近年来，复合型极端事件频发，已成为气候研究的热点。复合事件包括了随机叠加与强弱耦合等不同类型。南京信息工程大学大气科学学院张杰教授、陈海山教授、华文剑教授，联合中国气象局兰州干旱气象研究所张强院士、团队研究生胡彦杰、博士研究生Rafi Riaz、Sidra Syed和Irfan Ullah博士，以复合高温干旱事件（CDHE）为例，基于逐日ERA5再分析数据、SPEI日数据集等，揭示了复合事件中的内在关联机制及其对CDHE持续时间的强化作用。相关成果发表于《Journal of Geophysical Research-Atmospheres》。主要结论如下：

(1) CDHE持续时间的空间分布与增长趋势

北半球最长干旱大概率持续在30–90天（如北美西部、地中海、东欧至西西伯利亚等地），区域平均干旱时长超过48天，且呈现显著增长趋势（东欧、东亚、南美尤为明显，SPEI趋势率>0.5天/年）。热浪在中低纬度地区（北美、北非、中亚至西亚、东亚等）持续时间超9天，平均超4天；除中南半岛、印度次大陆和亚马逊西部外，全球中低纬热浪时长显著增加（趋势率>0.03天/年）。复合高温干旱CDHE的平均时长超过5天的区域包括北美中西部、南美北部、东欧至西亚、南亚、东南亚、北非及澳大利亚中部。除西亚和南亚外，全球多数陆地CDHE时长呈显著增长。

CDHE时长增强呈现非均匀演变特征。干旱总时长（>30天）远大于CDHE平均时长。本研究将干旱等分为初期、中期和后期三个阶段，发现多数地区的CDHE时长从初期到后期逐渐递减。2000年以后，初期CDHE时长比此前增加2%–28%。全球变暖与干旱加剧背景下，CDHE延长更为显著，但存在显著的多尺度区域差异与阶段差异。

(2) 从气象干旱到土壤CDHE的传播机制

依据土壤湿度最小值在干旱三阶段出现时间，将土壤湿度指示的干旱划分为四种类型，其中“初期最干（P1）”类型占比最大，在全球最为普遍，该阶段极易发生骤发性干旱。VPD在干旱初期与中期维持高位，升温显著放大VPD（美洲、亚洲、澳洲），欧洲与非洲的响应则更为复杂。VPD与蒸散发呈非线性关系：高VPD对应较大的蒸散发亏缺，导致大气趋于干燥。温度—蒸散发关系亦呈非线性特征，极端高温条件下蒸散发急剧下降，持续较低的蒸发速率，导致大气干旱加剧。与此同时，大气湿度还受平流过程（由空间热力差异驱动的气压梯度产生）影响显著，气压梯度相关的陆气反馈发挥着重要作用。气象干旱传播的关键机制链条为：升温→高VPD/AED（大气干旱）→加速土壤水分消耗→土壤干旱→土壤CDHE。该过程在温度差异异常低于9°C时近似线性，但在整个陆-气耦合系统中存在显著的非线性特征（涉及水循环、温湿平流及地表能量再分配）。

图1.在干旱三个干旱阶段（P1-P3）中陆气反馈通过三种路径（感热通量SHF、地表温度Ts、气压Ps）对CDHE温度的陆气反馈（LACI，单位：°C）指数对比

图2. 干旱三阶段中，三种陆气反馈路径对CDHE持续时间的贡献率（单位：%，y轴）

(3) 陆气反馈对大气CDHE的延长作用

土壤水分最小值的峰谷形态，反映了长干旱过程中陆气反馈与间歇性降水的复杂交互作用。气象干旱在初期/中期向土壤干旱传播，干燥土壤降低热容量、改变能量分配，提升土壤温度，促进土壤CDHE发展，进而通过陆气反馈强化大气CDHE，形成双向强化循环。

在陆气反馈的三种途径中，感热通量是陆地驱动增温的主导路径，贡献约0.5–2.0°C增温，显著区域包括北美、南美西岸、东非、地中海欧洲、西亚、东亚、南亚及澳大利亚；地表温度通过净长波辐射增温为次要路径，贡献约0.5–1.5°C，主要出现在东欧、俄罗斯西部及西非；地表热力产生的气压梯度通过影响温湿平流，贡献约0.3–0.8°C，主要分布在地中海沿岸、西欧、北欧、西非及澳大利亚。

陆气反馈对CDHE持续时间的贡献分别为：感热通量20%–50%、地表温度0%–20%、气压0%–12%。在更干燥条件下，三类反馈的额外贡献分别为0%–19%、0%–16%和0%–5%（全球平均增量分别为6.1%、2.3%和1.8%）。欧洲、非洲和澳大利亚在干旱中后期具有较高的陆气增温贡献，与土壤水分—蒸发反馈的高值区高度一致，表明后者对陆气反馈强度具有显著调节作用。

综上所述，除了外强迫和大气的动力过程，干旱与高温之间具有相互强化机制，对复合高温干旱CDHE的延长具有主导作用，陆气耦合过程在其中起着核心作用。

图3. 陆气耦合驱动干热内循环增长CDHE持续时间的机制示意图

论文信息：

Zhang J.*, Q. Zhang, H. Chen, Y. Hu, S. Syed, W. Hua, I. Ullah. Land-feedbacks-driven dry-hot mutual reinforcement extends global compound drought-heatwave durations. J. Geophys. Res. Atmos., (2026). DOI: 10.1029/2026JD046466.