同时发生的极端高温和干旱事件通常被称为暖干复合事件,其影响往往超过单独发生的高温或干旱事件,对生态系统和社会经济等构成了重大威胁。因此,研究人类活动对暖干复合事件的影响,并基于归因结果对其空间范围进行约束预估,不仅为制定气候适应性政策提供科学支撑,也对农业防灾减灾、能源系统风险建设等领域意义重大。我院李伟副教授指导硕士生刘芯蕊,基于CMIP6提供的不同外强迫数据,对半球和大陆尺度上暖干复合事件空间范围长期变化进行归因,得出结论,全球暖干复合事件空间范围呈增加趋势,除大洋洲外的其他区域人为强迫信号均能够被稳健检测到。其中,温室气体强迫主导了这一增加趋势,而气溶胶强迫在部分区域具有抵消作用(图1、2)。基于归因结果进行约束预估,结果表明,未来全球暖干复合事件空间范围将持续增加,但模式高估了大部分地区的增加幅度(图3)。在SSP2.4-5情境下,约束后北半球和南半球空间范围分别从53%和44%降低到了43%和31%。大陆尺度上,欧洲区域约束后空间范围显著降低,而亚洲略有增加。
本研究为人类活动对暖干复合事件空间范围的影响提供了强有力的证据,且将基于归因的约束预估应用于暖干复合事件影响的空间范围研究中,增强了预估结果的可靠性,为气候变化政策的制定提供了更精确的科学证据。研究成果已发表在《Atmospheric Research》。

图1 基于最优指纹方法双信号(ANT+NAT)暖干复合事件空间范围的检测归因分析,涵盖了南半球、北半球以及六大洲。图中的点代表尺度因子β的最佳估计值,而垂直线则代表β的90%置信区间。(b)观测趋势(黑色柱)以及归因于ANT(黄色柱)和NAT(蓝色柱)强迫的趋势(%/53年)

图2 基于最优指纹方法三信号(GHG+AA+NAT)暖干复合事件空间范围的检测归因分析,涵盖了南半球、北半球以及六大洲。图中的点代表尺度因子β的最佳估计值,而垂直线则代表β的90%置信区间。(b)观测趋势(黑色柱)以及归因于GHG(红色柱)、AA(紫色柱)和NAT(蓝色柱)强迫的趋势(%/53年)

图3 在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,北半球(a)和南半球(b),以及亚洲(c)、北美洲(d)、欧洲(e)、非洲(f)、南美洲(g)和大洋洲(h)在暖季CDHEs空间范围基于归因的约束预估(实线)和未约束预估(虚线)。图中央为六大洲的区域地图
文章信息:
Li, W*., Liu, X., Sun, Q. 2025. Detectable Anthropogenic Expansion of Compound Dry and Hot Event Areas on Global Land. Atmospheric Research, p.108219. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2025.108219