罗布泊位于塔里木盆地的东端，在卫星照片上，可以看到这里一圈圈形似耳朵轮廓状的古溯岸遗迹，它是我国960万平方公里国土上一块充满神秘色彩的土地。
罗布泊本是新疆第一大湖，又名罗布淖尔。罗布淖尔系蒙古语音译名，意为多水汇集之湖。一世纪时的《汉书》描述它“广褒三百里，其水亭居，冬夏不增减”。战国时的《山海经》称它为“沏泽”；《汉书·西域传》又称其为“蒲类海”，说它“广袤三百里”，即指其长或宽可达300里之遥。这个范围正好和卫星照片上所看到的大耳朵的最外层湖堤吻合，面积至少可达五六千平方公里以上。到了北魏，湖面缩小了，且近圆形，《水经注》称其 “广轮四百余里”，可和卫星照片中部湖堤形态相当。隋唐时期，湖面又缩了一些，《沙州图经》记为“周广四百”。渭代末年，进一步缩小为“东西长八九十里”(刘清和等探查)。1942年的《新疆地貌》上记为面积“2520平方公里”。到了1966年则“南北长仅100公里，东西宽仅3～16公里”了(《治沙研究》)。
罗布泊是塔里木河、孔雀河和疏勒河的终端湖，水源主要靠这些河流的补给。罗布泊干涸的原因是由于人类经济活动对河流径流重新分配的结果。自西汉中叶起，这些河流的中上游地区大兴屯田，大量引水灌溉，致使注入湖泊的水量逐渐减少。特别是解放以后，更是大规模地开荒造田，河流下泄水量剧减，塔里木河水流到阿拉干附近即已断流，孔雀河水到达营盘附近就逐渐干涸，疏勒河水早在清代中叶就已无余波供给罗布泊了，致使这里成了一个完全干涸的世界。
清代，阿弥达深入湖区考察，撰写《河源经田名》卷九中载：“罗布淖尔为西域巨泽，在西域近东偏北，合受偏西众山水，共六七支，绵地五千，经流四千五百里，其余沙啧亟限隔，潜伏不见者不算。以山势撰之，回环纡折无不趋归淖尔，淖尔东西二面百余里，西北百余里，冬夏不盈不缩……”
地理学家徐松在《西域水道记》的插图中标明塔里木河汇注孔雀河下泄罗布泊。意大利商人马可·波罗，俄国探险家H·M·普尔势瓦尔斯基，瑞典地理学家斯文赫定，美国人哥丁顿，英国人斯坦因，日本人桔瑞超和法国人邦瓦洛等，都考察过罗布泊，并留下精彩的描写。
1930-1934年，我国科学工作者黄文弼，陈崇器，赴罗布泊实地考察，还实测了地图。建国后，1959年，1980-1981年中国科学院组织过规模的罗布泊考察。
罗布泊的神秘，首先在于这里独特的严酷环境，酷热、干旱、风沙、雅丹、盐壳阻挡着人们向它接近，给罗布泊罩上了一层层神秘的“帷幕” 。这里，年降水量不足10毫米，有的地方甚至数年滴水不降，而蒸发量却高达3000毫米以上，超过降水量的数百倍！
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