《Weather and Climate Extremes》：What Drives the Compound Drought and Heat Events? A Dynamic Perspective
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本研究针对全球变暖背景下复合干热事件(CDHE)频发但驱动机制不清的问题，创新性地构建了一个融合Meta-Gaussian模型、微分方程和随机森林回归的动态分析框架。研究发现1960-2022年全球CDHE频率和强度显著增加，热浪是主导驱动因子(占67%区域)；但随着气候变暖，高温的影响减弱，干旱及其与热的交互作用逐渐成为主要驱动因素。该研究揭示了CDHE驱动机制从干旱区到湿润区的显著转变，为改进预测模型和制定差异化适应策略提供了关键科学依据。
随着全球变暖进程的加速，极端天气事件如同多米诺骨牌般接连上演，其中复合干热事件(Compound Drought and Heat Events, CDHE)因其叠加效应带来的巨大破坏力，已成为气候研究领域的前沿焦点。当干旱和高温这对"孪生兄弟"同时发难，其对生态系统和社会经济造成的冲击往往呈指数级增长——森林大火肆虐、农作物绝收、水资源告急。然而科学界面临一个核心困境：传统统计模型基于静态假设，无法捕捉气候变化背景下驱动因子的动态演变规律，更难以解释不同干湿区域CDHE形成机制的差异性。正是为了破解这一难题，由中国科学院地理科学与资源研究所周爽、吴绍洪等人组成的研究团队在《Weather and Climate Extremes》上发表了最新研究成果。
研究人员开创性地构建了多方法融合的动态分析框架。技术方法主要包括：基于CRU TS v4的1960-2022年月尺度气象数据，计算标准化温度指数(STI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)；运用Meta-Gaussian模型建立联合分布函数计算CDHE重现期；通过微分方程进行理论敏感性分析；采用30年滑动窗口结合随机森林回归量化驱动因子的动态重要性。
研究结果揭示了一系列重要发现：
3.1. STI、SPEI和R的时空变化
全球STI呈现显著上升趋势(0.159/十年)，而SPEI总体下降(-0.037/十年)，热-干旱耦合强度(R)在59.13%区域呈负相关且持续增强。这表明全球变暖背景下，高温加剧、干旱恶化以及两者协同增强的明显趋势。
3.2. 复合干热事件的特征
CDHE发生概率达27%，重现期在77.60%区域缩短，变化率为-0.30。值得注意的是，STI主导型CDHE的增长速率(25,113.85)显著高于SPEI主导型(16,929.99)，凸显高温因子的关键作用。干旱区重现期缩短最显著(-0.46)，湿润区最小(-0.19)。
3.3. CDHE的主导因子
敏感性分析表明，STI是影响CDHE重现期的主要因子(占67%区域)，其次为SPEI(23%)和R(10%)。空间分布显示，北半球中纬度(30°-50°)主要受STI主导，而SPEI在干旱区影响力最大(8.18%)。
3.4. 驱动因子影响的区域变异
随机森林回归模型(R2平均0.75)显示，随着气候变暖，STI重要性呈下降趋势(湿润区-0.010)，而SPEI和R重要性上升，尤其在干旱区SPEI重要性趋势最显著(0.017)。驱动机制呈现从干旱区到湿润区的明显转变：干旱区CDHE变化主要受SPEI趋势驱动，而湿润区则受STI趋势主导。
研究结论深刻揭示了CDHE驱动机制的动态演变规律：尽管目前高温是主导因子，但在持续变暖背景下，干旱条件及其与高温的交互作用将逐渐成为主要驱动因素。更重要的是，驱动机制存在明显的区域分异——干旱区CDHE对干旱条件变化更敏感，而湿润区高温起主导作用。这一发现突破了传统静态认知的局限，阐明了不同干湿区CDHE形成的差异化机理。研究构建的动态分析框架为理解复合极端事件提供了新范式，研究成果对完善气候模型、制定区域特异性适应策略具有重要指导意义。例如，干旱区应重点加强水资源管理和干旱预警，而湿润区需更关注热浪应对和土壤保墒能力提升。该研究为全球变化背景下极端事件风险防控提供了科学依据和决策支持。
