全球气候变化是21世纪以来,地球面临的最大威胁之一。由于气候变化,预计未来干旱和高温等极端事件发生的频率和严重程度将会进一步增加。干旱是一种重大的自然灾难事件,能够对全球任意区域生态环境、水资源和农业等相关领域产生重大的影响,在日益全球化的世界中产生了深远影响。新疆是我国主要的农业生产基地之一,也是我国干旱多发地区;同时由于受到干旱和高温等极端事件的影响,新疆植被发生了明显的变化。由于土地沙漠化严重,土壤水分蒸发剧烈,再加上极端气候的影响,新疆整体的植被生态环境极其脆弱。因此,了解历史和预估未来气候中干旱事件的发生和变化,评估干旱对农业和植被损失的影响,对有效管理自然资源和制定相关政策具有重要的指导意义。因此,本研究开发了一套基于概率统计分析的风险评估与量化方法体系,揭示了新疆历史干旱演变趋势并预测了未来的干旱变化情况,分别通过构建干旱指数与农业和植被特征指数之间的联合概率分布函数,量化了干旱对农作物产量和植被生态系统脆弱性的影响,为新疆防旱减灾提供重要的决策支持。具体分为以下几个方面:（1）基于标准降雨蒸发指数（Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI）指数利用游程理论的方法,识别出干旱事件发生过程中的历时、烈度和平均时间间隔等特征,基于Copula二元统计概率模型,分别构建了新疆66个气象站点提取的干旱历时-烈度联合分布,然后分别从不同干旱尺度下多变量视角评估了新疆区域的干旱特征风险。结果表明新疆在20世纪80年代初期和21世纪初期均发生了较为严重的干旱事件;从空间来看,新疆南部主要包括和田地区、阿克苏地区和巴音郭楞蒙古自治州三个地区交界的塔里木盆地地区是严重干旱事件的高发区。（2）耦合第六阶段耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase6,CMIP6）中多个气候模式集合平均,以及统计降尺度和偏差校正的方法,基于Copula联合分布构建干旱历时-烈度相关依赖关系,从格点尺度上分析了未来共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways,SSPs:SSP125、SSP245、SSP370和SSP585）下的干旱特征风险,识别了未来干旱的时空变化格局。结果发现新疆未来发生高烈度和长时间持续干旱风险逐渐增加。（3）开发了一个基于Copula函数的双变量概率框架模型来量化干旱事件对作物产量的影响,同时考虑了三种作物（小麦、玉米和棉花）和多月滞后的SPEI时间尺度（SPEI-1、SPEI-3、SPEI-6和SPEI-12）。该模型在量化作物产量异常与干旱之间复杂的非线性关系、识别不同作物对干旱时间尺度的响应敏感性、量化不同干湿情景下作物产量损失的概率等方面具有优势。结果表明,小麦和玉米产量对长期干旱时间尺度响应敏感,而棉花对短期干旱时间尺度响应敏感。结果加深了我们对作物生长季对不同时间尺度干旱的响应的理解,从而为合理的作物灌溉管理和灌溉激励措施提供了见解,为降低干旱风险提供指导建议,并最终促进农业的可持续发展。（4）基于Copula条件概率模型框架,识别了新疆区域格点尺度植被归一化指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）与 SPEI 之间的空间相关关系,评估了不同干旱程度下的植被脆弱性风险,该模型能够有效的量化植被对干旱的响应的关系,结果表明不同生长季植被对干旱的响应敏感性变化为夏季＞生长季＞秋季＞秋季＞春季,即夏季植被受干旱影响的脆弱性风险最大。（5）基于干旱对植被影响的研究的基础上,考虑热极端情景,分析了干旱-热极端复合事件下的植被损失的风险。开发了基于藤Copula条件概率模型,量化干旱-热复合事件的效应,对新疆夏季植被受干热组合事件影响下的响应进行了研究。该模型能够灵活构建植被状态、干旱和热两两之间的相关依赖关系,同时量化了干-热极端复合事件的风险,为研究者在高维风险研究领域提供了一定的见解和思路。综上所述,本研究探讨了新疆历史和未来的干旱发生和变化的演变规律,评估了气候变化情景下的干旱发生的风险,揭示了未来干旱事件发生的时空格局。同时,提出了一套基于Copula方法的条件概率统计模型框架,分别识别了作物产量对不同尺度干旱的响应的敏感性,量化了不同干旱情景下的植被脆弱性风险;在此基础上,构建了三维Copula相关性模型,识别并量化了干旱-热复合事件对植被的影响,为决策者深入理解作物及植被对干旱的响应机制,以及制定相关的风险管理预警方案提供重要的决策支持。