在偏远地理区域同时出现多场热浪或者寒潮，由于其潜在深远影响，已经在学术文献中获得了广泛关注。尽管如此，人们对过去几十年中这些极端事件发生的时间和地点知之甚少。上月发表于《地球系统动力学》的一项研究中，来自瑞典乌普萨拉大学和德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的三人作者团队，对过去同时发生的极端高温或极寒事件进行了总结，并提供了一个计算机程序，使其他研究人员能够研究这些极端事件。
该团队引入了一个灵活的工具箱来研究此类并发温度极端事件，其参数可调，不同使用者可以根据自己的具体需求进行调整。该研究中，他们使用该工具箱对全球中纬度地区的空间复合热浪和寒潮进行了气候学分析。
并发温度极端事件工具箱示意图。（Messori et al.《地球系统动力学》2024）
一些特定地理区域如俄罗斯西部、欧洲中部、欧亚大陆西南部和北美西部，成为并发温度极端事件的热点区域。在北半球，并发的热浪正变得越来越频繁、持续时间更长、范围更广，而并发寒潮则相反。南半球的并发热浪相对罕见，但在数量和范围上都在增加。作者们指出，值得注意的是，其中几种并发极端温度事件的趋势显著强于所有温度极端事件的相应趋势。
“事实上，不同使用者可能会对各种不同时空尺度上的并发温度极端事件感兴趣——比如，考虑热浪对全球粮食供应影响的研究与考虑温度极端事件对区域或大陆尺度健康影响的研究，”该团队写道。“虽然该工具箱是专门针对温度极端事件开发的，但原则上它可以接受任何单级变量作为输入。不过，它并不适合用于检测极端事件的动力学驱动因素。”
并发温度极端事件的相对频率、持续时间和严重程度。（Messori et al.《地球系统动力学》2024）
与之前的研究结果一致，该团队发现并发热浪的范围和数量有明显的上升趋势，而并发寒潮则呈下降趋势。就北半球的并发热浪而言，其发生的上升趋势相当于在八十年里增加了四倍多，而北半球的并发寒潮则减少了大约三分之二。历史上，并发温度极端事件主要发生在北半球温带地区，因为南半球的陆地面积要小得多。“可是，并发热浪的急剧增加，意味着这些正在成为南半球新出现的危害，”作者们写道。
该团队还发现，并发热浪的持续时间有所增加，而并发寒潮的持续时间减少了。在他们分析期的前几十年，并发寒潮的平均持续时间比并发热浪的平均持续时间长，而在分析期的后半段则相反。这些多年代际趋势叠加在年际至年代际变异性之上，与已知的几种大尺度气候变异性模态与温度极端事件之间的联系相一致。
并发温度极端事件的发生、持续时间和严重程度的线性趋势。（Messori et al.《地球系统动力学》2024）
从地理角度来看，该团队发现北美和欧亚大陆并发寒潮在数量、持续时间和温度异常方面呈现出截然不同的区域趋势。他们认为这可能与暖北极-冷大陆模式有关，这种模式也调节了极寒事件的发生。他们进一步发现，较弱的寒潮比更极端的寒潮呈现出更均匀的下降趋势，这表明这些区域性模式可能对极端事件的定义敏感。
作者们提醒道，在将他们关于并发极端事件的结果与文献中那些关于没有任何并发要求的极端事件结果相联系时，应谨慎，因为二者的趋势可能有明显不同。事实上，与所有北半球热浪的相应数量相比，北半球并发热浪的数量、持续时间和范围都有显著增加，寒潮的减少也可以观测到类似趋势。
鉴于该研究提出的算法的灵活性，该团队希望其可以应用于广泛的数据集，包括气候预估，以更好地量化近期和未来并发温度极端事件的趋势，并确定具体的风险区域。研究相对于所有温度极端事件的并发温度极端事件的加速趋势是否可能与和气候变化相关的动力学趋势有关，将会尤其有意义。事实上，许多研究已经发现了大气环流变化与区域性热浪、并发热浪和长期温度趋势之间的联系。
（文/牛静美）
【参考来源：】
Messori et al.《全球温带地区并发温度极端事件的气候学和趋势》《地球系统动力学》2024
https://doi.org/10.5194/esd-15-1207-2024
https://www.earth-system-dynamics.net/about/news_and_press/2024-09-12_new-esd-letter-climatology-and-trends-of-concurrent-temperature-extremes-in-the-global-extratropics.html
https://www.researchgate.net/publication/383980453_Climatology_and_trends_of_concurrent_temperature_extremes_in_the_global_extratropics
