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南京大学Nature Climate Change丨全球变暖加剧中低纬度地区极端日际温度变化

2026-04-16 03:51:24

文章标题：Global warming intensifies extreme day-to-day temperature changes in mid–low latitudes

期刊名称：Nature Climate Change

发表时间：2026年

文章DOI：https://doi.org/10.1038/s41558-025-02486-9

1.文章背景

在全球气候变暖持续加剧的背景下，极端气候事件的频率和强度不断上升，已成为影响人类社会与自然生态系统稳定性的关键因素。当前主流研究主要基于ETCCDI等指标体系，对极端高温、低温及降水等事件进行刻画，但这些指标多集中于单日极值或持续性事件，对于“相邻两天之间的剧烈温度变化”这一重要气候特征缺乏系统关注。事实上，日际温度变化（day-to-day temperature change, DTDT）作为气候系统高频波动的重要体现，不仅反映了大气动力与热力过程的不稳定性，还直接影响人类健康、生态系统功能及社会经济活动，其影响甚至在部分地区超过昼夜温差。已有研究表明，剧烈的温度骤变可显著增加死亡率、诱发疾病，并对生态系统生产力和生物适应能力产生冲击。然而，目前关于这种极端日际温度变化的长期演变特征、空间分布规律及其驱动机制仍缺乏系统认知，尤其是在全球变暖背景下，该类极端事件是否已经发生显著变化、未来将如何演变，以及其背后的物理机制仍存在明显不确定性。此外，传统气候极端指标体系难以捕捉这种“快速变化型极端事件”，导致气候风险评估中存在重要缺口。因此，有必要将日际温度剧烈波动作为一种独立的极端事件类型加以研究，以弥补现有气候极端研究框架的不足，并更全面地理解气候变化对人类健康、生态系统稳定性及社会适应能力所带来的潜在风险。

2.创新之处

该研究从气候极端事件的新视角出发，将“相邻两天之间的温度剧烈变化”定义为一种独立的极端气候事件类型，突破了传统仅关注单日极值或持续性极端事件的研究框架，从而拓展了极端气候的认知维度。通过构建基于历史分布90百分位阈值的极端日际温度变化指标体系，并系统刻画其幅度、频率及总强度等多维特征，实现了对该类高频极端事件的定量描述与全球尺度评估。研究进一步结合多源观测数据、再分析资料以及CMIP6地球系统模式，揭示了过去数十年中低纬度地区该类极端事件显著增强的事实，并明确指出其变化趋势在空间分布上具有显著纬度差异性。同时，通过最优指纹识别方法，定量分离了不同外强迫对该现象的贡献，明确了温室气体排放是驱动其变化的主导因素。在机制层面，研究构建了多变量综合分析框架，系统揭示了土壤水分下降、大气环流变率增强以及辐射过程变化等多因子耦合作用对极端日际温度变化增强的关键作用。此外，通过未来情景模拟，定量评估了不同排放路径下该类极端事件的演变趋势，并指出其将在全球大部分人口密集区域持续增强，从而对社会与生态系统构成更大风险。该研究不仅在极端气候事件识别方法上实现了拓展，同时在归因分析与机制解释上构建了多尺度、多要素耦合的分析框架，为气候风险评估提供了新的指标体系和理论支撑。

3.重要结论

全球变暖正在增加多种极端天气和气候事件的发生频率与强度。本文提出，超过历史记录90百分位阈值的极端日际温度变化是一类独立但长期被忽视的极端事件类型。在许多地区，这类温度骤变对人类健康的影响甚至超过昼夜温差。全球观测表明，自20世纪60年代以来，该类事件在中低纬度地区显著增加，而在高纬度地区有所减少，其变化主要受温室气体强迫驱动。气候模型进一步表明，在未来变暖情景下，该类极端事件将持续增强，到2100年，其发生频率、变化幅度和总强度分别增加约17%、3%和20%，影响范围覆盖约80%的人口。极端日际温度变化的增强与土壤干燥、大气压和土壤水分变率增加密切相关，对社会系统与生态系统的适应能力构成显著风险。

4.重要图表

END

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