科研进展

ESS: 中国近百年来气温-降水复合极端事件的变化

  复合极端事件一般指两个或以上的极端事件同时或连续发生,或在不同地区同时发生。与单一的极端事件相比,复合极端事件的影响常常高于简单的叠加效应。随着全球变暖加剧,许多地区发生复合极端事件的可能性正在增加。因此,孤立地分析单个极端事件可能会严重低估实际的灾害损失。

  近日,中国科学院大气物理研究所赵亮高级工程师、凌健研究员与清华大学黄存瑞教授联合国家卫星气象中心王劲松研究员和南京信息工程大学沈新勇教授等系统性地研究了中国近百年来气温-降水复合极端事件的时-空变化规律及其年代际特征,从气候变化、年际变化和极端事件耦合性的角度评估了影响中国复合极端事件多尺度变化的主导因子。

  结果表明,四种类型气温-降水复合极端事件的总频数总体上呈上升趋势(图1),可以分为三个阶段:1950之前、1951-1995年和1996-2019。1901-1950年暖干和暖湿事件增加;1951-1995年期间冷性事件(冷湿和冷干)相对频繁,冷湿事件是这一时期主导类型。1996年之后暖性复合事件(暖湿和暖干)快速增加,占据主导地位,其中暖湿事件在青藏高原和西北地区频繁出现,暖干事件主要集中在西南和华北地区。

  总体上看,近百年来暖干和冷湿事件的频数高于暖湿和冷干事件,但是,1996年以后暖湿事件的增加速度很快,尤其是西北地区(图2),这与西北地区的暖湿化特征一致。近20年威胁中国的复合极端事件主要是暖干和暖湿事件。进一步的多尺度分析表明,长期变化和低频振荡对中国气温-降水复合极端事件变化的影响和贡献最大。

  上述研究成果发表在Earth and Space Science上。该研究得到国家重点研发计划项目(2018YFA0606203)、自然科学基金项目(42075040)和广东省基础与应用基础研究重大专项(2020B0301030004)的共同支持。

图1 1901-2019年中国四类气温-降水复合极端事件的全年(a)、冬季(b)和夏季(c)频数的柱状累积图(单位:month)

图2 1901-1950年(a-d)、1951-1995年(e-h)和1996-2019年(i-l)中国四种气温-降水复合极端事件(Warm-wet:复合极端暖湿事件,Warm-dry:复合极端暖干事件,Cold-wet:复合极端冷湿事件,Cold-dry:复合极端冷干事件)全年频数(单位:month)

文章链接:

  Peng, T., Zhao, L., Zhang, L., Shen, X., Ding, Y., Wang, J., et al. (2023). Changes in temperature-precipitation compound extreme events in China during the past 119 years. Earth and Space Science, 10, e2022EA002777. https://doi.org/10.1029/2022EA002777

 
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