2022年北半球入夏以来，中国、美国和欧洲大部接连出现罕见极端热浪事件，给人类社会经济和自然生态系统造成灾害性影响。持续高温让中国多地出现电力短缺、农作物减产和热射病等问题。2022年8月12日18时，中央气象台发布首个最高级别高温红色预警，并且高温预警还在持续。在全球变暖背景下，加深极端热浪事件的历史变化格局和未来发展趋势的科学认识，可为应对气候变化提供重要参考。

　　极端热浪动态演变具有时空连续性特征，当前学界尚缺乏能客观描述区域性热浪量级的综合指数，导致难以合理地分析和预估区域性极端热浪气候变化。我们利用均一化气温观测数据和基于密度的聚类算法（DBSCAN），发展了一套客观识别区域性热浪的新方法，并提出了一个综合考虑区域性极端热浪强度、持续时间和空间范围的量级指数。研究发现，1960-2018年间，中国区域性热浪事件的发生频次和量级几乎增加了一倍。其中，量级排名前三的区域性极端热浪事件分别发生在2013、2017和2003年。进一步，利用高分辨率统计降尺度日值数据集（NASA NEX-GDDP）分析发现，在当前气候增暖水平下（约1℃），在量级上接近或超过2013年的中国区域性极端热浪事件发生概率约为10%（即约每十年一次）。而在1.5℃和2℃增温水平下，未来类似事件的发生概率将上升到30%（即约每三年一次）和50%（即约每两年一次）。在RCP8.5（RCP4.5）排放情景下，未来在量级上接近或超过2013年的中国区域性极端热浪事件大约将在2030（2043）年之后成为新常态（即发生概率超过50%）。

　　该研究由中国科学院大气物理研究所王君副研究员和严中伟研究员合作完成，成果发表于国际学术期刊Weather and Climate Extremes，得到了国家自然科学基金项目（42025503）和中国科学院A类战略性先导科技专项课题（XDA20020201）的支持。

　　论文信息：

　　Jun Wang, Zhongwei Yan. Rapid rises in the magnitude and risk of extreme regional heat wave events in China. Weather and Climate Extremes, 2021, 34, 100379.

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212094721000694

图1：2013年8月中国区域性极端热浪的时空动态演变。图中圆点代表发生极端高温的站点：其中，彩色圆点代表隶属此次区域性极端热浪的高温站点，灰色圆点代表隶属同时期其他区域性极端热浪或者孤立的高温站点，颜色由蓝到红对应高温强度由低到高。蓝色虚线表示此次区域性极端热浪随时间变化的空间范围。

图2：在五种升温水平下，当前和未来不同量级的中国区域性极端热浪发生概率：（a）严重型（量级指数介于1-2；与2013年中国区域性极端热浪相当）；（b）非常严重型（量级指数介于2-4）；（c）超级严重型（量级指数大于4）；（d）三类热浪事件的总和。蓝色和红色分别代表RCP4.5和RCP8.5情景下的模拟和预估结果。盒须图分别表示多模式集合的下十分位数、下四分位数、中位数、上四分位数以及上十分位数；绿色圆点代表多模式集合平均值。