干旱和高溫均為影響巨大的自然災害。復合高溫干旱事件是指同時發生的干旱和高溫事件,其可能導致比單一干旱或高溫更嚴重的災害。近些年來,復合高溫干旱事件對全球多地的水資源供給、農業生產、生態系統和能源供應等造成了巨大損失。伴隨全球氣候變暖,復合高溫干旱事件可能變得更加頻繁,嚴重威脅著我國水安全、糧食安全、生態安全和能源安全。本書聚焦該國際學術研究前沿和國家需求,以中國復合高溫干旱事件為研究對象,分析了其時空分布特征,識別了其頻率、持續時間等歷史演變規律,評價了氣候模式對事件分布及變化的模擬效果,量化了人為氣候變化對該事件發生概率的影響,預估了該事件未來不同時期的變化,并分析了不同來源的不確定性貢獻,最后評估了該事件的風險分布及未來變化。
干旱事件是一種具有巨大破壞力的自然災害,對水安全、糧食安全以及能源安全帶來嚴峻挑戰。極端高溫事件同樣是一種具有巨大影響的自然災害,對農業、能源、生態以及人體健康等方面造成嚴重威脅。在氣候變暖背景下,兩種極端事件呈現頻發、重發、并發等特征。高溫和干旱同時發生的事件一般稱為復合高溫干旱事件(又稱熱旱事件、干熱事件等),其影響可能比單一極端事件的影響更大,成為近幾年來學術界的研究熱點。
本書是基于作者近10年來在復合高溫干旱事件方面的研究凝練而成,有助于系統認識復合高溫干旱事件的特征、歷史變化、歸因、預估及風險。本書對于全球氣候變化背景下干旱等極端事件的適應和減緩也具有一定參考價值。
干旱和高溫極端事件由于影響巨大、致災性高,一直以來都是學術界高度關注的熱點。干旱和高溫存在較強的相關性,干旱發生過程常伴隨著高溫。這種高溫和干旱同時發生的現象,在近幾年的極端干旱或者高溫事件中均有所體現。例如,2022年夏季我國長江流域發生典型的復合高溫干旱事件,其中東部區域極端高溫頻次、日最高氣溫等指標均達到1979年以來的最大值,而區域平均降水同時達到了1979年以來的最小值,此次高溫干旱事件導致供水不足、糧食減產以及電力供需失衡等嚴重影響,造成巨大經濟損失。隨著復合型極端事件逐步得到重視,有必要開展中國區域復合高溫干旱事件研究,為氣候變化下極端事件的風險評估以及適應性措施的制定提供參考。
隨著復合高溫干旱事件的頻繁發生,中國復合高溫干旱事件的變化逐步得到了關注。自2012年IPCC報告提出了復合型極端事件概念,多年來針對復合高溫干旱事件在全球和區域的發生機制、歷史變化、模式模擬、歸因及未來預估等方面的研究取得了顯著進展。在發生機制方面,研究表明大氣環流異常、土壤濕度-溫度反饋作用以及大尺度氣候模態,在不同時間尺度上影響復合高溫干旱事件的發生。在歷史變化方面,基于頻率、持續時間、強度等特征,一些學者對不同時間尺度的復合高溫干旱事件的變化開展研究,結果表明我國復合高溫干旱事件總體上呈現發生頻率增加、持續時間延長的規律,但是個別區域上頻率減少以及持續時間縮短。在模式模擬方面,研究表明氣候模式在空間分布上對于一些地區難以較好地模擬復合高溫干旱事件的頻率變化,但是總體上對覆蓋面積的變化模擬較好。在歸因方面,人為氣候變化總體上是中國復合高溫干旱事件增加的重要因素。在未來預估方面,研究表明隨著未來全球氣溫的進一步升高,我國復合高溫干旱事件的發生頻率可能進一步增加。隨著研究的不斷深入,中國復合高溫干旱事件發生頻率增加且在未來發生頻率可能更高的特征逐步明晰。
1961~2022年基于 SPI 和 SPEI 的全球干旱變化趨勢圖
1961~2022年全球氣溫變化趨勢圖
內容介紹
本書作者對干旱及復合高溫干旱事件進行了長期的研究。本書以中國為研究區域,重點研究了復合高溫干旱事件的分布規律、發生機制、歷史變化、模式模擬、歸因、未來預估及風險評估,共13章。
第1章介紹了干旱、高溫及復合高溫干旱事件的研究背景。
第2章簡要分析了中國歷史干旱和高溫基本演變特征,為后文復合高溫干旱事件的演變特征分析提供基礎。
第3章介紹了復合高溫干旱事件的定義及特征。
第4章介紹了中國復合高溫干旱事件的分布。
第5章從統計學角度分析了中國復合高溫干旱事件與大尺度氣候模態的關系。
第6章基于不同干旱指數揭示了中國復合高溫干旱事件的歷史演變特征。
第7章基于CMIP6模式評估了中國復合高溫干旱事件的模擬效果。
第8章對中國復合高溫干旱事件進行歸因分析。
第9章介紹了中國復合高溫干旱事件的多變量偏差校正。
第10章基于CMIP6模式預估了中國復合高溫干旱事件的未來變化。
第11章為1.5℃和2℃升溫下中國復合高溫干旱事件預估。
第12章為中國復合高溫干旱事件預估的不確定性分析。
第13章從風險的角度分析了復合高溫干旱事件的致災因子、產區暴露度以及脆弱性的特征,對中國復合高溫干旱事件進行風險評估。
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審圖號:GS京(2024)2337號
本書可供氣候變化及水文氣象領域的科研人員和高校師生參考。
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本文摘自科學出版社2024年11月出版《中國復合高溫干旱事件演變特征與風險評估》一書,內容有刪節。標題為編者所加。
(本文編輯:韋沁weiqin@cspm.com.cn)
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