继2023年，2024年再次成为了有观测记录以来最热的一年，随之而来的是全球范围内频发的极端天气气候事件——从2024年初非洲南部和中美洲的持续干旱到年末西班牙的灾难性暴雨和北美东海岸接连发生的致命飓风Helene和Milton，这一年又见证了诸多极端天气气候事件的新纪录（图1）。

图1. 2024年全球主要极端天气气候事件回顾

近日，中国科学院大气物理研究所张文霞副研究员牵头，联合澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）、英国气象局、开普敦大学、伊利诺伊大学、韩国浦项科技大学、乔治梅森大学、巴西巴拉那联邦大学学者，在《大气科学进展》News & Views栏目刊文，对2024年全球主要的极端事件进行了总结回顾，包括暴雨洪涝、热带气旋和干旱。文章讨论了这些极端事件的基本事实、关键物理过程和全球增暖的影响，并探讨了面对日益加剧的极端事件当前面临的科学和应对挑战。这是该团队自2022年以来持续第四年进行的年度全球极端事件综述。

2024年最突出的特征是暴雨洪涝席卷全球，仅仅4-5月间，中国华南、阿联酋和阿曼、中亚（哈萨克斯坦和俄罗斯西南部）、巴西南部、东非（肯尼亚、坦桑尼亚、布隆迪）、亚洲西南部（巴基斯坦、伊朗、阿富汗）均经历了灾难性暴雨洪涝（图1）。当暴雨洪涝发生在极度干旱的地区（如4月沙漠城市迪拜遭遇暴雨、8月塔克拉玛干沙漠发生洪水），由于应对经验不足，这给抗洪救灾带来了更大的挑战。

从物理过程来看，极端天气气候事件往往都伴随着天气系统扰动和大气环流异常——这是气候系统的自然变率。其中，2024年上半年全球许多地区的暴雨和干旱事件都与前冬El Nino事件导致的大气环流异常有一定联系。

“但是，包括ENSO在内的内部变率并不能完全解释极端事件。基于极端事件归因研究（即‘归因科学’），我们已经知道工业化以来的人为气候变化在许多地区加剧了极端降水、热带气旋和干旱的强度或频率，” 本文合作者、澳大利亚联邦科学与工业研究组织的James Risbey博士说。

“这与基本的物理理解一致。一方面，人为气候增暖导致大气水汽含量增加，有利于极端降水增强。另一方面，增暖的大气使得蒸发需求增加，有利于干旱加剧，”张文霞副研究员解释道。

尽管气候学界对于极端事件变化的认识在过去十几年中已经有很大提升，但是仍然存在不足和挑战。特别是围绕极端降水的变化机理和归因，一个常见的难题是观测和气候模式模拟的长期变化趋势不一致。这背后可能包括了多方面原因，如观测资料不确定性、气候内部变率的影响、气候模式不确定性等。这些因素制约了极端降水归因的信度，是未来研究需要着重解决的挑战。

“提升极端事件的归因水平需要更好地理解气候变化。更准确的归因将助力从灾后恢复到未来适应的一系列气候决策，”本文合作者、乔治梅森大学Micheal Brody博士表示。

为了减缓极端天气气候事件的影响，一方面需要提升极端事件的预报预测能力，同时需要提高灾前和灾中应对能力。“2024年我们经历的一些极端事件，如飓风Helene，其实得到了很好的预报”，本文合作者、伊利诺伊大学Zhuo Wang博士指出，“极端事件造成如此大的损失一部分是由于社会对于气候变化尚未完全准备好如何应对——即脆弱性”。

开普敦大学Piotr Wolski博士补充道：“提高预报质量很重要，但当下更重要的是要确保气象预警充分发挥作用，包括预警的快速传播并采取相应行动，以减轻目前的脆弱性。”这是当下我们应对气候变化的重要策略：即减缓气候变化的同时，建立有效的预警和行动系统来保护人类自己。

本文受到国家自然科学基金（42422502，42275038）、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。

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Citation: Zhang, W. X., and coauthors, 2025: A year marked by extreme precipitation and floods: Weather and climate extremes in 2024. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-025-4540-4