一、极端干旱区的定义     

     极端干旱区是指干旱度指数（AI）低于0.05的区域。干旱度指数由年均降水量除以潜在蒸散发量（PET）确定。根据AI值的不同，干旱地区可以细分为：

• 极干旱区：AI<0.05；

• 干旱区：0.05≤AI<0.20；

• 半干旱区：0.20≤AI<0.50；

• 干半湿润区：0.50≤AI<0.65。

•                                  图1 世界范围极端干旱区分布 (Wang et al., 2022)

二、全球与中国范围内的干旱区域   

     全球范围内，干旱地区约占陆地面积的41%，其中养育了全球超过38%的人口，且大部分（约90%）集中在发展中国家。这些地区具有以下显著特征：

• 降水稀少且变化大；

• 潜在蒸散发量高；

• 土壤贫瘠，植被稀疏；

• 生态系统脆弱，易受气候变化与土地退化影响。

                                                 图2 世界范围植被指数(NDVI)变化 (Wang et al., 2022)

三、未来干旱趋势     

      在气候变化的背景下，全球干旱程度呈上升趋势，影响范围不断扩大。在不同的排放情景（RCP）下，预计到本世纪末：

• RCP8.5情景：干旱地区可能扩展至地表的56%。

• RCP4.5情景：扩展至50%。       

    一项涵盖1950-2000年的数据库分析显示，全球干旱面积同期增加了约4%，其中干旱地区延展幅度最大（+3.4%），半干旱地区略少（+0.9%），欧洲和南美之外的几乎所有大洲都出现了干旱程度增强，主要集中在中低纬度地区。

四、中国的干旱区概况     

     中国的干旱地域面积约为657.52万平方公里，占陆地面积的66%。按干旱度指数划分，具体如下：

• 极干旱：约8.55%（84.20万平方公里）；

• 干旱：约21.17%（208.64万平方公里）；

• 半干旱：约25.99%（256.46万平方公里）；

• 干半湿润：约10.96%（108.23万平方公里）。

                                            图3 中国极端干旱区分布 (Fu and Stafford-Smith, 2024)

      中国干旱地区主要分布在北方，包括新疆、西藏、青海、内蒙古、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北、河南、山东、江苏、黑龙江、吉林、辽宁、北京和天津等17个省、市、自治区。新疆和内蒙古的干旱面积则最大，分别为173.49万和114.26万平方公里。其中新疆以极端干旱和干旱面积为主，极端干旱区面积65.29万平方公里，占新疆总面积的37.29%，干旱区面积87.84万平方公里，占新疆总面积的占49.84%。

表1 中国不同省份极端干旱区和干旱区面积和比例

                                                        注：引自Fu and Stafford-Smith, 2024, Springer

五、地形特征与沙漠分布   

     中国干旱地区地形多样，主要涵盖：

• 内陆盆地：如塔里木盆地、准噶尔盆地；

• 高原：青藏高原、黄土高原、内蒙古高原；

• 高山系统：喜马拉雅山脉、天山山脉、昆仑山脉、祁连山脉。

       沙漠和戈壁广泛分布，沙漠面积达到56.34万平方公里。塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠为中国最大的沙漠。戈壁主要分布在塔里木盆地、准噶尔盆地边缘、昆仑山麓、天山山脉及河西走廊，主要由风力和水力作用形成，表面多为砾石，与沙地不同。

图4 中国沙漠分布（杨维西等. 2018）

六、塔里木盆地的特殊气候特征     

      塔里木盆地受西风环流控制，降水极少，因天山与帕米尔高原的阻挡，西风带和极地冷气团携带的水汽难以进入。偶尔通过青藏高原的暖湿气流带来降水，但非常微弱。青藏高原升温带来的局部增温作用，使得盆地特别偏远的东南部成为我国最干燥的地区之一。

      图5 中国年降水量分布图

      塔里木盆地年均降水量为15至60毫米，分布由盆地边缘向中心逐渐递减，北部和西部可达60毫米以上，盆地腹地和东南部则少于20毫米。年均蒸发量在2100到3400毫米之间，趋势为由外围向中心逐步增强。盆地的平均气温为10至20℃，春季快速回升且极不稳定。位于塔里木盆地中的塔克拉玛干沙漠东西长约1000千米，南北宽约400千米，面积达33万平方千米，是我国沙尘暴多发的高发区，也是面积最大的极端干旱区。

图6 中国塔克拉玛干沙漠

总结：极端干旱区--应对全球变化的科学前沿

     极端干旱区以其独特的气候与地貌特征，在全球及中国地理格局中占据着举足轻重的地位。然而，在全球气候变化持续影响下，极端干旱区荒漠生态系统的脆弱性和生态服务的可持续性正面临严峻挑战，使得其生态保护与可持续管理策略显得尤为关键且刻不容缓。

      为此，我们诚挚邀请海内外同行专家学者，莅临位于中国面积最大的极端干旱区唯一的国家级野外科学观测研究平台-新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站开展学术交流与合作，共同就全球变化背景下极端干旱区生态系统的核心科学问题进行深入探讨与研究。

参考文献：

Fu BJ, Stafford-Smith M. 2024. Dryland Social-Ecological Systems in Changing Environments. Springer, Singapore. ISBN: 978-981-99-9374-1.

Wang LX, Jiao WZ, MacBean N, Cristina Rulli M, Manzoni S. Vico G, D’Odorico P. 2022. Dryland productivity under a changing climate. Nature Climate  Change, 12, 981–994.

杨维西等. 2018. 中国沙漠图集. 科学出版社.

           注：极端干旱区全球变化研究小组为本人的微信公众号。