干旱是全球范围内最为普遍,发生较为频繁的自然现象之一,在全球气候变化以及人类活动的综合作用下,干旱现象变得越来越突出,已经成为各个国家或地区所面临的一项基本问题和重要挑战。在我国,尤其是西北内陆干旱半干旱地区的塔里木河流域,其地位极其重要,但是由于干旱的频发,给该流域的发展带来极大困扰。有学者指出,我国西北地区正在向暖湿方向发展,但也有学者对此提出了质疑,给出相反的观点。那么,在“中国西北地区逐渐向暖湿方向发展”这一具有争议的大背景下,塔里木河流域的干旱变化是怎样的呢,其不同类型干旱灾害风险的空间格局又有何差异,以上问题的研究对认识该流域的干旱问题具有重要意义。基于此,本文以塔里木河流域中“四源一干”(四源:阿克苏河流域、开孔河流域、和田河流域、叶尔羌河流域;一干:塔里木河干流流域)为具体研究对象,并将四个源流区划分为山区和平原区,将干流划分为上游、中游和下游,分别从不同类型的干旱视角——气象干旱和水文干旱,并结合站点实测数据和地球产品数据探讨该流域在1961-2010年期间的干旱变化。首先,采用趋势分析、集合经验模态分解(EEMD)、经验正交函数分析法(EOF)和重标极差分析法(R/S分析法)对其气象干旱和水文干旱的时空变化进行分析,探讨了该流域在近50年中的干湿变化;其次,运用滞后相关分析和交叉小波方法探讨了水文干旱对气象干旱的时空响应;最后,以区域灾害系统理论为基础,认为区域灾害系统主要由致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力构成,对研究区域的气象干旱灾害风险、水文干旱灾害风险以及气象-水文干旱综合灾害风险进行评估,识别重点干旱灾害区。本文主要得出以下结论:(1)从时间上来看,“四源一干”的气象干旱和水文干旱在研究时段内总体上都呈减弱趋势,并且气象干旱指数和水文干旱指数存在多时间尺度振荡周期。近50年中,干旱的变化趋势方面,“四源”的气象干旱和水文干旱变化一致,都呈现减弱趋势,其中,气象干旱在夏季减弱趋势最明显,水文干旱在冬季减弱趋势最明显。“一干”上游的气象干旱呈现增强趋势,水文干旱呈现减弱趋势,而中、下游的气象干旱和水文干旱的变化一致,都呈现减弱趋势。然而,“四源一干”的气象干旱和水文干旱变化趋势在不同年代存在差异,其中,20世纪70年代和90年代是二者增强的阶段。在平均干旱历时和烈度方面,“四源一干”的气象干旱和水文干旱历时都呈变短趋势,干旱烈度都呈减弱趋势,其中,水文干旱的平均干旱历时比气象干旱的平均干旱历时长。叶尔羌河和和田河流域的平均干旱历时变短趋势和平均干旱烈度减弱趋势都不明显,并且二者的整体变化过程较为相似。而阿克苏河流域、开孔河流域和干流流域的平均干旱历时和烈度都有明显的阶段性特征。在平均干旱强度方面,“四源一干”的气象和水文干旱强度都没有明显的阶段性特征,变化过程比较平稳,呈现轻微的减弱趋势。“四源一干”的气象干旱指数和水文干旱指数都具有月尺度、年际尺度和年代际尺度的周期,其中,月尺度的周期具有明显的季节性。“四源一干”之间以及各自内部山区和平原区(或者上游、中游和下游)之间的气象干旱指数和水文干旱指数的周期在短时间尺度上比较接近,随着时间尺度的增大,周期的差异性也在增大。(2)从空间上来看,在研究时段内,“四源一干”之间以及各自内部之间的气象干旱和水文干旱的空间格局存在差异。其中,“四源一干”的气象干旱都呈现全流域减弱趋势,而水文干旱在人类活动密集的地区有增强趋势,在人类活动稀少的区域呈减弱趋势。近50年中,干旱的变化趋势方面,“四源一干”的气象干旱在空间上总体都呈现显著减弱趋势,水文干旱在空间上总体也呈现减弱趋势,但在人类活动密集的区域有增强趋势。干旱发生次数方面,阿克苏河流域、叶尔羌河流域、和田河流域和干流流域的气象干旱发生次数总体上比开孔河流域气象干旱发生次数多,大都处于37-45次之间,而开孔河流域则处于25-32次之间。水文干旱的发生次数在流域内的差异较大,而在流域间的差异较小,大都在29-45次之间。干旱历时方面,叶尔羌河流域和和田河流域气象干旱和水文干旱的相对高值区都分布在人类活动密集的地区,干流流域的气象干旱和水文干旱历时高值区都主要分布在下游,而阿克苏河流域和开孔河流域的气象干旱历时在空间上分布比较均匀,水文干旱历时中,阿克苏河流域的相对高值区在山区,开孔河流域的相对高值区在山区和流域尾闾区。干旱强度方面,“四源一干”的气象干旱强度分布的都比较均匀,总体上处于中旱状态,而其水文干旱强度山区的略微高于平原区,总体上处于轻旱状态。阿克苏河流域和叶尔羌河流域的气象干旱场和水文干旱场都存在全流域一致型和山区-平原区反相型两种空间分布模态,这两种模态分别对应着全流域干旱少雨、湿润多雨、山区湿润平原区干旱、山区干旱平原区湿润四种干旱表现形式,叶尔羌河流域的水文干旱场还存在西南-东北交错型的空间分布模态,对应着从西南到东北依次湿润-干旱-湿润-干旱和干旱-湿润-干旱-湿润的表现形式;和田河流域的气象干旱场存在全流域一致型和西南-东北交错型两种空间分布模态,而水文干旱场存在全流域一致型和山区-平原区反相型两种空间分布模态;开孔河流域的气象干旱场存在全流域一致型、山区-平原反相型和人类活动稀疏区-人类活动密集区反相型三种空间分布模态,而水文干旱场存在东南-西北反相型和东南-西北交错型的空间分布模态;干流流域的气象干旱场和水文干旱场都存在全流域一致型和中上游-中下游反相型两种空间分布模态,此外,水文干旱场还存在上-中-下游交错型空间分布模态,即对应着上游和下游湿润中游干旱、上游和下游干旱中游湿润的两种干旱表现形式。(3)水文干旱对气象干旱存在多时间尺度响应。从时间上来看,在短时间尺度上,水文干旱和气象干旱之间的共振性变化频繁且复杂,而在长时间尺度上,水文干旱和气象干旱之间的共振性变化比较稳定。从空间上来看,在月尺度和年际尺度上,“四源一干”中气象干旱和水文干旱基本呈显著的正相关性,并且,平原区气象干旱和水文干旱的相关性总体上强于山区。在年代际尺度上,“四源”的平原区有大面积未利用地的气象干旱和水文干旱之间呈现负相关性,但大都不显著,而干流流域中气象干旱和水文干旱之间仍呈现出显著正相关性。水文干旱一般滞后于气象干旱一段时间发生,并且山区的滞后时间长于平原区。整个干流流域以及四源流平原区的平均滞后时间大都分布在7天之内,而阿克苏河流域和开孔河流域山区的滞后时间主要分布在151-365天之内,叶尔羌河流域和和田河流域山区的滞后时间高达一年甚至更久。(4)气象干旱灾害、水文干旱灾害和综合干旱灾害的高风险区都分布在人类密集的区域。气象干旱致灾因子、水文干旱致灾因子和气象-水文综合干旱致灾因子的危险性存在较大的空间差异。“四源一干”的气象干旱致灾因子危险性在空间上没有明显的规律性,而水文干旱致灾因子和气象-水文综合干旱致灾因子的危险性都在人类活动密集的区域比较高,在人类活动少的区域危险性比较低。此外,在人类活动密集的地区,干旱孕灾环境的敏感性和承灾体的暴露性比较高,干旱防灾减灾能力比较强,在人类活动少的地区,干旱孕灾环境的敏感性和承灾体的暴露性比较低,干旱防灾减灾能力比较弱。在干旱灾害风险方面,气象干旱灾害风险,水文干旱灾害风险和气象-水文干旱综合灾害风险,其空间格局却都表现出极高的相似性,即高风险区大都分布在平原区,也即在人口密集、耕地面积广阔和社会经济水平比较高的地区,而低风险区主要分布在山区或者人口稀少的未利用地地区。