《Water》：Comprehensive Analysis of Spatial–Temporal Patterns and Trends of Compound Drought and High Temperature Events from 1982 to 2023 Across China
Xiyue Zheng,
Yu Chen,
Changtong Liu,
Virgílio A. Bento,
Xiaoping Wu,
Rongrong Zhang,
Junyu Qi and
Qianfeng Wang
编辑推荐：
为更准确监测日益频发的极端气候风险，本研究融合高分辨率气象数据与改进的日尺度标准化降水蒸散指数（SPEI），首次构建了时空协同的复合干热事件（CDHT）识别框架，系统解析了中国1982-2023年间CDHT的时空格局、演变趋势与区域异质性，揭示了其在新疆、内蒙古和云南等地的显著增强态势，为精细化气候风险评估与适应性规划提供了科学依据。
在全球变暖的大背景下，高温、干旱等极端天气气候事件的频率和强度不断增加，对人类社会经济和自然生态系统构成了严峻挑战。然而，与单一极端事件相比，干旱和高温“联手”形成的复合干热事件（Compound Drought and High Temperature, CDHT）往往会产生“1+1>2”的放大效应，引发更严重的农业损失、水资源短缺、健康风险和生态退化。中国地域辽阔，气候类型复杂多样，是受复合气候极端事件影响的重灾区。长期以来，科学界对CDHT事件的认知仍存在明显局限：传统的干旱指数（如月尺度SPI、SPEI）与日尺度高温数据在时间上不匹配，难以精确捕捉二者“同时发生、协同加剧”的动态过程；高温事件的定义常常依赖固定的绝对温度阈值，无法适应中国多样化的气候背景；空间分析的分辨率也往往较粗，难以揭示精细尺度的风险异质性。这些问题制约了对CDHT事件真实特征和演变规律的理解，也影响了针对性防灾减灾策略的制定。为了突破这些瓶颈，一项发表在《Water》期刊上的研究，为我们揭开了1982年至2023年间中国复合干热事件时空动态的神秘面纱。
为了精准刻画CDHT事件，本研究采用了多项关键技术方法。研究采用了由中国气象观测数据与国际主流卫星、再分析产品深度融合生成的“中国区域陆面过程研究高分辨率气象驱动数据集”，其时空分辨率高达0.1°/3小时，为本研究提供了可靠的数据基础。在方法层面，核心创新在于提出了一个时空协同的CDHT事件识别框架：首先，发展了改进的日尺度标准化降水蒸散指数（SPEI），采用Hargreaves模型估算潜在蒸散（PET），并利用Akaike信息准则动态优选概率分布函数，实现了与高温数据在日尺度上的精准匹配，解决了长期存在的时间不一致问题。其次，引入了基于分位数的动态日阈值法来识别高温事件，克服了固定阈值法的局限性。最后，在栅格尺度（0.1°）上提取CDHT事件，量化其频率、持续时间和严重程度，从而实现了对全国范围CDHT事件的高分辨率、精细化时空分析。
研究结果
1. CDHT事件的时空异质性特征显著
研究显示，中国CDHT事件表现出强烈的空间分异。事件持续时间最长的地区主要集中在中国西部，特别是西藏（文中称Xizang）地区。而事件严重程度的高值区则主要分布在30°N以南的广大区域，表明中国南方在遭受CDHT事件时，承受的综合气候压力更大。
2. CDHT事件呈广泛增强趋势
趋势分析表明，在1982-2023年期间，中国大部分地区的CDHT事件在持续时间、发生频率和严重程度上均呈现出显著的增加趋势。其中，增强态势最为明显的热点区域包括新疆、内蒙古和云南。这一发现清晰地指出，在全球气候变化驱动下，复合干热事件在中国正变得更为持久、频繁和强烈。
3. 高分辨率框架有效揭示精细尺度风险
通过0.1°高分辨率栅格级别的分析，本研究成功识别出传统 coarse-scale 分析中可能被掩盖的区域性热点和空间梯度。例如，不同气候分区（基于更新的柯本-盖格气候分类）内的CDHT特征差异明显，干旱寒冷区（BWk）、极地苔原区（ET）等气候区呈现出不同的变化模式，这为分区分类的风险管理和适应策略制定提供了直接依据。
研究结论与意义
本研究通过构建一个统一的、高分辨率的分析框架，首次系统揭示了中国过去四十余年复合干热事件的时空演变格局与增强趋势。核心结论指出，气候变暖正驱动着中国CDHT事件的显著强化，其空间异质性明显，且在某些关键区域（如新疆、内蒙古、云南）的加剧风险尤为突出。
这项研究的科学价值与实践意义重大。在理论层面，它通过解决干旱与高温指数之间的时间尺度不匹配问题，发展日尺度SPEI与动态高温阈值方法，为复合气候极端事件的精准识别和量化设立了新标准。在应用层面，研究结果提供了关于CDHT事件动态的、精细化的科学认知，能够直接服务于提升国家和区域尺度的气候风险评估能力。所识别的风险热点区域和变化趋势，可为水利、农业、生态保护和公共卫生等部门的灾害风险管理和气候变化适应规划提供坚实的科学依据，有助于中国更有针对性地应对由复合极端事件带来的多重挑战，提升气候韧性。
