在全球变暖背景下,复合高温干旱趋多增强,对农业生产、社会经济和人体健康造成严重影响。新疆属于典型干旱半干旱气候区,对全球气候变化敏感。现有研究指出人类活动在过去几十年中国高温和干旱的频发和增强中发挥了重要作用。由于区域尺度气候受其内部变率的影响更大,人类活动对新疆复合高温干旱变化的影响尚不清楚。我院周波涛教授团队分析了1961−2020年新疆夏季(6–8月)复合高温干旱变化,并量化了人为强迫和自然外强迫在其中的相对贡献。相关成果发表于《Weather and Climate Extreme》。
本文利用联合变量法定义复合高温干旱指数(PI),值越小,表示复合事件越极端。观测显示,1961−2020年新疆除西部PI增大外,大部分区域PI显著减小(图1a);区域平均的变化趋势为−0.02/10a,通过了99%的信度水平检验(图1b),说明复合高温干旱的严重程度明显加大。国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)全强迫和温室气体强迫试验均能较好再现观测中新疆夏季复合高温干旱加剧的变化趋势,而人为气溶胶强迫和自然外强迫试验多模式集合平均的模拟与观测差异较大(图2)。基于最优指纹法的检测和归因表明,人为强迫,尤其是温室气体强迫,主导了观测变化;自然外强迫削弱新疆夏季复合高温干旱的强度,而人为气溶胶的作用无法被检测到(图3)。

图1 (a)1961−2020年新疆复合高温干旱指数(PI;单位:/10a)变化趋势的空间分布。打点表示趋势通过95%的信度水平检验。(b)相对于1961−1990年,1961−2020年夏季新疆区域平均PI变化的时间序列。蓝色虚线代表线性变化趋势

图2 相对于1961−1990年,1961−2020年新疆夏季区域平均PI时间序列。黑色实线为CN05.1观测。红色、黄色、蓝色和绿色实线分别代表CMIP6全强迫、温室气体强迫、人为气溶胶强迫和自然外强迫试验的多模式集合平均模拟。红色、黄色、蓝色和绿色阴影区别对应全强迫、温室气体强迫、人为气溶胶强迫和自然外强迫试验多模式模拟的5%−95%范围

图3 1961−2020年夏季新疆PI的观测变化(灰色柱)和全强迫(红色柱)、人为强迫(粉色柱)、温室气体强迫(黄色柱)、人为气溶胶强迫(蓝色柱)和自然外强迫(绿色柱)下归因变化
文章信息:
Zhang Xiaolu, Zhou Botao*, Wang Xiaoxin, Xie Wenxin, Li Huixin. Anthropogenic influence has intensified the severity of summer compound hot and drought events over Xinjiang, China. Weather and Climate Extremes, 2025, 48: 100774. https://doi.org/10.1016/j.wace.2025.100774 .