DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.2410294121
主要内容：
复合干旱-热浪 (CDHW) 加速土壤变暖和干燥，引发土壤复合干旱-热浪 (SCDHW)，危害土壤生态系统的健康。然而，这些事件在世界范围内的行为及其对气候变暖的反应尚未得到充分探索。本文展示了 1980 年至 2023 年 SCDHW 的频率、持续时间、峰值强度和严重程度的全球升级，以及受影响土地面积的增加。这种增长趋势自 21 世纪初以来尤为明显，预计将持续整个本世纪，主要由夏季 SCDHW 主导，并受到厄尔尼诺现象的加剧。强烈的土壤变暖以及与气温相比气候上较低的土壤温度导致北部高纬度地区 SCDHW 严重程度不断升级的局部热点，而持续时间的延长会导致南美洲北部出现此类热点。自然生态系统（尤其是森林和湿地）转变为农田以及森林退化大大增强了 SCDHW 的强度。从 1980 年到 2023 年，全球 SCDHW 在各个方面都表现出比 CDHW 更高的频率、更长的持续时间、更大的严重程度和更快的增长率。它们正在经历一个关键的转变，干旱取代热浪成为主要制约因素。我们强调北半球高纬度地区 SCDHW 的显著增强以及南半球 SCDHW 的持续时间延长，对实现碳中和和粮食安全目标构成了被低估的威胁。
主要图表：
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图1.1980 年至 2023 年期间，全球平均 ( A ) 发生频率、( B ) 持续时间、( C ) 峰值强度和 ( D ) CDHW 和 SCDHW 严重程度的趋势 ( P < 0.001) 。SCDHW 结果以平均值和标准差表示，这些平均值基于来自 ERA5、GLDAS 和 MERRA2 的九种土壤湿度和温度数据组合。CDHW 结果以平均值和标准差表示，这些平均值基于 ERA5 2 米温度数据以及来自 ERA5、GLDAS 和 MERRA2 的土壤湿度数据。![]()
图2.1980 年至 2023 年期间受土壤极端事件影响的全球和大陆陆地总面积。( A ) 受持续时间超过一周的土壤水分干旱和土壤热浪以及持续时间分别超过一周、两周和四周的 SCDHW 影响的全球陆地面积。( B )受持续时间分别超过一周、两周和四周的 SCDHW影响的 ( B1 ) 北美洲、( B2 ) 南美洲、( B3 ) 欧洲、( B4 ) 非洲、( B5 ) 亚洲以及 ( B6 ) 大洋洲的大陆陆地面积。( C ) 2019 年至 2023 年 ( C1 − C5 )全球 SCDHW 严重程度。![]()
图3.1980 年至 2023 年期间 SCDHW 和 CDHW 的年平均值和持续时间（ A和B）和严重程度（C和D ）趋势的差异。![]()
图4.灌木丛、草地和农田与相邻林地之间SCDHW 年平均峰值强度( A ) 和严重程度 ( B ) 的差异。沿纬度方向显示了发生频率 ( C1 )、持续时间 ( C2 )、峰值强度 ( C3 ) 和严重程度 ( C4 ) 的平均差异，基于实地数据的 SCDHW 严重程度的土地利用/土地覆盖依赖性 ( D )显示在图中。森林包括常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林和混交林。
