基于气候情景的中国北方草原复合干热事件时空演变特征研究

　　 摘要:

21世纪以来,全球气候变化对陆地生态系统构成严峻威胁。在变暖背景下,干旱与高温事件的频率、强度及协同效应显著增强,对生态环境、水资源和植被产生级联影响。为揭示中国北方草原复合干热事件的时空演变规律,本研究整合历史观测与CMIP6多模式数据(SSP245/SSP585情景),构建基于Copula函数的标准化干热复合指数(SCDHI),结合游程理论与皮尔逊Ⅲ型分布量化事件特征,并采用Theil-Sen斜率估计与Mann-Kendall趋势/突变检验解析时空动态。结果表明：(1)所构建的SCDHI指数能够有效表征干旱与高温的协同效应,与SPEI和STI均具有显著相关性(p<0.05),其中Clayton Copula函数在模拟联合分布方面表现最优,适用于复合干热事件的定量评估；(2)复合干热事件在历史至未来时期呈现出历时延长、烈度增强、重现期缩短的显著趋势,空间上强度极值区分布稳定,新疆及内蒙古西部荒漠草原区的重现期最短；(3)SCDHI指数在时间上呈现波动下降趋势,空间上,历史时期青藏高原东缘为显著下降区,未来在SSP585情景下,西北干旱区将成为新的干热极值中心。(4)未来情景下,SSP245路径中复合干热事件呈渐进式增强,2050年后累积效应显著；SSP585路径下,2070年后极端事件发生概率呈指数增长,高排放路径将导致更频繁强烈的干热灾害。研究结果为草原区气候变化风险评估及生态适应性策略制定提供了科学依据。