气候变暖背景下欧亚大陆新兴热浪-干旱"列车"模式的演变机制与影响

针对欧亚大陆夏季复合型热浪-干旱事件激增现象，研究人员通过树轮代用指标与气候模型揭示了跨欧亚热浪-干旱"列车"（TEHD）这一新型大气遥相关模式。研究发现TEHD的近期强度达三世纪以来峰值，其增强与西北大西洋海温升高、萨赫勒降水增加及土壤水分-大气反馈有关，预示全球变暖将导致该模式持续强化。这项发表于《科学·进展》的研究为极端气候事件预测提供了关键机制解释。

　　

【研究背景】
近年来，从东欧到东亚的广袤土地上，夏季高温与干旱如同"连体婴"般频繁结伴出现。2010年俄罗斯热浪造成5.5万人死亡，2022年东亚"闪旱"事件引发严重生态危机，这些极端气候现象背后隐藏着怎样的气候密码？传统观点认为环全球遥相关（CGT）是欧亚热浪的主要驱动力，但令人困惑的是，21世纪以来热浪-干旱的"主战场"从西伯利亚转移至东欧和蒙古-华北地区，这种地理格局的剧变暗示着新的气候规律正在形成。

为破解这一谜题，研究人员通过多尺度分析发现，一个名为"跨欧亚热浪-干旱列车"（TEHD）的新型大气遥相关模式正在改写欧亚大陆的极端气候版图。这项发表于《科学·进展》的研究综合运用树轮代用指标、再分析数据和CMIP6气候模型，首次揭示全球变暖背景下TEHD模式的强化机制及其生态社会影响。

【关键技术方法】
研究团队创新性地采用树轮宽度（TRW）数据重建1741-2022年TEHD指数，通过集合经验模态分解（EEMD）分离年代际与年际信号。利用JRA-55再分析数据解析大气环流特征，结合波活动通量（WAF）量化罗斯贝波能量传播。基于21个CMIP6模型评估人为强迫影响，并采用土地反馈模型比较计划（LFMIP-pdLC）实验验证土壤水分-大气耦合作用。

【研究结果】

1. 稳健的跨欧亚热浪-干旱趋势
   1979-2022年夏季地表气温（SAT）与标准化降水蒸散指数（SPEI₆）显示，东欧、黑海沿岸至蒙古-华北形成显著"热-干"走廊。2001-2022年热浪日数（HWD）在东欧和东亚较1979-2000年增长近4倍，且与干旱事件空间重合度提升。

2. 复合热浪干旱的大气遥相关机制
   250 hPa位势高度（GPH₂₅₀）分析揭示TEHD呈波列状横贯欧亚，其两个高压中心分别位于欧洲俄罗斯（30°-65°E）和东北亚（85°-120°E）。TEHD指数与HWD、SPEI₆的回归系数完美再现观测到的热浪-干旱分布格局。

3. 全球变暖下的优选模态
   树轮重建显示TEHD强度在2000年后突破+3σ（标准差），而CGT指数保持自然变率范围。概率密度函数证实2001-2022年TEHD指数均值较工业革命前（1741-1900）偏移2.17σ，表明其已成为气候变暖的"优选模态"。

4. 驱动机制解析
   西北大西洋（40°-70°W）海表温度（SST）升高和萨赫勒（15°W-35°E）降水增强共同激发罗斯贝波列。土壤水分亏缺通过π耦合指数（T′×e′）强化局地高压，使欧洲俄罗斯阻塞高压平均持续时间从5.8天延长至8.3天。

5. 归因与未来预估
   CMIP6多模型集合（MME）显示，历史情景中TEHD强化信号超过自然变率（piControl）的5-95%范围。SSP5-8.5情景下，2065-2100年TEHD指数将较1979-2014年增强47%，而土壤水分反馈贡献约31%的增幅。

【结论与意义】
这项研究首次证实TEHD是工业革命以来强度空前的跨大陆尺度气候模态，其强化与人为温室气体排放导致的西北大西洋异常增暖、热带辐合带北移密切关联。相较于传统CGT模式，TEHD更易引发持续性强复合极端事件，这解释了为何近年欧亚"热-旱"灾害呈现链式传播特征。研究为理解全球变暖下大气遥相关的重构提供了新范式，对农业规划、水资源管理和公共卫生预警具有重要指导价值。随着CMIP6模型预估TEHD在本世纪持续增强，该成果凸显了气候减缓行动的紧迫性。