夏季极端高温事件的增加是全球变暖最明显、影响最大的后果之一。人们已经提出了多种机制来预测极端高温事件要比典型夏日的变暖速度更快，但是目前尚不清楚这种情况是否正在发生。这种极端高温事件的变暖速度是比半球和全球尺度上的典型温度快吗？
10月7日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一项研究中，来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）的三位作者发现，从1959年到2023年，历史极端高温事件的变暖速度与中位数相同，尽管由于冷尾变暖速度较慢，夏季温度的范围扩大了。极端事件的趋势与地表辐射和蒸发分数的趋势一致，表明地表对温度分布的变化具有重要的控制作用。气候模型一致认为历史炎热日放大效应的缺乏，但是忽略了冷尾延伸，这可能表明对控制凉爽夏日趋势的过程存在错误表示。
本研究中，首席作者、UCLA气候科学家Karen McKinnon等人表明，在观测和历史气候模型模拟中，从1959年到2023年，各半球和热带地区的最热夏日在以和全球中位数相同的速度变暖。相比之下，最凉爽夏日的变暖速度比全球平均值的中位数要慢，而28个国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）模型的262次模拟都没有模拟出这一信号。观测到的冷尾延伸表明，尽管缺乏炎热日放大，但观测到的夏季温度已经变得更加多变。与中位数相比，极端高温和寒冷事件的年际变异性和变暖趋势可以从基于净地表辐射和蒸发分数变化的地表能量平衡的角度来解释。根据作者们的预估（2024-2099年，SSP3-7.0情景），未来将会出现热带炎热日放大效应，而北半球极端高温值预计将继续遵循中位数。
极端高温事件跟随了中位数，而极寒事件变暖的速度较慢。（McKinnon et al. PNAS 2024）
McKinnon等人指出，由于凉爽夏日的变暖速度较慢，全球平均夏季温度的范围有所扩大。他们未诊断出暖尾辐射和蒸发分数相对变化的起源，其可能是对地表水分供应等局地条件、大尺度环流变化和/或包括气溶胶在内的强迫变化的响应。对于观测到的冷尾延伸，辐射和蒸发分数的变化通常是相互加强的，作者们认为这表明有一个共同的驱动因素。
地表能量平衡项和降水在炎热和寒冷日与中位数日的相对趋势。（McKinnon et al. PNAS 2024）
CMIP6模型和观测结果普遍一致，即在大尺度上炎热日的变暖速度与中位数相同。历史上的良好一致性提供了一些置信度，即预估的炎热日放大效应在热带地区，或许还在南半球，可能确实会出现，这也促使了未来的研究努力缩小模型间在放大幅度上的显著差异。这和北半球形成了鲜明对比，模型一致认为，北半球未来的极端高温事件将会随中位数的变化而变化。对于冷尾，模型与观测数据之间的一致性有所减弱，其中观测到的信号通常落在了28个CMIP6模型的包络线之外。“不过，应指出的是，在热带和南半球区域，分歧最大，由于那里我们的观测系统尤其是原位观测系统更为有限，不能排除数据伪影的可能性，”作者们写道。
McKinnon等人总结指出，他们的研究结果表明，大空间尺度上极端高温事件的历史变化可以相对简单地用中位数温度的空间变量转变来解释。应监测这种情况今后在多大程度上会持续，以提供有关未来温度极端事件预期发生概率的相关信息。
（文/牛静美）
【参考来源：】
McKinnon et al.《夏季温度极端事件变化的速度》PNAS 2024 （开放获取）
https://doi.org/10.1073/pnas.2406143121