南水北調方略——《問水大西北》（第二版）
第一章：如何正確認識大西北缺水
三、大西北的氣候特徵與水汽環流
在大西北的這個緯度上，全球陸地年均蒸發量為360毫米，年均降水量為800毫米，按這樣的平均數計算，原本應該有年均多於400毫米水的剩餘，通過江河流入海洋或湖泊。由於大西北的特殊地理特徵，年均降雨量不到200毫米，而蒸發量超過800毫米以上。出現這種現象，其始作俑者就是三面高山形成的雨影區降雨稀少，並導致乾熱少雨的焚風效應有增無減。
焚風，是由於氣流通過高山後，空氣作絕熱下沉運動時，因溫度升高溼度降低而形成的一種乾熱風。
在大西北的大部分地區，特別是塔裡木盆地、吐哈盆地、柴達木盆地、河西走廊、河套南岸的庫布齊沙漠，都是焚風效應特別強的地區。比如，吐哈盆地的吐魯番，基本上常年都在焚風效應的控制之下，這裡乾熱風頻繁，常年乾熱少雨，年均降雨量16.4毫米，而蒸發量高達3000毫米以上。年均氣溫13.9℃，高於35℃的炎熱日在100天以上。夏季極端高氣溫在49.6℃，地表溫度多在70℃以上，有過82.3℃的極端記錄。這樣極端乾熱少雨的氣候特徵，在同緯度的零海拔地區來說，是絕無僅有的。所以，吐魯番素有「火洲」、「風庫」之稱。
水汽環流與大氣環流是緊密相聯的，大氣環流受熱力氣壓帶和動力氣壓帶的雙重影響。而熱力氣壓帶又受地球公轉、大陸與海洋熱力環流的雙重影響；動力氣壓帶又受地球自轉和動力環流的雙重影響。在這樣複雜的背景下，影響大西北大氣環流的主要因素有：副熱帶高壓的南北移動（地球公轉、太陽南北擺動所致）；夏季的亞洲（蒙古、印度）低壓帶與太平洋、印度洋高壓帶產生的東南氣流和西南氣流相互作用，具體表現為我國的東部區域以東南氣流（季風）為主，西南區域以西南氣流（季風）為主，而西北地區一直處於中緯度的西風帶控制之下；冬季的亞洲（蒙古、西伯利亞）高壓帶與太平洋（阿留申）低壓帶產生的西北氣流，更是加強了西北地區西風帶的強度。
西北地區中緯度的西風帶有什麼特點呢？西風帶不像信風那樣乾熱少雨，不如季風（暖溼氣流）的含水量，也沒有季風那樣的低沉（主要在對流層中下部）。西風帶夾帶有大量的水汽，主要在對流層中上部和平流層下部比較高的空中運行。所以,新疆西部和中部的天山雖然會阻擋部分從西邊界進入的水汽,形成高山雨雪，但大部分水汽還是能夠飄過這些山脈，從羅布泊上空飄過。這些高空水汽，如果沒有本地低空水汽的輻合，將一直在上空漂移，冬天直接進入太平洋阿留申低壓區；夏天隨著蒙古低壓上升到更高的太空之中，形成不了降雨。即使形成了一些雨粒，也在下落的過程中再次蒸發，化為烏有，無法降落到地面，產生有效的降雨。
新疆沙漠氣候研究所研究員劉蕊的研究論文《新疆大氣水汽含量、水汽通量及其淨收支的計算和分析》，計算了新疆1948年至2007年60年的數據，平均每年有16333.4、446、2021.7億噸水汽分別從西邊界、南邊界、北邊界流入，18256.4億噸水汽從東邊界流出，全疆水汽淨收支為544.6億噸。
根據劉蕊的這個研究成果，驗證了上述的研究結論。進入新疆的水汽並不少，而且主要是從西邊界流入，並從東邊界集中流出。要解決大西北的缺水，問題的關鍵，是如何讓大西北上空過往的巨量水汽形成更多的降雨。