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近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LTO）研究員王春在團(tuán)隊(duì)提出了一種北半球夏季熱浪事件新分類方法，更全面地考慮了北半球夏季熱浪事件的不同特征。該研究以博士研究生王雨晴為第一作者、王春在研究員為通訊作者發(fā)表在Climate Dynamics上。
1950年以來(lái)，北半球夏季高溫?zé)崂耸录l率顯著增加，類似2003年歐洲熱浪、2010年俄羅斯熱浪、2013年中國(guó)東南部超級(jí)熱浪事件發(fā)生得愈加頻繁。然而，不同極端熱浪事件的內(nèi)在特征各不相同，比如2003年的歐洲熱浪事件具有極強(qiáng)的強(qiáng)度，2010年的俄羅斯熱浪事件擁有長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月的超長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，而2013年中國(guó)東南部熱浪事件發(fā)生期間由于空氣相對(duì)濕度高而擁有遠(yuǎn)高于氣溫的體感溫度。對(duì)于這些極端熱浪事件的科學(xué)分類，有助于加深對(duì)區(qū)域熱浪事件的特征及其變化機(jī)制的全面理解。
鑒于此，本項(xiàng)研究從極端熱浪事件表現(xiàn)出的不同特征出發(fā)，提出了一種綜合考慮熱浪事件強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、影響面積和濕熱程度（體感溫度與實(shí)際氣溫之間的差值）強(qiáng)弱等級(jí)的熱浪事件新分類方法。該方法可準(zhǔn)確識(shí)別出北半球夏季主要存在的六種主導(dǎo)的熱浪事件類型，分別為所有特征都偏弱的低危害型事件，以及其他五種某些特征極端偏強(qiáng)的高危害型事件，具體是極端濕熱型事件、高強(qiáng)度型事件、長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間型事件、大影響面積型事件和長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間大影響面積復(fù)合型事件。且進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，北半球低危害型熱浪事件數(shù)量最多，廣泛分布在各個(gè)區(qū)域；而其他五種高危害型事件雖然數(shù)量較少，但是主導(dǎo)了北半球不同區(qū)域的極端熱浪（圖1）。
1990年以來(lái)，北半球夏季熱浪事件的頻率快速增多，其中高危害型事件的數(shù)量占總熱浪事件的比重顯著增加，而低危害型事件的占比則顯著減少。高危害型事件之中，來(lái)自于中亞地區(qū)的大影響面積型事件和長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間大影響面積復(fù)合型事件的發(fā)生頻率占北半球總熱浪事件發(fā)生頻率的比重逐漸增加。這意味著這兩類極端事件 1990-2020年的頻率增加趨勢(shì)明顯高于北半球熱浪事件的平均水平。進(jìn)一步利用第六次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃（CMIP6）的檢測(cè)與歸因比較計(jì)劃（DAMIP）試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，上述兩類發(fā)生在中亞地區(qū)的極端熱浪事件1990-2020年的頻率占比增加主要?dú)w因于溫室氣體外強(qiáng)迫的貢獻(xiàn)，而自然外強(qiáng)迫和人為氣溶膠外強(qiáng)迫的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)小于溫室氣體外強(qiáng)迫（圖2）。
本研究提出的北半球夏季熱浪新分類方法對(duì)于熱浪事件的劃分更為全面準(zhǔn)確，不僅有助于我們認(rèn)識(shí)北半球高溫?zé)崂耸录牟煌卣骱妥兓厔?shì)，而且更利于我們探討不同特征熱浪事件背后的形成機(jī)理。與此同時(shí)，新分類方法對(duì)于北半球不同類型高溫?zé)崂耸录谋O(jiān)測(cè)和檢測(cè)具有重要的參考價(jià)值。
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究計(jì)劃和南方海洋科學(xué)與工程廣東實(shí)驗(yàn)室(廣州)引進(jìn)人才團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)專項(xiàng)等共同資助。
相關(guān)論文信息：
Y. Wang and C. Wang* (2023). Classification of extreme heatwave events in the Northern Hemisphere through a new method. Clim. Dyn., https://doi.org/ 10.1007/s00382-022-06649-8.
圖1 北半球六種主導(dǎo)熱浪類型1951-2020年期間的頻率分布。
圖2 北半球總高危害型事件、大影響面積型事件以及長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間大影響面積復(fù)合型事件頻率變化圖。(a, c, e) 觀測(cè)和CMIP6模式全強(qiáng)迫下三種事件的頻率占比時(shí)間序列。(b, d, f) CMIP6模式全強(qiáng)迫 (ALL)、溫室氣體外強(qiáng)迫 (GHG)、自然外強(qiáng)迫 (NAT) 和人為氣溶膠 (AA) 外強(qiáng)迫下1990-2020年期間三種事件的頻率占比趨勢(shì)。
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