新疆生地所研究发现全球热浪变得更加频繁和强烈

在过去一个世纪，全球气候经历了前所未有的变暖，这加剧了极端天气气候事件的发生，高影响事件如热浪的频率显著增加。2022年夏季，中国东部遭遇了近四十年来最强烈的热浪事件；2021年10月，韩国也经历了前所未有的热浪，造成严重的经济、农业和能源损失。由于热浪对人类健康、生态安全和社会经济发展具有重大影响，深入研究热浪风险的特征变化、驱动因素，以减轻或预防热浪风险显得尤为重要。

针对这一科学问题，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队基于Berkeley 数据，ERA5-Land等数据，重点研究了以下三个问题：(a) 调查 1901 年至 2020 年全球热浪特征变化； (b) 建立风险指数来评估热浪风险的强度； (c) 评估影响热浪风险加剧的影响因素。

研究结果显示：过去120年（1901-2020）热浪变得更加频繁和强烈，发生率增加了五倍。 1980年以后，热浪特征（频率、强度、持续时间和严重程度）波动性增加，其空间分布呈现出不平等加剧的趋势。有趣的是，虽然干旱区经历了更高频次的热浪，但湿润区却累积了更多的热量，导致湿润区发生的热浪风险更高。此外，GeoDetector 分析表明，帕尔默干旱严重程度指数 (PDSI) 和向下表面短波辐射 (Srad) 在干旱区和湿润区的贡献最大（分别为 0.29 和 0.41）。相对湿度（RH）、风速（WS）、土壤湿度（SM）和归一化植被指数（NDVI）的贡献在湿润区也很显著，但在干旱区则小得多。合成分析表明，热浪风险异常高的年份对应500hPa位势高度和地面压力的正异常。由于空气下沉而抑制云的形成以及由此导致的大气温度升高可能会增加热浪发生的风险。这项研究强调迫切需要解决日益恶化的气候变化影响。

相关成果以“Changes in Global Heatwave Risk and Its Drivers Over One Century”为题发表在Earth's Future。新疆生地所荒漠与绿洲生态国家重点实验室王川博士为第一作者，李稚研究员和陈亚宁研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院战略先导科技专项、新疆维吾尔自治区天山英才计划和中国科学院青年创新促进会的联合资助。

文章链接：https://doi.org/10.1029/2024EF004430

图1. 1901-2020年全球热浪风险变化