. At the same time， about 84% and 81% of the soil moisture in the shallow layers （0~10 cm，10~40 cm） have exhibited decreasing trend， respectively. The increase of vegetation transpiration and soil water dissipation in plain desert areas has led to the decline and death of some shallow root desert plants with weak drought resistance， which depend on groundwater and soil water. The agro-ecological drought is intensified， and the hydrological drought is more complex. The conclusions will provide a scientific basis for water resources planning and management and ecological protection in Central Asia.
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