董自臻｜百年气候警钟：全球复合高温干旱正在走向更高风险
近日，云南大学地球科学学院“云南省季风与极端气候灾害国际联合实验室”&“云南省大湄公河次区域气象灾害与气候资源重点实验室”骨干成员在 American Geophysical Union（AGU）旗下期刊 《Earth's Future》上发表了一项最新研究。研究发现，1901至2020年间，全球绝大多数陆地区域的高风险复合高温干旱事件（Compound Hot–Dry Events, CHDE）显著增多，而这一变化主要由人为温室气体排放所驱动。CHDE指的是高温与干旱（多指因降水偏少引发的气象干旱）在同一地区同时发生、相互增强的一类极端事件。与单独出现的高温或干旱相比，CHDE的危害更为严重，它会加速土壤失水、加剧蒸发，导致农业减产、山火风险升高，并给电力供应和水资源带来更大压力。近年来，诸如欧洲热浪、美国加州干旱以及我国西南地区的高温干旱等事件，都呈现出明显的复合特征。
以往研究多聚焦于CHDE的平均强度，即高温有多强、干旱有多严重。然而，气象灾害风险不仅取决于平均强度，其波动性同样至关重要。举例来说，A地区常年持续偏热偏干，B地区则时而严重、时而正常（图1）。尽管两地灾害的平均强度相同，所引发的气候风险却截然不同。基于这一认识，本研究提出了一个新的CHDE风险指标，将复合事件的平均强度与年内波动程度（变率）同时纳入考量，从而更全面地评估全球CHDE风险。具体而言，我们以基于Copula函数构建的概率指数（Probability Index, PI）作为CHDE强度的监测指标。PI 值介于0到1之间，数值越小，表明CHDE灾害越严重，并将PI的年内标准差定义为变率。在此基础上，我们依据PI均值与变率的组合，将CHDE风险划分为四个等级：高风险，PI均值小且变率小；中风险，PI均值小但变率大；低风险，PI均值大且变率大；极低风险，PI均值大且变率小（图2）。
图1. 两个例子分别反映了不同年份CHDE风险情况。年份1和年份2的CHDE平均强度相同（红点），但变率差异显著（误差条）。
图2. CHDE风险的分类示意图。
研究结果显示，1901至2020年间，全球大部分地区的PI均值及其变率均呈显著下降趋势，导致约89%的陆地格点高风险CHDE出现显著增长，其中非洲、中亚、东亚部分地区、南美洲北部和东南亚部分地区尤为突出。与此同时，低风险和极低风险CHDE事件明显减少，表明全球复合高温干旱风险正经历一场结构性重组，整体向更危险的复合极端气候状态倾斜。自20世纪90年代以来，高风险复合事件在全球多数地区快速增强，热带和副热带区域的加剧态势尤为显著（图3）。
图3. 1901-2020年间全球（a, d）PI均值、（b, e）PI变率及（c, f）高风险CHDE的趋势分布及纬向平均的演变。
那么，在全球变暖的背景下，人类活动究竟扮演了怎样的角色？为回答这一问题，我们进一步利用CMIP6检测归因模式比较计划（DAMIP）的数据，结合最优指纹法，系统分析了温室气体、气溶胶及自然强迫等不同外强迫因子的影响。结果表明，人为温室气体排放能够解释北美、欧洲、亚洲及大洋洲等区域高风险CHDE的长期增长趋势。相较之下，自然强迫的贡献较弱，而气溶胶在部分区域甚至表现出一定的抵消作用（图4）。这意味着，当前全球高风险CHDE事件的加剧，本质上是人为气候变化带来的重要后果。尽管如此，海气内部变率、土壤湿度反馈以及大尺度环流异常等过程仍会对区域CHDE产生显著调制，使得未来复合事件的变化更为复杂，也更难预测。
图4. 基于最优指纹法的单因子与双因子检测归因识别。
文章信息：
Dong, Z., Gui, S., Yang, R., Cao, J., Zheng, C., Wang, L., et al. (2026). Anthropogenic exacerbation of global high-risk compound hot–dry events over the past century. Earth's Future, 14, e2025EF006937. https://doi.org/10.1029/2025EF006937
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