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中国西北地区在过去六十年经历了以气温上升（变暖）、降水增加（变湿）为主要特征的“暖湿化”现象。尽管降水是描述区域干湿变化最重要的指标，但是气温、相对湿度、风速等其他气象因子可以通过影响潜在蒸发量来改变区域水分平衡，进而影响植被生态系统，因此综合考虑上述气象因子的标准化降水蒸散发指数（SPEI）能更好地反映区域水分平衡异常及植被生态系统响应。研究采用SPEI指标，从水分平衡角度分析了中国西北地区干湿变化趋势，发现近三十年西北地区正在由变湿向变干转型。尽管西北地区降水持续增加，但是气温上升、相对湿度下降、风速恢复等变化使得潜在蒸发量增加，导致区域水分平衡由“变湿”向“变干”转变。
过去六十年来，西北地区在经历前三十年（1961-1989年）的快速“变湿”后，转变为后三十年（1989-2018年）的逐步“变干”。1961-1989年期间，西北地区SPEI呈显著上升的趋势，降水增加和风速下降是SPEI增加的主要原因。1989-2018年期间，西北地区温度升高、相对湿度下降、风速恢复，相应潜在蒸发量上升，抵消了降水增加的贡献，使得SPEI整体呈下降趋势。新疆地区SPEI指标由前三十年“变湿”向后三十年“变干”转变尤其明显。
研究进一步对影响西北地区SPEI指标时空变化的主导因子进行了详细分析。过去六十年间，SPEI变化主要受降水、温度、相对湿度或风速因子影响的面积分别占西北地区的27.3%、35.3%、8.6%、28.7%；气温上升使得SPEI下降，但是降水增加和风速下降的共同作用使得区域SPEI整体呈上升趋势。在近三十年（1989-2018年）间，SPEI变化主要受降水、温度、相对湿度或风速因子影响的面积分别占西北地区的32.9%、14.6%、33.5%、18.9%；尽管降水持续增加使得SPEI上升，但是相对湿度下降和气温上升等因子的综合作用使得区域SPEI整体呈下降趋势。
在全球变暖背景下，预期未来气温将继续上升、相对湿度下降，中国西北地区SPEI指标可能延续下降趋势。尽管降水增加，相应径流量和湖泊面积会有所增大，但是SPEI下降意味着西北地区整体干旱缺水状态不会改变，干旱区植被生态系统仍然面临生态退化风险。
相关成果在发表于中科院一区TOP期刊Journal of Hydrology，第一作者为2020级直博生邓浩鑫。研究工作得到第三次新疆科考“天山北坡水资源承载力与水安全要素基础性调查”项目、国家自然科学基金重大项目课题“中国北方干旱半干旱区敏感生态系统变化的模拟、归因及趋势分析”、中国科学院全球变化水文学创新交叉团队的资助。（来源：中国科学院地理科学与资源研究所）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.128435
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