城市化和西太平洋副热带高压增强对中国复合热浪的协同作用

基于黑球湿球温度识别了中国复合热浪,并定量分析了城市化和西太平洋副热带高压(简称西太副高)对中国复合热浪的协同作用。结果表明:1979—2019年中国复合热浪的发生天数、强度和影响范围都在逐步上升,尤其在2010年以后出现跃升,比20世纪80年代增大了4倍左右;城市化快速发展和西太副高增强协同加剧了中国复合热浪;较早发展的城市化对热浪天数、强度、范围增长的贡献分别是9.2%、12.5%、7.5%,而同期西太副高的增强对三类热浪指数有约30%的正贡献,甚至在考虑全球变暖对西太副高的加强作用时,西太副高的贡献增至70%左右。这表明,快速发展的城市化和全球变暖背景下增强的西太副高的协同作用可以解释80%以上21世纪初中国复合热浪的跃升。

长江中下游地区温湿复合热浪及人口暴露度研究

本文选择温湿复合热浪高发频发的长江中下游地区为研究区,在7个共享社会经济路径情景下(SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP4-3.4、SSP2-4.5、SSP4-6.0、SSP3-7.0、SSP5-8.5),采用耦合模式国际比较计划第六阶段5个气候模式模拟和预估数据,结合共享社会经济路径(SSP1-5)下人口特征,对21世纪近期(2021~2040年)、中期(2041~2060年)、远期(2081~2100年)危害性/致死性温湿复合热浪及人口暴露度开展研究。发现:(1)危害性/致死性温湿复合热浪在基准期(1995~2014年)发生频次约为6 d/3 d,最长持续时间约为10 d/4 d,最多的频次和最长持续时间出现在21世纪远期,频次约为12~39 d/7~24 d,最长持续时间可能长达30 d/14 d;(2)基准期危害性/致死性温湿复合热浪影响范围和暴露人口数约为74.8×10^(4) km^(2)/22.3×10^(4) km^(2)和1.7×10^(8)/0.2×10^(8),21世纪影响范围和暴露人口最大值出现在远期,约占研究区的83%~100%/32%~98%,暴露人口约为基准期的1.2~2.5倍/2.5~20.5倍,致死性温湿复合热浪的暴露人口增加更显著,约为0.4×10^(8)~3.7×10^(8);(3)21世纪,致死性温湿复合热浪主要影响地区为上海市、浙江省北部、江苏省南部、安徽省南部、湖南省东部和江西省东部,亟待加强致死性温湿复合热浪的预报预警和风险防范工作。

土壤湿度-地表气温耦合对长江中下游地区2022年8月复合型热浪事件的影响

2022年8月长江中下游地区的复合型热浪给社会经济、人类健康、农业生产和自然环境等方面均造成了严重影响.本文利用国家信息中心提供的1979—2022年6—8月逐日最高、最低气温和欧洲中期天气预报中心再分析数据集的土壤湿度等资料,定义了复合型热浪事件强度指数及其相应的土壤湿度-地表气温耦合指数,采用分段线性拟合等方法,探讨此次复合型热浪特征及土壤湿度-地表气温耦合的影响.结果表明:(1)2022年8月长江中下游地区的复合型热浪事件强度为1979年以来最强,伴随最强的土壤湿度-地表气温耦合.空间分布显示,强的热浪发生在四川东部、重庆西部、湖南等地,这些区域的土壤湿度严重偏干,蒸发受限,获得的净辐射主要用于地表向上的感热通量,使土壤湿度-地表气温出现强的正反馈过程,对热浪的维持起重要作用.(2)复合型热浪中土壤湿度-地表气温耦合影响日间和夜间热浪的物理强迫及过程不同:日间,地表净太阳短波向下辐射增强的强迫作用,促使发生强的土壤湿度-地表气温耦合,引起日间热浪.夜间,白天积累在土壤的热量,通过减小大气热量通量辐散,使夜间地表气温下降减慢,形成夜间热浪,这与以往研究单独夜间热浪的过程不同,后者认为夜间热浪主要与大气柱水汽增加引起的大气逆辐射增强有关.

基于CMIP6耦合WRF的黄河上游复合干旱热浪事件演变规律

复合干旱热浪事件较传统极端气候事件破坏性更强,近年来在全球范围内发展迅速,黄河上游作为气候敏感区受其影响尤其突出,刻画其特征并分析未来可能气候条件下的演变趋势对事件防控有重要意义。本文提出了一种基于第六次国际耦合模式比较计划CMIP6耦合天气预报研究模式WRF的未来气象数据动力降尺度方法。识别了黄河上游不同情景下的复合干旱热浪事件及其特征,揭示了复合事件与单一事件的区别,分析了复合干旱热浪事件的未来演变规律。结果表明:(1)历史期、SSP245和SSP585情景下复合干旱热浪事件较单一事件的温度升高3.8%、13.1%、13.5%,干旱指数降低5.8%、2.6%、2.6%,极端特征更加显著。(2)SSP245情景下复合干旱热浪事件特征呈西南高、东北低的空间分布形式,而在SSP585情景下以北部、东部区域分布最高。(3)未来各情景下区域整体复合干旱热浪事件特征呈显著上升趋势,其中SSP585的上升趋势高于SSP245。