全球極端天氣氣候事件涌現新特征

2023年是自1850年以來最熱的一年。伴隨破紀錄的高溫，這一年全球各地經歷了頻繁的極端天氣氣候事件，包括熱浪、極端降水、旱澇急轉、野火、沙塵暴等。

近日，中國科學院大氣物理研究所聯合來自英國氣象局、法國索邦大學、德國馬普氣象研究所、阿根廷冰川學和環境科學研究所、中國氣象局上海臺風研究所的多位學者，在《大氣科學進展》“News & Views”欄目刊文，對2023年全球主要的極端事件進行總結回顧，包括其基本事實、影響和關鍵物理過程，并通過從過去到未來變化的完整視角進一步理解氣候內部變率和人為氣候變化的作用。

論文第一作者、大氣物理研究所副研究員張文霞表示：“這些日益增多、增強的極端天氣氣候事件，被世界經濟論壇最新發布的《全球風險報告》列為未來十年的全球首要風險。為了更有效的應對極端氣候變化，不僅要關注其趨強態勢，同時要關注極端事件正在涌現的新特征，它們對極端事件研究提出了新的挑戰。”

文章重點關注了這些極端事件正在涌現出來的新特征。具體而言，極端高溫事件發生時間提前，包括歐洲西南部、北非、東南亞、巴西等在內的許多地區在2023年春季發生了極端高溫（甚至可達40℃以上）。同時，多地同時發生的高溫事件正在增加（如2023年7月北半球多地同時發生熱浪），這類空間復合型熱浪可能同時發生在多個糧食產區，從而對全球糧食安全構成重要威脅。

對于極端降水而言，強氣旋帶來的強烈水汽輸送極大的加劇了極端降水的強度。例如，2023年7月的華北京津冀暴雨和9月的利比亞洪水，前者受到超強臺風杜蘇芮和卡努的共同影響，后者則受到地中海颶風丹尼爾的影響，局地降水量均打破了歷史記錄。

對于干旱，部分地區的多年干旱仍在持續（如南美中部），而另外一些地區（如加利福尼亞和非洲之角）經歷了由多年干旱向洪澇的轉變。

對于野火，大范圍野火（如2023年8月的夏威夷野火和加拿大春季至秋季的野火）和沙塵暴（如2023年4月蒙古沙塵暴）事件的爆發，使得極端事件與生態系統的相互作用在增強。

“極端事件新特征之一是極端事件的季節性變化，現在它們有可能出現在往常不太可能出現的季節。”文章作者之一、英國氣象局Hadley中心資深研究員Robin Clark解釋。

同時，科研人員認為，包括旱澇急轉在內的極端事件復合性特征也需要關注，其往往比極端事件單獨發生有更大的影響。此外，通過在暖干氣候下的大范圍野火等事件，極端氣候與生態系統的相互作用在增強，野火產生的碳排放及其對自然碳匯的破壞，是實現全球碳中和目標中不容忽視的問題。這些問題都對極端事件研究提出了新的挑戰。

除了提升科學認識，極端事件的有效應對還需要早期預警。這也是2022年發起的聯合國全民早期預警倡議（“Early Warnings for All”）的雄偉目標，旨在實現到2027年底，全球所有人都能享有早期氣象預警系統的保護，以應對日益極端的天氣和氣候變化。

科研人員指出，應當認識到，在許多欠發達的地區實現這一目標仍然非常困難。“這需要國際社會的共同努力，特別是加強全球北方和全球南方地區的協作。例如由德國馬普氣象研究所發起的‘地球虛擬引擎’計劃（Earth Virtualization Engines, EVE）就提供了一個很好的國際合作新范式，目前已得到很多國家、不同行業的響應。通過數值模擬、高性能計算、人工智能和用戶需求的結合，其目標是為全球所有用戶提供公里尺度的、更有效的氣候預估信息，以更好的應對極端氣候變化。”文章作者之一、德國馬普氣象研究所李超博士說。