中国新疆夏季复合干热事件加剧的人为影响及其气候归因研究

针对全球变暖背景下复合干热事件（CHDEs）对干旱半干旱区的严重影响，研究人员基于CN05.1数据集和33个CMIP6模型，采用最优指纹法量化了1961-2020年中国新疆夏季CHDEs的变化趋势及人为贡献。研究发现温室气体（GHG）强迫是CHDEs加剧的主因，而气溶胶（AER）和自然（NAT）强迫影响不显著，为区域气候适应策略提供了科学依据。

　　

在全球变暖背景下，复合干热事件（Compound Hot and Drought Events, CHDEs）因其对社会生态系统的叠加破坏效应日益受到关注。中国新疆作为典型的干旱半干旱区，其脆弱的生态环境对气候变化高度敏感，而该地区CHDEs的变化机制及人为影响尚不明确。针对这一科学问题，中国气象局国家气候中心的研究团队联合多所机构，通过整合观测数据和多模型模拟，首次系统评估了新疆夏季CHDEs的时空演变特征及其驱动因素，相关成果发表在《Weather and Climate Extremes》。

研究采用CN05.1格点数据集（0.25°×0.25°）和33个CMIP6模型的DAMIP（Detection and Attribution Model Intercomparison Project）实验数据，构建了基于Gumbel copula的联合概率模型量化CHDEs强度，并开发标准化复合事件指数（SCEI）进行分级评估。通过最优指纹法（optimal fingerprint method）进行单信号、双信号和三信号检测归因分析，同时利用Theil-Sen趋势估计和Mann-Kendall检验验证统计显著性。

研究结果显示，1961-2020年新疆夏季CHDEs显著加剧，PI（概率指数）以-0.02/10a的速率下降，其中中度CHDEs的空间扩张贡献最大（2%/10a）。温度升高（0.2°C/10a）是主要驱动因素，而降水增加（0.03 mm d^-1
/10a）仅部分缓解了西南部干旱。CMIP6多模型集合模拟表明，人为强迫（ANT）解释了主要变化趋势，其贡献量达-0.20（-0.32~-0.07），其中温室气体（GHG）强迫的归因贡献为-0.15（-0.29~-0.01），而气溶胶（AER）强迫的影响未达检测阈值。自然强迫（NAT）通过火山活动降温产生微弱抵消效应（+0.02）。

值得注意的是，三信号分析揭示GHG与AER强迫的方差膨胀因子（VIF=1.6/1.5）表明二者共线性较低，但AER信号因信噪比不足未能被检测。地形校正（topographic correction）处理证实了模型在海拔偏差修正后的可靠性，而不同分辨率（0.5°×0.5° vs 2.0°×2.0°）和样本量敏感性实验均验证了结论的稳健性。

该研究首次量化了人为活动对新疆CHDEs增强的贡献，揭示温室气体排放是干旱区复合极端事件加剧的关键推手。成果为理解陆地-大气反馈机制（land-atmosphere feedback）提供了新证据，对制定"一带一路"核心区的气候适应政策具有重要指导意义。未来需发展高分辨率气候模型以改进对区域性复合极端过程的模拟能力。