本文利用国际古气候模拟比较计划第三阶段(Paleoclimate Modelling Intercomparison Project Phase 3,PMIP3)的多模式数值模拟结果,以现代(pre-industrial,PI)气候为参照,研究了末次盛冰期(Last Glacial Maximum,LGM)、全新世中期(mid-Holocene,MH)亚洲中部干旱区(主要包括中亚干旱区和中国的新疆地区)的气候变化。为更好地理解全球增暖背景下亚洲中部干旱区的干湿变化,本文还利用通用地球系统模式过去千年(Community Earth System Model-Last Millennium Ensemble,CESM-LME)的数值模拟结果,以小冰期(Little Ice Age,LIA)为参照,对比研究了亚洲中部干旱区中世纪气候异常期(Medieval Climate Anomaly,MCA)和现代暖期(Current Warm Period,CWP)的气候变化。本文重点关注亚洲中部干旱区在各个特征冷暖时期的干湿变化,并对干湿变化进行了归因分析。主要结论如下:(1)LGM时期,亚洲中部干旱区地表气温显著下降,降水显著减少。且中亚、新疆两个区域降水的季节循环均有减弱,气候明显变干。该时期亚洲中部干旱区变干主要由降水减少所导致,潜在蒸散发的减弱可较少部分抵消气候变干程度。(2)受外强迫影响,MH时期,北半球太阳辐射季节循环增强,进而导致亚洲中部干旱区地表气温季节循环增强,即夏秋季变暖,春冬季变冷。各季节平均的区域降水均有减少。MH时期,中亚南部及新疆西部气候偏干。降水减少是导致该区域气候偏干的主要原因。在这一时期,数值模拟结果与古气候重建资料具有较好的一致性。(3)MCA和CWP时期气候变化的对比研究表明,两个暖期地表气温均有增加,但其空间分布很不一样:MCA时期整个亚洲中部干旱区均出现显著增温;CWP时期里海及其以北降温,其他区域增温,且在中亚中东部地区及中国新疆地区增温更强。降水方面,MCA时期中亚降水增加0.04%,新疆降水增加1.08%;而CWP时期中亚降水减少0.82%,新疆降水增加1.33%。这些降水异常可能由季风环流、伊朗高压、西风带等有关的水汽输送异常所导致。对于50°N以南的亚洲中部干旱区,MCA时期,其干湿变化的首要贡献来源于降水的变化,其次来源于增温;对于45°N以南的亚洲中部干旱区,CWP时期,其干湿变化的首要贡献依然来源于降水的变化,但是温度变化的贡献相对偏弱;此外,与末次盛冰期相比,这两个时期的风速变化对亚洲中部干旱区干湿变化的影响都非常小。