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新疆干湿气候变化及多时间尺度综合评估

     新疆地处亚洲中部干旱区,地形复杂,生态环境极其脆弱,是全球气候变化的敏感区和强烈影响区。随着全球变暖导致水循环过程加剧,新疆气候有明显改变,引起了相关学者的广泛关注。21世纪初,施雅风院士提出了西北干旱区气候呈现“暖湿化”特征,其中干旱区西部(新疆)更加明显。21世纪以来,新疆气候发生明显变化,表现为气温出现跃变式升高且维持高温波动,降水量呈微弱的较少态势,这势必对区域干湿气候、生态环境和水资源产生重要影响。
    中科院新疆生态与地理所陈亚宁研究团队基于考虑蒸发需求和多时间尺度的SPEI干旱指数,研究了新疆SPEI干旱指数的多时间尺度特征,并从区域气候变化、土壤水分、植被NDVI和河流径流量等多尺度佐证了新的变化事实。研究指出:过去54年以来(1961-2015年),新疆总体表现为明显的增湿特征,但1997年之后随着温度跃升,蒸发加剧、降水量增加趋势减缓,导致70%以上的区域呈现出变干趋势。在空间上,干旱化区域主要发生在新疆南部、东部和天山山区,而在新疆西北部和西南部(帕米尔高原)依然呈的增湿特征。潜在蒸发量(PET)和降水量是影响干湿变化的主要因素,敏感性分析发现两者的影响有明显差异,干旱区蒸发需求大,在温度跃升且高位波动情况下,PET对干旱变化的影响最明显。SPEI干旱指数的不同时间尺度分别代表着不同的干旱类型,如3月时间尺度SPEI代表气象干旱,6月和12月时间尺度SPEI代表生态干旱和水文干旱。研究发现新疆地区土壤湿度在90年代中期开始有断崖式下降,平均减少了42.2%;植被NDVI在1997年发生生态逆转, NPP也在21世纪有减少趋势。水文径流对干湿气候变化的响应更加复杂,主要受山区冰雪融水对河流补给比例的影响,如发源于天山的河流对SPEI变化有正响应,但与发源于昆仑山的河流径流有反相关关系。因此,全面揭示新疆干湿气候变化新事实,综合评估干旱化对新疆生态环境的影响,对“丝绸之路经济带”核心区经济社会的可持续发展和生态安全至关重要。研究成果以Multi-scale assessments of droughts: A case study in Xinjiang, China为题发表在Science of the Total Environment上,文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718305990
 



新疆多时间尺度干旱变化综合评估


 
 

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