2023年是自1850年以来最热的一年，观测的全球平均温度较工业化前（1850-1900年）偏暖1.45°C ± 0.12°C。伴随破纪录的高温，这一年全球各地经历了频繁的极端天气气候事件，包括热浪、极端降水、旱涝急转、野火、沙尘暴等。

图1. 2023年全球主要极端天气气候事件回顾

4月17日，中国科学院大气物理研究所联合英国气象局、法国索邦大学、德国马普气象研究所、阿根廷冰川学和环境科学研究所、中国气象局上海台风研究所学者，在《大气科学进展》News & Views栏目刊文，对2023年全球主要的极端事件进行了总结回顾，包括其基本事实、影响和关键物理过程，并通过从过去到未来变化的完整视角进一步理解气候内部变率和人为气候变化的作用。

文章重点关注了这些极端事件正在涌现出来的新特征。具体而言，极端高温事件发生时间提前，包括欧洲西南部、北非、东南亚、巴西等在内的许多地区在2023年春季发生了极端高温（甚至可达40℃以上）。此外，多地同时发生的高温事件正在增加（如2023年7月北半球多地同时发生热浪），这类空间复合型热浪可能同时发生在多个粮食产区，从而对全球粮食安全构成重要威胁。

对于极端降水而言，强气旋带来的强烈水汽输送极大的加剧了极端降水的强度。例如2023年7月的华北京津冀暴雨和9月的利比亚洪水，前者受到超强台风杜苏芮和卡努的共同影响，后者则受到地中海飓风丹尼尔的影响，局地降水量均打破了历史记录。对于干旱，部分地区的多年干旱仍在持续（如南美中部），而另外一些地区（如加利福尼亚和非洲之角）经历了由多年干旱向洪涝的转变。除此之外，大范围野火（如2023年8月的夏威夷野火和加拿大春季至秋季的野火）和沙尘暴（如2023年4月蒙古沙尘暴）事件的爆发，使得极端事件与生态系统的相互作用在增强。

“这些日益增多、增强的极端天气气候事件，被世界经济论坛最新发布的《全球风险报告》列为未来十年的全球首要风险。为了更有效的应对极端气候变化，不仅要关注其趋强态势，同时要关注极端事件正在涌现的新特征，它们对极端事件研究提出了新的挑战”，文章第一作者、大气物理研究所张文霞副研究员说。

“极端事件新特征之一是极端事件的季节性变化，现在它们有可能出现在往常不太可能出现的季节”，文章第二作者、英国气象局Hadley中心资深研究员Robin Clark说。

另一方面，包括旱涝急转在内的极端事件复合性特征也需要关注，其往往比极端事件单独发生有更大的影响。此外，通过在暖干气候下的大范围野火等事件，极端气候与生态系统的相互作用在增强，野火产生的碳排放及其对自然碳汇的破坏，是实现全球碳中和目标中不容忽视的问题。这些问题都对极端事件研究提出了新的挑战。

除了提升科学认识，极端事件的有效应对还需要早期预警。这也是2022年发起的联合国全民早期预警倡议（“Early Warnings for All”）的雄伟目标，旨在实现到2027年底，全球所有人都能享有早期气象预警系统的保护，以应对日益极端的天气和气候变化。然而在许多欠发达的地区，实现这一目标仍然非常困难。“这需要国际社会的共同努力，特别是加强全球北方和全球南方地区的协作。例如由德国马普气象研究所发起的‘地球虚拟引擎’计划（Earth Virtualization Engines,EVE）就提供了一个很好的国际合作新范式，目前已得到很多国家、不同行业的响应。通过数值模拟、高性能计算、人工智能和用户需求的结合，其目标是为全球所有用户提供公里尺度的、更有效的气候预估信息，以更好的应对极端气候变化”，论文共同作者、德国马普气象研究所李超博士说。

本文受到国家自然科学基金（42275038）、中国气象局气候变化专项（QBZ202306）和中英“气候科学支持服务伙伴关系中国项目（CSSP-China）”共同资助。

Zhang Wenxia,Robin Clark,Tianjun Zhou,Laurent Li,Chao Li,Juan Rivera,Lixia Zhang,Kexin Gui,Tingyu Zhang,Lan Li,Rongyun Pan,Yongjun Chen,Shijie Tang,Xin Huang,and Shuai Hu,2024: 2023: Weather and climate extremes hitting the globe with emerging features,https://doi.org/10.1007/s00376-024-4080-3