文章题目：Impacts of record-breaking compound heatwave and drought events in 2022 China on vegetation growth
基本概况：Wenfang Xu, Wenping Yuan, Donghai Wu et al., 2024, Agricultural and Forest Meteorology
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109799
研究背景：2022 年夏季，中国大部分地区经历了一系列破纪录的热浪和前所未有的低降雨量引发的干旱。
研究内容：用了三个基于卫星的植被指数、一个再分析气象数据集和一个大型集合气候预测来解决以下问题：（1） 与历史记录相比，中国 2022 年夏季的热浪和干旱特征是什么？（2） 中国植被生长如何应对不同地区和生物群落的极端热浪和干旱？（3） 在未来四种气候情景下，超过 2022 年热浪的几率有多大？
主要结果：
图1 中国和每个子区域的 2022 年热浪特征和时间序列的空间模式。热浪变量包括热浪计数（每年发生的热浪事件数）、热浪天数（所有热浪天数）和累积强度（所有热浪天数的温度异常总数）。每个网格中的黑点表示 2022 年是 1979 年至 2022 年相应变量的最大历史极值。面板（a、c 和 e）中左下的插图表示相应热浪变量的频率分布。面板（b、d 和 f）中的左上角插图表示中国次区域相应变量的 2022 年值。面板 （b） 中的顶部插图代表了中国的地理区域化。R1：青藏高原;R2：中国东南部;R3：中国西南地区;R4：华中地区;R5：华北地区;R6：中国西北地区;R7：内蒙古;R8：华南地区;R9：中国东北地区。
图2 2022 年夏季温度、总降水和蒸气压亏缺 （VPD） 的空间距平和百分位数。2022 年的异常与 1979-2021 年的平均值（a、c、e）相比。研究期间（1979-2022 年）每个变量的值从最温暖（最潮湿）到最凉爽（最干燥）排序，并为每个值（b、d、f）分配排名。结合降水相关极端事件考虑温度相关时气候分类的空间分布 （e）。每个与降水相关的极端事件中与温度相关的极端事件的百分比。图例右上角带有加号标签（即“+”）的标记九种颜色表示在 2022 年夏季同时经历温暖和干燥气候的地区。
图3 2022 年夏季 NDVI 、 EVI 和 CSIF 去趋势异常的空间格局和一致性。对于左三列的图表（即三个植被指数的空间格局），插图黑色和灰色条形面板分别表示中国和气候条件较干燥和较暖的地区相应植被变量的正（即“P”）和负（即“N”）去趋势异常的像素百分比。加号标签（即“+”）表示 2022 年夏季同时经历气候变暖和干燥的地区。对于右侧的第四列图（即三个植被指数的空间一致性），插图面板指示在考虑三个植被指数的去除趋势异常变化时像素的百分比。
图4 2022 年植被指数 （即 NDVI 、 EVI 和 CSIF） 的 16 天去趋势距平的时间序列和不同子区域植被指数的相应夏季去趋势距平。左侧面板中的灰色阴影表示夏季。（a） 中的右上面板表示中国植被类型的百分比。
图5 中国及各次区域夏季NDVI去趋势距平对总降水和气温距平的响应。每个格网中的数字表示每个气候分类中 NDVI 为负的像素的百分比。
图6 在 2022 年夏季中国 （a-c） 及其子区域 （d-f） 同时经历温暖和干燥气候的植被区中，归因于不同气候分类的 NDVI 、 EVI 和 CSIF 的负趋势去趋势异常百分比。组“总计”是负去趋势植被指数格网与气候条件变暖和干燥的格网总数的百分比。与其他分类类似的组：在考虑不同的干燥和温暖分类时，负趋势去除趋势的植被指数的百分比：“更温暖和更干燥”（即，气候越来越暖，没有任何极端气候发生），“个体极度干燥”（即最干燥，出现较暖），“个体极端温暖”（即最温暖，出现较干燥）和“复合极端”（即极端温暖与极端干燥相结合）。“其他”是该区域中正去趋势植被指数异常的百分比。（a-c） 中的百分比仅显示高于 1 % 的值。中国的子区域包括：R1：青藏高原;R2：中国东南部;R3：中国西南地区;R4：华中地区;R5：华北地区;R6：中国西北地区;R7：内蒙古;R8：华南地区;R9：中国东北地区。
图7 2022 年夏季温暖和干燥地区低增长事件（即植被指数的负去趋势异常）与不同极端气候之间的巧合空间分布。分别选择较温暖且气候较干燥的气候、个体极端干燥气候、个体极端温暖气候以及具有负面植被异常的复合极端温暖和干燥气候。a-l 中的色条分别表示不同植被指数和气候类型的负去趋势异常。a-l 中的灰色区域表示 2022 年夏季植被指数去除趋势为负的像元。a-l 中的插图面板显示了低增长网格和重合事件网格的频率分布与有效去除趋势的植被异常总数。m-o 显示了今年夏天不同气候导致的不同低生长的百分比。该百分比是通过极端气候和负植被网格的数量与负植被网格总数的比率来计算的。
图8 中国及各次区域在每十年中任何给定夏日超过2022年夏季日最高气温的预估概率。模拟来自 CanESM5，在四种未来场景中使用 50 个集成成员。垂直线表示每个场景的 50 个集成成员的不确定性。不同的颜色表示四种情况，即 SSP126、SSP245、SSP370 和 SSP585。每个十年都由 x 轴上的一个值标记（例如，2025 年表示 2023-2032 年）。
主要结果/结论：
中国 2022 年夏季经历了一系列破纪录的复合热浪和干旱。
热浪和干旱导致中国一半以上的地区植被生长减少。
热浪加剧可能对未来中国的植被生长构成严重威胁。
