全球冬小麦收获期复合阴雨事件(CCREs)的时空演变特征及其对粮食安全的影响

本研究针对气候变化背景下冬小麦收获期复合阴雨事件(CCREs)的农业风险，通过分析1985-2022年历史数据及2015-2074年SSP2-4.5/SSP5-8.5情景预测，首次揭示全球尺度CCREs显著减少但区域异质性增强的规律，特别在北美东部、西欧等机械化高产区呈现异常增加趋势。研究成果为农业气候适应策略提供科学依据，发表于《Agricultural and Forest Meteorology》。

　　

论文解读

在全球气候变化加剧的背景下，极端天气事件正对农业生产构成严峻挑战。其中，复合阴雨事件(Compound Cloudy-Rainy Events, CCREs)因其独特的双重胁迫机制——持续降雨导致田间积水、土壤缺氧，同时云量增加减少光照时数——成为影响冬小麦收获品质的关键气候因子。2023年中国河南小麦收获期遭遇的CCREs曾引发大规模穗发芽和霉变，直接威胁粮食安全。然而，现有研究多聚焦作物生长期气候胁迫，对收获期CCREs的全球时空规律认知存在显著空白。

中国科学院团队通过整合AgERA5再分析数据和CMIP6多模型模拟，首次系统解析了1985-2022年历史时期及2015-2074年两种气候情景(SSP2-4.5和SSP5-8.5)下全球冬小麦收获期CCREs的演变特征。研究采用百分位阈值法定义轻度、中度和重度CCREs，结合Theil-Sen趋势分析和Mann-Kendall检验揭示时空变化规律，并通过分解云日与雨日趋势解析驱动机制。

主要研究结果

1. 数据
研究整合了AgERA5提供的1985-2022年全球日尺度降水和云量数据，其空间分辨率达0.1°×0.1°。未来预测采用CMIP6中性能最优的5个全球气候模型(GCMs)，经Delta统计降尺度处理至相同分辨率。

2. Spatial-temporal variations in CCREs in 1985–2022
历史时期全球34.4%的冬麦区CCREs发生频率超18%，热点区包括北美东部、西欧和东亚。但1985-2022年间全球冬麦区CCREs显著减少(p<0.05)，约60%产区阴雨日数下降，唯独北美东部和西欧呈现异常增加趋势，年增幅达0.2-0.5天。

3. Main findings of this study and their significance
未来情景分析显示，SSP5-8.5下2045-2074年全球CCREs将进一步减少15%，但东亚和西北欧将逆势增加12-18%。机制分析发现，北美东部CCREs增加主要受云量上升驱动，而西欧则源于降水增强与云量变化的协同作用。

4. Conclusion
研究首次量化了全球冬小麦收获期CCREs的"整体缓解、局部加剧"时空格局，揭示农业机械化高产区反而面临更高的气候风险。这一反常现象可能与区域大气环流异常有关，建议在气候适应规划中重点关注北美东部、西欧等"高风险-高产能"重叠区。

该研究突破传统单要素气候风险评估框架，建立的CCREs动态模型为全球粮食主产区制定差异化收获期风险管理策略提供了科学依据。特别是对东亚季风区等降水敏感带，研究建议将CCREs预测纳入农业保险精算体系，并研发耐穗发芽品种以应对持续气候变局。论文成果被《Agricultural and Forest Meteorology》收录，标志着农业复合气候事件研究进入多要素耦合评估新阶段。