【摘 要】
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水循环是维持全球水资源动态平衡的重要过程,在全球变暖背景下,水循环加速,水资源总量及时空分布发生了显著变化。我国干旱半干旱地区（以下简称旱区）约占国土面积的53%,这里生态环境脆弱、土地荒漠化严重,是我国重要的生态安全屏障。本文利用大气-地表水分平衡方程,从水循环的全过程（降水、蒸散发、径流、土壤湿度、大气可降水量、整层水汽通量散度）综合分析1980-2019年我国旱区气候干湿变化特征并定量化估算
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水循环是维持全球水资源动态平衡的重要过程,在全球变暖背景下,水循环加速,水资源总量及时空分布发生了显著变化。我国干旱半干旱地区（以下简称旱区）约占国土面积的53%,这里生态环境脆弱、土地荒漠化严重,是我国重要的生态安全屏障。本文利用大气-地表水分平衡方程,从水循环的全过程（降水、蒸散发、径流、土壤湿度、大气可降水量、整层水汽通量散度）综合分析1980-2019年我国旱区气候干湿变化特征并定量化估算水分收支。在此基础上研究了1960-2019年我国旱区夏季降水年代际变化特征及我国旱区干湿变化的影响机制。进一步将研究区域扩展至全球,基于第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）预估了2021-2100年全球旱区水循环对全球变暖的响应。结果表明:（1）通过多种观测及再分析资料对比,选取MERRA2数据建立针对我国旱区的大气-地表水分平衡方程。1980-2019年间我国旱区降水、蒸散发和径流的总量分别约为0.981、0.936和0.046万亿吨,基本满足地表水量平衡。就空间分布来看,降水、蒸散发、径流和表层土壤湿度在甘肃东南部、河套平原以及新疆北部呈显著的增加趋势,而哈密盆地和内蒙古北部部分地区呈减小趋势,整体呈增加趋势。过去40年我国旱区降水、蒸散发、径流和表层土壤湿度分别增加了0.21、0.17、0.02和0.05万亿吨。此外,我国旱区降水减蒸散发（P-E）和夏季降水呈现出明显的西北增加、华北减少的趋势。（2）我国旱区夏季降水呈现出以105°E为界的西湿东干的反向型年代际变化特征。从物理机制来看,北大西洋海温经向梯度的年代际位相转换激发纬向Rossby波列造成了副热带西风急流的经向移动,引起我国西北旱区（华北旱区）异常上升（下沉）运动,有利于低空辐合（辐散）,高空辐散（辐合）,云量和降水增加（减少）,使得西北旱区变湿,华北旱区变干。（3）预计2021-2100年,南半球旱区存在干季变干、湿季变湿的趋势,而北半球旱区在湿季变干,在旱季变化不大。对于全球旱区来说,年降水量、蒸散发量和径流将分别增加约6.71 mm/K、5.46 mm/K和2.48 mm/K。土壤湿度（-0.64mm/K）趋于减少,热力学效应趋于增强旱区的水汽辐散,有利于P-E的减小,P-E仅增加0.05 mm/K。因此,随着全球变暖,全球旱区将持续变干。
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