长江流域逼近1.5°C增温阈值：季节性极端高温事件加剧及其气候风险研究

本研究针对长江流域(YRB)长期缺乏高分辨率历史气温数据的问题，通过CMIP6多模型集成与降尺度校正技术，系统评估了1850-2100年季节性近地表气温(SAT)变化趋势。研究发现流域年均SAT已接近巴黎协定1.5°C阈值，夏季增温速率在SSP2-4.5情景下将加速3-4倍，未来类似2022年极端热浪事件强度预计增加0.5-2倍，为区域气候适应战略提供关键科学依据。

　　

全球变暖背景下，长江流域正经历前所未有的气候挑战。这个占中国国土面积20%、贡献全国40%粮食产量的战略区域，近年来频繁遭遇破纪录高温事件——2022年夏季热浪导致430万人受灾、35万头牲畜死亡，凸显气候变化的现实威胁。然而，受限于19世纪末至20世纪初高分辨率观测数据的缺失，学界对工业革命以来流域长期气温变化规律认知不足，更难以评估巴黎协定1.5°C温控目标在区域尺度的实现情况。

北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室团队通过创新性整合7个性能最优的CMIP6模型，采用ANUSPLIN空间降尺度与分位数映射偏差校正技术，构建了1850-2100年0.5°×0.5°网格化月均SAT数据集。研究首次系统评估了流域季节性SAT长期演变特征，并基于世界气象组织(WMO)25年重现期标准定义了极端高温阈值。

关键方法突破

研究团队建立了"评价-加权-降尺度-校正"四步技术路线：首先运用泰勒技能评分(TSS)和年际变率评分(IVS)筛选出ACCESS-CM2等7个最优模型；其次采用熵值法确定网格化权重生成加权集成(WEGCM)；进而通过考虑海拔协变量的ANUSPLIN薄板样条法降尺度；最后使用等距CDF匹配法(CDFM)进行偏差校正，验证期(1907-1960)误差降低达53-78%。

历史变暖轨迹

分析显示流域气温变化存在显著转折点：1980年前各季节趋势微弱(0.01-0.02°C/10年)，而1980-2023年增温速率骤增至0.24-0.42°C/10年，春季增幅最大。2023年流域年均SAT异常(+1.64°C)首次突破巴黎协定阈值，近三年(2021-2023)已有三季气温超过该临界值。空间上，下游地区冬季增温最强(0.56°C/10年)，而上游在历史时期即呈现显著暖化信号。

极端事件演变

基于GEV分布分析发现，流域25年一遇极端高温阈值存在显著季节差异：夏季最高(21.05°C)，秋季最低(13.35°C)。2022年夏季热浪的SAT异常值(+1.1°C)创历史记录，其重现强度在SSP2-4.5情景下将于2050年后成为"新常态"。特别值得注意的是，秋季极端事件增幅最剧，远期(2076-2100)强度可达历史基准的3.5-7倍。

未来风险预估

概率分析显示：SSP2-4.5情景下，各季极端高温超历史阈值概率达58-81%，其中秋季风险最高；上游地区将成为未来极端高温热点区域。对比两种排放情景，SSP5-8.5将使极端事件强度再翻倍，凸显气候减缓的紧迫性。

这项研究首次建立了涵盖工业革命前基准期的长江流域长期气温序列，揭示了季节性极端高温的时空分异规律。成果不仅为验证全球气候模式在复杂地形区的适用性提供新范式，更指向上游高原地区独特的气候脆弱性——该区域增温加速可能通过冰雪反照率反馈进一步放大气候效应。研究强调，当前流域气候已进入"超额履行"巴黎协定状态，亟需建立考虑季节差异的区域适应策略，特别是针对秋季延长的暖季特征调整农业管理措施。未来工作需结合城市化、气溶胶等局地因子，深入解析极端高温的驱动机制。