發布時間：2022-01-15所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：本文回顧了西北干旱區氣候變化事實及其對水資源影響的最新研究進展，從氣候變化和人類活動兩個角度綜述了水資源變化的原因，以及未來西北干旱區水資源變化與適應對策。研究表明 ： 1961 年以來西北干旱區呈現明顯暖濕化趨勢，其中冬季增溫最快，夏季降水增加速
摘 要：本文回顧了西北干旱區氣候變化事實及其對水資源影響的最新研究進展，從氣候變化和人類活動兩個角度綜述了水資源變化的原因，以及未來西北干旱區水資源變化與適應對策。研究表明 ： 1961 年以來西北干旱區呈現明顯暖濕化趨勢，其中冬季增溫最快，夏季降水增加速率最大。伊利河谷、塔城等地區增溫趨勢最大，北疆降水量增加最多。受氣候變暖導致冰雪快速消融和山區降水增加的影響，西北干旱區西部河流黑河、疏勒河、塔里木河出山口徑流量顯著增加。由于東部河流石羊河徑流的補給主要靠降水，降水的減少導致徑流呈現下降趨勢。不合理人類活動造成石羊河、黑河和開都河中下游徑流減少。本文提出了西北干旱區亟待深入研究的任務：極端天氣氣候事件的變化規律及其對水資源影響;未來氣候變化和水資源的預估;氣候變化歸因研究;氣候變化 - 社會經濟活動一體化適應策略選擇;水資源科學合理定量分配等。
關鍵詞：西北干旱區;氣候變化;水資源;人類活動;適應
引 言
我國西北干旱區位于青藏高原北部的西風帶里，是全球同緯度最干旱的地區之一，年降水量小于 200 mm。包括新疆全境、甘肅河西走廊、青海柴達木盆地及內蒙古賀蘭山以西地區 (73°～ 107°E， 35°～ 50°N)(圖 1)，總土地面積為 235.2 萬 km2 ，約占全國國土面積的 24.5%[1] 。遠離海洋、青藏高原的地形作用，沙漠或戈壁下墊面等區域性問題造成西北干旱區偏離全球干旱氣候帶，而且面積更廣、旱情更重，且逐年加劇 [2] ，是典型的資源性缺水地區。
西北干旱區氣候和生態環境比較敏感脆弱 [2] ，水資源對維系西北干旱區脆弱的生態平衡具有重要意義，也是氣候變化的晴雨表 [3-4] 。近百年來，全球變化導致的氣溫升高、降水變率增加、冰川積雪范圍退縮等，極大改變了該地區水資源量及其時空分布;同時，人口增加以及不合理的人類活動更加劇了水資源與生態環境的變化。因此，回顧西北干旱區氣候變化事實及其對水資源影響的最新研究進展，分析水資源變化的原因，對西北干旱區如何有效應對氣候變化及水資源的變化，提出相應的適應策略，保證社會經濟可持續發展具有重要的科學和現實意義。本文將重點從氣溫、降水、冰川、徑流等方面回顧西北干旱區氣候變化及其對水資源影響的最新研究進展。
1 西北干旱區氣候變化
雖然西北干旱氣候的形成有其地理和自然環境上的客觀因素，但從萬年尺度的地質時期全球氣候變化來看，西北干旱區氣候在全新世大暖期等時期也有過很濕潤的時段，這說明全球氣候變化是決定西北干旱區氣候的根本因素。無論是全球氣候變化引起的生態環境演變，還是人類活動直接對生態環境狀況的改變，都會使西北干旱區氣候產生相應程度的調整和變化。以下重點回顧自工業化以來，尤其 1961 年以來西北氣候變化的基本事實。
1.1 氣溫變化
西北地區盡管過去 200 年氣溫有變化，但直到近 50 年才呈現出明顯變暖趨勢 [5] 。西北干旱區變暖幅度因季節和地域而存在差異。其中，冬季增暖最明顯(約0.50℃/10a)，對年平均氣溫的升高貢獻最大，夏季增暖緩慢，春季增暖最小(0.27℃ /10a)[6-7] 。極端最低氣溫增幅明顯高于極端最高氣溫 [6] ， 特別是冬季極端最低氣溫的增加在冬季平均氣溫的上升中發揮了重要作用 [8-9] 。增溫趨勢最大區域主要在柴達木盆地、伊犁河谷、塔城等地區 [10] ，天山東部和祁連山區變暖趨勢也較大 [7，11] 。
從時間序列來看，西北干旱區在 1960—1986 年間，平均氣溫增幅較小;1987 年出現了“突變型” 升高，并以 0.52 ℃ /10a 的速度呈加速升高趨勢。 1997 年以來，溫度一直高位震蕩，升溫趨勢已不十分明顯 [8-9] 。Li 等 [12] 的研究表明，20 世紀 90 年代以前，荒漠區升溫最快(0.21℃/10a)，山區最慢(0.10℃/10a)，而 90 年代后，綠洲區升溫最快(0.61℃ /10a)，荒漠區最慢(0.40 ℃ /10a)。表 1 匯總了關于西北干旱區不同時間段、不同區域的溫度變化趨勢研究結果，總體來看，近 50 年西北干旱區氣溫上升速率接近全球平均增溫速率(0.12℃ /10a[13] )的 3 倍，也明顯高于全國平均水平(0.25℃ /10a[14] )。
1.2 降水變化
近 50 年來，西北干旱區氣候暖濕化趨勢比較 明 顯。Li 等 [17] 的 研 究 表 明，1960—2010 年 西北干旱區降水呈增加趨勢，年降水量增加速率為 6.10 mm/10a，而全國平均值則呈下降趨勢(-1.60 mm/10a)。年內不同季節降水的變化率，夏季最高(2.50 mm/10a)，冬季最小(1.20 mm/10a)[9] ，春、夏、秋、冬四季降水對年降水量變化的貢獻分別為 21.6%、 42.4%、18.4% 和 17.6%[17] 。
從年代際變化來看，1960—1986 年降水量相對比較穩定，1987 年后增加。有研究表明西北氣候于 1987 年左右發生突變，由暖干向暖濕轉型，而且這種轉型可能是世紀性的 [23-24] ，1990 年代新疆平均降水比 1980 年代增加了 20% ～ 50%[25] 。但這樣的轉型是否可以持續仍有待繼續研究，Li 等 [6] 、Chen 等 [9] 的研究發現，2000 年后西北干旱區降水增加速率有所降低。
空間上，降水量增加趨勢從東南向西北遞增 [26] ，北疆增加最多(11.70 mm/10a)，南疆(5.80 mm/10a)和甘肅走廊(3.20 mm/10a)增加最少 [6] 。 86.3% 的地區降水量呈增加趨勢，增幅 0.1 ～ 16.6 mm/10a，11.6% 的地區呈減少趨勢，減幅為 0.3 ～ 5.2 mm/10a[27] 。Han 等 [28] 的研究也表明，西北干旱區西部降水有顯著增加趨勢(主要由于夏季強降水增加)，東部有下降趨勢(主要由于秋季強降水減少 )。降水增加主要是由于強降水事件的增多，這一結論在其他相關研究中也有分析，110°E 以西的干旱半干旱區總降水量的增多有 50% 以上來自于極端降水量的增多 [29] ，盡管日降水量第 75 百分位以上的強降水只占總降水日數的 5%， 但其降水量占總降水量的 75%，第 50 百分位以上強度的降水增加較顯著 [30] 。Li 等 [12] 的研究表明，山區降水增加最大，荒漠區的增加趨勢則不顯著，山區、綠洲與荒漠區的降水增加速率分別為 10.2、6.3 和 0.9 mm/10a，姚俊強等 [7] 的研究結果表明，干旱區東部、沙漠腹地及周邊地區有下降趨勢。表 1 中也列出了部分文獻中關于西北干旱區不同時間段、不同區域的降水變化趨勢研究結果。
1.3 極端氣候事件的變化
極端氣候事件比平均態對社會及生態系統的影響更大，也是西北干旱區氣候變化研究的主要內容之一。師銀芳等 [31] 分析了西北干旱區 50 年來極端最高、最低氣溫的時空變化特征和規律，全區極端最低氣溫增暖趨勢明顯高于極端最高氣溫，從而導致日較差呈減小趨勢，天山山區尤其顯著。Wang 等 [32] 的研究表明，西北干旱區全區平均日較差減小趨勢約為 0.23 ℃ /10a，夏季和秋季寒冷極值頻數減少，秋季和冬季溫暖極值頻數明顯增加，霜凍和結冰日數明顯減少。汪寶龍等 [33] 對包括新疆、青海、甘肅、寧夏 4 省在內的西北地區極端氣溫的研究表明，近 50 年以來，西北地區夏季天數、生物生長季、熱夜日數、高溫日數分別以 2.31、2.98、1.07、0.45 d/10a 的速度增加;結冰日數、最大連續霜凍日數、低溫日數分別以 2.51、1.79、3.62 d/10a 的趨勢減少;極端氣溫年較差則以 0.39℃ /10a 的速率在減少。
降水極值的分析表明，1960—2010 年，西北干旱區 84 個氣象站中大部分站點的持續干日降低，而降水日數、日降水強度、強降水日數、濕日數、最大 1 d 降水量、最大 5 d 降水量顯著增加，降水量及極值在 1980 年代后期陡然增加 [18] 。新疆降水極值及其變化的區域差異明顯，新疆年最長連續濕日數增加(0.1 d/10a)，年最長連續干日數減小(1.7 d/10a)[34] ;北疆日降水 >10 mm 的天數增加顯著，北疆和南疆降水的增加與日降水 >10 mm 的天數以及最大連續濕日天數增加有關 [19] ;夏季南疆西部、天山中部、準噶爾盆地西部，大雨以上降水強度增加幅度最大，為 584%/10a[35] 。黑河流域的祁連山和河西走廊濕日與強降水天數顯著增加，特別是在河西走廊，1980 年代后期，連續干日數減小，祁連山最長濕日數增加 [36] 。
2 西北干旱區水資源變化
水資源問題一直是西北干旱區氣候變化研究的重點，許多學者探討了氣候變化對西北水資源的影響 [37-38] ，提出了要解決的科學問題 [39] 。
2.1 山地冰川變化
山地冰川不僅是冰凍圈的重要組成部分，還是反映氣候變化的天然記錄器和預警器 [40-41] ，素有“高山固體水庫”之稱。冰雪融水是西北干旱區重要的水源，是山前綠洲賴以生存和發展的重要保證，對維系本區脆弱的生態平衡及社會經濟可持續發展具有重要意義 [3-4] 。第二次冰川編目數據 [42] 表明，新疆冰川冰儲量為全國最多，為 2155.82(±116.60)km3 ，占全國總儲量的 47.97%;祁連山北坡的冰川融水徑流全部匯入河西內流區的五大水系，從而使甘肅省可利用冰川水資源的冰川達 2055 條，面積 1072.77 km2 ，冰儲量 53.72 km3 。
孫美平等 [43] 基于祁連山區第一次和第二次冰川編目數據的研究表明，近 50 年間祁連山冰川面積和冰儲量分別減少 20.88% 和 20.26%，面積 <1.0 km2 的冰川急劇萎縮是冰川面積減少的主要原因，海拔 4000 m 以下山區冰川已完全消失 ， 且東段退縮較快，中西段面積減少較慢。陳輝等 [44] 的研究也有類似結論，1956—2003 年祁連山中段冰川面積縮小了 21.7%，其中，黑河流域冰川面積縮小了 29.6%，北大河流域冰川面積縮小了 18.7%。此外，別強等 [45] 利用 TM 影像，發現 1960—2010 年黑河流域上游冰川面積減少 35.6%。
20 世紀 80 年代以來，新疆天山烏魯木齊河源 1 號冰川退縮加速，冰川融水徑流量加速增大 [46] 。Sun 等 [47] 進一步研究發現，過去 50 年烏魯木齊 1 號冰川區氣溫和降水分別增加 0.9℃和 91 mm(17.5%)，冰川長度縮短約 9.7%，面積減少了 15.6%。此外，何毅等 [48] 研究表明，1972—2013 年博格達峰區冰川面積減少 46.71 km2 ，年均退縮率為 0.66%。東阿爾金山在 1990 年后冰川面積減少加劇，1990—2000 年間面積減少超過總減少面積的一半 [49] 。
2.2 徑流變化
內陸河流量是干旱區氣候變化的晴雨表，氣候變暖和極端氣候事件的加劇、冰川退縮及冰雪融水的變化，對徑流形成及時空變化有重要影響。
研究表明，近 50 年來西北干旱區東部河流源區徑流減少，西部徑流增加，且呈 V 型變化 [50] ，其中阿克蘇河年徑流增加速率為 3.78×108 m3 /10a，徑流突變在 1993 年，1994—2010 年平均徑流比 1960 — 1993 年增加 22%[51] ;1997—2007 年與 1960—1996 相比，開都河徑流增加 29.78 m3 /s[52] ;瑪納斯河徑流量也從 1997 年開始發生突變，2002 年進入豐水期 [53] ;博爾塔拉河河源秋季和全年徑流量明顯上升，冬季明顯下降 [54] 。塔里木河、黑河、疏勒河徑流均增加;黑河秋季增加最快，另兩條河流夏季徑流增加最快;而石羊河年徑流、春季徑流和秋季徑流分別以 1.5×108 、0.1×108 和 0.8×108 m3 /10a 的速率下降，夏季徑流增加 [55] 。地域上呈現愈往西部的河流年徑流量增加愈明顯 [56] 。表 2 列出了部分文獻中西北干旱區不同河流年徑流變化趨勢研究結果。
徑流的變化影響地下水位和生態系統。1985—2004 年石羊河流域涼州區地下水位埋深以 3.3 m/10a 的速度下降，其中 1980 年代平均埋深為 13.8 m， 到了21世紀初達18.9 m，20年間地下水位下降了5.1 m。民勤綠洲地下水位埋深也呈持續快速下降趨勢(4.1 m/10a)，其中 1980 年代平均埋深為 3.2 m，21 世紀初平均為 9.6 m，20 年間地下水位下降了 6.4 m[61] 。昌馬 1987—1999 年間水位下降 6.6 m，2003—2004 年間水位下降 2.9 m[62] 。地下水位的埋深直接影響干旱地區地表植被的生長，1997—2005 年石羊河流域植被總面積下降了 12%。利用較高空間分辨率衛星遙感數據研究表明 1975—2010 年石羊河流域經歷了“綠洲化 - 荒漠化 - 再綠洲化”的過程 [63] 。2000 年和 1987 年相比，黑河綠洲面積減少 9%，荒漠化面積增加 32%，高覆蓋植被減少 277 km2 ，低覆蓋植被減少 1186 km2[64] 。
2.3 空中云水資源變化
開發利用空中云水資源，增加地表水資源總量，是緩解西北干旱區水資源短缺問題的一個重要途徑。有研究表明，如果按 10% ～ 15% 的增雨(雪)率來估算，在祁連山區全面開展人工增雨(雪)作業可每年為河西走廊地區內陸河流域增加水資源 3.7×108 ～ 7.4×108 m3 [65] 。為此，張強等 [65-67] 研究了祁連山及其周邊地區云水資源分布特征、影響因素及時間變化。祁連山大氣水汽和地面降水受西風帶、偏南季風(南亞季風和高原季風)和東亞季風的共同影響 ， 且與海拔高度和坡向有密切關系[65-66] 。 1961—2005 年隨著氣溫的增加，祁連山區夏季中、低云量增加，高云量則減少 [65] 。1979 年以后春、夏季凈水汽通量一直呈增加趨勢;近年來云的厚度和含水量的總趨勢也明顯增加。這些研究對祁連山空中云水資源開發利用問題形成了相對比較完整的科學認識。
3 氣候變化和人類活動對西北干旱區水資源的影響
3.1 對徑流的影響
徑流的變化受氣候變化和人類活動的共同影響，不同學者通過計算徑流與溫度、降水的相關系數，或者利用水文模型模擬分析了氣候變化及人類活動對西北干旱區徑流的影響。Li 等 [55] 發現塔里木河徑流與氣溫、疏勒河徑流與氣溫及降水顯著正相關，黑河與石羊河徑流與降水顯著正相關，說明這兩條河流徑流的補給主要靠降水。柳景峰等 [68] 的研究也表明，近 50 年黑河流域徑流量與降水表現出正相關，相關系數為0.557。20世紀80年代，受氣候變化影響，疏勒河上游地區徑流量顯著增加，其年際和季節變化特征與降水變化相似，冬季和秋季徑流變化主要受地下水影響，而春季和夏季徑流變化主要受降水和冰雪融水的控制 [58] 。疏勒河流域出山徑流與山區氣溫、降水量的變化均呈顯著的正相關，20 世紀 90 年代中期后，隨著山區氣溫的大幅上升與降水量的顯著增加，徑流呈持續增加趨勢 [69] 。石羊河 5 個子流域流量呈下降趨勢，氣候變化對年徑流減少的貢獻約為 64%，且主要是由于降水的減少所致 [70] 。
除了氣候變化外，人類活動也影響了河川徑流量。何旭強等 [71] 研究表明，黑河上游徑流量增大，氣候變化和人類活動的貢獻率分別為 59.71% 和 40.29%;中游徑流量減小，二者對徑流量減小的貢獻率分別為 25.23% 和 74.77%。石羊河流域下游河川徑流量的波動 1968 年之前主要是氣候變化的結果，而 1968 之后，徑流量的變化是氣候變化與土地利用變化共同作用的結果;近 30 年來，氣候變化貢獻率平均為 4.1%，而土地利用變化，尤其是耕地面積變化的貢獻率平均為 88.8%[72] 。Chen 等 [73] 、洪波等 [74] 分析表明，氣候變化是導致開都河出山口徑流量增加的主要驅動力，人類活動則導致徑流減少，開都河徑流 1960—1993 年以自然過程為主，1994—2009 年人類活動的影響越來越大，1994—2009 年氣候變化對徑流增加的貢獻為 90.5%，人類活動的貢獻為 9.5%[73] 。Dong 等 [75] 研究了氣候變化與人類活動對精河徑流的影響，1981 年前，水文過程主要以自然過程為主，而在 1981—2008 年間，人類活動對徑流減少的貢獻約 85.7%，氣候變化僅占 14.3%。
此外，山區融雪對徑流有較大影響，李寶富等 [76] 的研究表明，西北干旱區山區河流徑流量對融雪期氣候變化敏感，降水增加和氣溫上升分別誘發年徑流量增加了 7.69% 和 14.15%。
3.2 對湖泊面積及水位的影響
湖泊面積是反映湖泊流域生態情況的重要指標。受氣候變化及不合理人類活動的影響，西北干旱區湖泊面積發生了顯著變化，導致的生態環境惡化已成為制約當地社會經濟發展的重要因素。
新疆艾比湖近半個世紀來，面積減少了 286.8 km2 ，主要原因是人類活動用水 [77] ，周馳等 [78] 在分析了 1972—2008 年艾比湖湖泊面積變化情況及原因后，也得出類似結論。Guo 等 [79] 研究了 1956—2010 年博斯騰湖水位的變化情況，受氣候變化及人類活動的共同影響，博斯騰湖水位經歷了 3 次變化， 1956—1987 年下降(湖面蒸發增加所致 )，1988— 2002 年上升(出湖流量人為控制，且入湖流量增加所致 )，2002—2010 年水位急劇下降(給塔里木河輸水與降水減少共同所致 )。隨著冰川持續退縮，積雪持續減少，入湖流量最終會減少，湖泊水位及面積將會持續減小。Zhou 等 [80] 給出了維持博斯騰湖正常生態及生活供水功能的最小湖泊面積及入湖流量，并提出了分水合理化建議。
自 20 世紀 60 年代以來，由于黑河上中游攔蓄河流水源，工農業用水大量增加，以及區內不合理的土地利用，導致上游來水逐漸減少，下游生態環境不斷惡化，致使西居延海于 1961 年干涸，東居延海于 1992 年完全干涸。進而造成黑河下游大面積綠洲萎縮、草場沙化、載畜量下降和生物多樣性銳減等問題，并由此使得該地區最終演變為沙塵暴的重要源地，且形成了一條橫貫我國北方的“沙塵走廊”[81-83] 。為了拯救黑河流域日益惡化的生態環境，恢復額濟納旗的荒漠綠洲，2000 年 8 月，黑河分水方案第一次得到實施，由于河床干涸已久，且地下水位較低，致使 2000—2001 年黑河中上游的調水在到達居延海之前，就已消失在茫茫的河床之中。2002 年后，黑河干流水流入下游，面積以 3.02 km2 /a 的速度由 2002 年的 0.79 km2 增加為 2012 年的 40.3 km2 [82] 。 1960—2002 年，氣溫的升高和正義峽徑流量的減少共同導致東居延海面積銳減，東居延海面積與氣溫呈顯著負相關，氣溫升高 1℃，東居延海面積將減少 18 km2 ;與正義峽徑流量呈顯著正相關，徑流量每減少 1 億 m3 ，東居延海萎縮 4 km2 。2000—2012 年，正義峽徑流量對東居延海面積的影響則大于氣候變化的影響 [82] 。
4 未來西北干旱區水資源變化及適應
眾多學者利用不同的水文模型，結合不同的氣候變化情景，對西北干旱區水資源未來的變化及脆弱性進行了研究。施雅風等 [84] 預估，2030 年左右，西北山區升溫 1℃，降水與蒸發將增加，平原區積雪減少，高山區積雪增加，冰川加快萎縮，許多小冰川消失，河川徑流變率加大，湖泊大部分進一步萎縮。Wan 等 [85] 表明 RCP2.6、RCP4.5 和 RCP8.5 情景下降水將顯著增加，RCP8.5 情景下大多數流域水資源的脆弱性將隨著降水量的增加顯著降低;在柴達木盆地、昆侖山北部，2030 年代和 2050 年代水資源將有低或中等的脆弱性，但在吐哈盆地和河西走廊，盡管降水顯著增加，且實施節水措施，2050 年代脆弱性依然較高。
在不同氣候變化情景下，天山開都河流域徑流量有較大差異 [86-87] 。流量幾乎隨降水量線性增加，而對氣溫的響應取決于氣溫的變化幅度，當氣溫升高超過 2℃時，流量下降顯著 [86] 。中等排放有利于維持徑流預期水平 [87] 。
Zhang 等 [88] 挑選了 CMIP5 中 29 個全球氣候模式和兩個排放情景(RCP8.5 和 RCP4.5)，利用集成水系統模型 HEQM 模擬河西走廊歷史階段(1985— 2005 年)和 3 個未來階段(2030 年代，2050 年代， 2070 年代)的河川流量，分析得出結論：未來氣候變化將明顯增加平水期和枯水期流量，但不會明顯改變豐水期流量;同時，枯水和豐水的頻率會增加，但流量變率降低。Wang 等 [89] 在 RCP8.5 和 RCP2.6 排放情景下，對石羊河流域徑流進行模擬，結果表明，2020 年代、2050 年代和 2080 年代石羊河流域月徑流量增加，月最低流量持續增加，但月最大流量在2020年代增加，在2050年代和2080年代略有下降。 2030 年，黑河出山徑流將有小幅增加，且隨著氣溫上升，最終將減少 [90] 。2021—2050 年黑河流域上游氣候可能會更溫暖濕潤，夏季降水增加最多，全流域融雪、徑流、蒸散量也會增加 [91] 。
為了有效應對氣候變化的影響，程國棟等 [92] 提出均衡利用各類水資源，強化地表水與地下水的聯合調度和統一利用，加強土壤水資源的利用和保護等抵御干旱的對策與建議。鄧振鏞等 [56] 提出通過調整農業種植業結構與布局等提高水資源利用率;對流域進行綜合治理與開發利用以搞好水資源可持續利用;開發祁連山空中云水資源、哺育祁連山冰川等以做好水資源管理。孫蘭東等 [93] 提出黑河流域上游應重點加強水源涵養林帶保育和草地建設，中游進行退耕還林還草、輪封輪牧的同時，應進一步營造綠洲防護帶和邊緣防護帶，下游荒漠牧業區要加大對超載過牧、濫墾濫牧的管理力度，加大人工植被修復的力度。陳超等 [94] 通過分析石羊河流域棉花生產對未來氣候變化的響應，提出了調整播期、引進新品種和改變灌溉量等的適應措施。孫希科等 [95] 評價了疏勒河流域適應氣候變化的能力，提出加強各級政府間的協作和引導，統一利用和管理流域水資源，繼續實行生態環保政策，優化產業結構等適應對策。
5 討 論
氣候變化與水資源問題是影響我國西北干旱區生態環境與社會經濟可持續發展的主要瓶頸。西北干旱區氣候系統獨特的復雜性與不確定性，又增加了這兩個問題的研究難度。氣候變化將加劇西北干旱區水文循環和水資源分配的時空不均性，灌溉用水不足的風險將可能進一步加大，因此有必要運用多種適應方法，加強區域水資源的調配和流域綜合管理，進行轉型適應，以科學有效應對氣候變化。適應決策和路徑選擇將決定未來西北干旱區的恢復能力和風險水平 [96] 。采取高氣候恢復能力發展路徑將有助于提升恢復能力、降低潛在風險，反之采取低氣候恢復能力的發展路徑將使未來局面難以樂觀。 21 世紀以來國家采取了一系列生態環境保護工程和節水工程，一些地區的生態環境有了明顯改善 [97] 。真正的適應性政策除需要考慮目前的氣候變異外，也要考慮未來的氣候變化，要成為能夠帶來社會或經濟效益的“低悔”措施。
盡管西北干旱區氣候變化與水資源領域科研成果豐碩，但因其綜合性強，涉及基礎研究、決策、管理等范疇，還有不少科學問題和實踐問題需要進一步研究和探索。目前和未來亟待解決的研究任務主要包括：(1) 西北干旱區極端天氣氣候事件的變化規律及其對水資源的影響，需要進一步深入的研究和探討。盡管已有研究揭示了西北干旱區極端天氣氣候事件的變化，但仍然缺乏使用世界氣象組織定義的 ETCCDI(The joint CCl/CLIVAR/JCOMM Expert Team on Climate Change Detection and Indices)極端指數，對該區極端事件變化進行系統研究。(2) 對西北干旱區未來氣候變化和水資源預估的工作目前開展得還不夠。對未來變暖背景下，西北干旱區氣候和水資源如何演變尚沒有較全面的結論。(3) 西北干旱區氣候變化的歸因需要深入研究。需要研究全球氣候系統與區域系統關聯性，在區域尺度解釋溫室氣體、氣溶膠、土地利用變化和自然強迫對西北干旱區顯著增暖的量化貢獻。(4) 需要從目前氣候變異 - 未來氣候變化 - 社會經濟活動一體化來選擇適應策略。(5) 科學、合理、定量分配有效水資源有待進一步研究。致謝：感謝中國氣象局國家氣候中心孫朝陽高工提供的幫助。——論文作者：王玉潔 1,2，秦大河 3
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