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陆地水储量变化不仅对区域经济发展和人类生活有重要影响，而且在全球变化中扮演关键角色。中亚干旱区位于亚欧大陆腹地，地形复杂多变，以温带大陆性气候为主，年降水量在100-400 mm，水资源十分宝贵。分析陆地水储量的变化，有助于中亚干旱区对当前的环境变化和经济发展做出应对措施。本研究使用GRACE（Gravity Recovery And Climate Experiment）卫星数据和GLDAS（Global Land Data Assimilation System）水文模型对中亚地区2003~2014年的陆地水储量变化进行估算；在大尺度空间上基于CRU（Climate Research Units）气候数据分析陆地水储量对气候变化的响应。 本研究对 GRACE数据产品和GLDAS水文模型进行了详细介绍，并对利用卫星数据反演区域水储量变化的基本原理进行了阐释。此外本文还对数据处理方法进行了探索，采用CSR（Center for Space Research）数据中心提供的Level-2（数据版本RL05，数据类型GSM），对GRACE数据进行异常化、去相关、高斯滤波平衡一系列处理降低其相关误差、观测误差等因素的干扰，生成数据用于计算区域水储量变化。并采用最小二乘谱分析与Pearson相关分析及相关性t检验法分析了近12年来中亚干旱区陆地水储量的时空变化特征及其对气候变化（主要是降水和气温）的响应规律。本研究得到的结论如下： （1）GLDAS模型模拟结果与GRACE反演得出的水储量变化整体上存在较高的吻合度，说明GRACE反演计算的结果能够反映中亚干旱区陆地水储量的实际变化； （2）GRACE卫星数据的计算结果表明，2003~2014年中亚干旱区的水储量呈下降趋势，平均下降速率为0.44 mm/月，总减少量约为62.92 mm；水储量表现出明显的季节性变化，春季水储量处于高峰，秋季水储量处于低谷； （3）中亚干旱区陆地水储量变化程度大致呈现自东向西由微弱逐步递增至非常剧烈的规律。2003~2014年中亚干旱区陆地水储量变化的空间分布特征主要是以水储量减少为主，水储量自西向东由急剧减少到明显增加，其中里海地区的水储量线性变化速率超过了30 mm/yr；而新疆塔里木河流域陆地水储量以大约10 mm/yr增加的趋势为主。中亚干旱区各季节水储量变化时空分布格局均与年水储量变化时空分布格局类似，春季和秋季的陆地水储量变化趋势比夏季和冬季变化趋势明显； （4）在时间和空间尺度上，2003~2014年间的气温变化总体呈上升的趋势，平均上升速率为0.015℃/月，降水基本呈下降趋势，平均下降速率为0.32 mm/月，与陆地水储量变化的总体趋势相一致；对比陆地水储量、降水和气温的时间序列最小二乘拟合值和周年相位可知，2003~2014年间中亚干旱区陆地水储量对气候变化的响应有一段时间的时滞性； （5）由2003~2014年间中亚干旱区水储量变化与温度、降水的相关系数及其显著性水平空间分布可得：近12年来，73.02％的研究区陆地水储量变化对降水变化呈负向响应；70.73%的研究区陆地水储量变化气温变化呈正向响应；在对比季节尺度上的相关系数及相关性水平分布可得：不同时间序列的陆地水储量变化对降水和气温的变化存在空间响应异同，并且夏季气温显著负相关的面积比率要大于降水显著正相关的面积比率，这表明夏季气温上升对陆地水储量的减少趋势起着主导作用。 （6）通过分析研究区5个典型区域陆地水储量变化的驱动因素，并结合上述分析讨论的结果，本研究认为水储量变化的原因包括气候和人为两个方面的因素。气候因素主要是以显著升温为代表的气候变化造成的。其次，水资源管理不善、产业结构不合理以及地下水的过度开采等人类活动也是引起水储量减少的重要原因。