摘要 基于ERA5和ERA5-LAND再分析資料，利用水量平衡分解法，將凈降水量（降水量減蒸發(fā)量，P-E）的變化分解為熱動(dòng)力貢獻(xiàn)、熱力學(xué)貢獻(xiàn)和渦動(dòng)貢獻(xiàn)，分析了2022年發(fā)生在長(zhǎng)江中下游平原的極端干旱事件的機(jī)理和演變過程，并將其與2013年同樣發(fā)生在長(zhǎng)江中下游的高溫干旱事件進(jìn)行對(duì)比分析。凈降水量分析表明，2022年長(zhǎng)江中下游平原汛期前期（5—6月）干旱主要由降水量減小導(dǎo)致，水量平衡分解分析顯示，湍流渦動(dòng)與平均環(huán)流變化的貢獻(xiàn)是早期干旱的主要因子;中期（7—8月）的高溫增強(qiáng)了地表蒸散發(fā)，尤其是裸土蒸發(fā)的增強(qiáng)，加劇了干旱程度，水量平衡分解顯示，表征溫度升高引起的水汽含量變化的熱力貢獻(xiàn)對(duì)干旱加劇的貢獻(xiàn)最大;后期（9—10月）高溫進(jìn)一步引發(fā)平均環(huán)流變化導(dǎo)致的熱動(dòng)力貢獻(xiàn)延長(zhǎng)了干旱持續(xù)時(shí)間。而2013年的高溫干旱為高溫引發(fā)的熱力學(xué)貢獻(xiàn)主導(dǎo)，持續(xù)事件短，干旱程度弱。本文對(duì)2022年發(fā)生在長(zhǎng)江中下游平原的高溫干旱復(fù)合型極端事件的發(fā)展和演變過程的剖析，可為濕潤區(qū)極端高溫干旱事件的預(yù)測(cè)預(yù)警提供參考。

關(guān)鍵詞高溫干旱復(fù)合型極端事件;P-E;水量平衡分解法;長(zhǎng)江中下游平原

在全球變暖和人類活動(dòng)的共同影響下，極端氣候事件頻發(fā)。政府間氣候變化專門委員會(huì)發(fā)布的第六次評(píng)估報(bào)告指出，工業(yè)革命以來全球幾乎所有的陸地地區(qū)均出現(xiàn)了極端高溫?zé)崂嗽龆嗟内厔?shì)，陸地升溫造成了洪c97c39c699cdc26f9913d178cb1368c6澇事件頻發(fā)和干旱事件強(qiáng)度的增強(qiáng)（IPCC，2021）。災(zāi)害性極端氣候事件頻發(fā)造成生命財(cái)產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重大損失。2022年我國以及歐洲、北美的多個(gè)國家都出現(xiàn)極端高溫事件，對(duì)農(nóng)業(yè)、能源和人體健康產(chǎn)生了嚴(yán)重影響（Zhang et al.，2023）。2022年WMO《全球氣候狀況》報(bào)告指出，當(dāng)年的高溫?zé)崂烁珊凳录绊憯?shù)百萬人口，造成數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)損失。糧食生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境對(duì)氣象災(zāi)害的敏感性增強(qiáng)，日益威脅人類的生存發(fā)展（Robine et al.，2008;Orlowsky and Seneviratne，2012;Li et al.，2018）。

干旱是指特定時(shí)空尺度上出現(xiàn)水分供需失衡，繼而導(dǎo)致水分持續(xù)短缺的現(xiàn)象（Dai，2011）。干旱一旦發(fā)生，往往持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣、危害性巨大（Li et al.，2011;Karl et al.，2012;Cook et al.，2014）。對(duì)于流域尺度的干旱研究f6842862e7909575172115e15be50425，水文干旱和氣象干旱是兩個(gè)常用的表征指標(biāo)（Dracup et al.，1980;Heim，2002）。氣象干旱指大氣中的降水顯著低于氣候平均態(tài)且高溫導(dǎo)致蒸發(fā)增加的現(xiàn)象，重點(diǎn)關(guān)注大氣的干濕狀況。長(zhǎng)時(shí)間的降水不足會(huì)導(dǎo)致地表徑流、地下水或水庫蓄水不足，誘發(fā)水文干旱（Hao and Singh，2015）。此外，持續(xù)的干旱會(huì)引發(fā)土壤水分異常虧缺，借助陸-氣耦合加劇高溫?zé)崂说膹?qiáng)度和持續(xù)時(shí)間（Vautard et al.，2007），形成災(zāi)害鏈，加重致災(zāi)程度。當(dāng)災(zāi)害疊加，高溫和干旱同時(shí)發(fā)生，其危害性要比單一極端事件更強(qiáng)，該災(zāi)害事件就成為復(fù)合型高溫干旱極端事件（Raymond et al.，2020）。近年來在人類活動(dòng)影響下，復(fù)合型高溫干旱極端事件發(fā)生頻發(fā)，加強(qiáng)相關(guān)機(jī)理研究能夠?qū)ζ溆懈畹恼J(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步提高對(duì)復(fù)合型高溫干旱極端事件的預(yù)測(cè)能力（余榮和翟盤茂，2021）。

長(zhǎng)江作為我國第一大河，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用（Liu et al.，2020）。長(zhǎng)江中下游平原是我國人口最集中、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化水平最高的區(qū)域之一，在國家現(xiàn)代化建設(shè)大局和全方位開放格局中具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位（He et al.，2021;Wang et al.，2023）。但近20年來長(zhǎng)江流域出現(xiàn)多次嚴(yán)重干旱事件：2006年夏季、2013年夏季、2019年秋季等，2022年長(zhǎng)江中下游平原出現(xiàn)1961年以來最嚴(yán)重高溫干旱事件（程浩秋等，2023）。6月13—26日高溫首先在我國北方發(fā)力;7月5—17日開始影響南方地區(qū);經(jīng)過短暫間歇，7月21日—8月30日南方出現(xiàn)持續(xù)性大范圍高溫天氣（孫博等，2023）。水文統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2022年長(zhǎng)江流域在汛期出現(xiàn)流域性嚴(yán)重枯水，中下游干流主要站點(diǎn)水位打破歷史同期最低紀(jì)錄（官學(xué)文和曾明，2022）。

在陸地水文循環(huán)中，凈降水量（降水量減蒸發(fā)量，P-E），即降水量與蒸發(fā)量的差值，是區(qū)域內(nèi)水分收支的體現(xiàn)。凈降水量相當(dāng)于陸地上長(zhǎng)期平均的徑流或水資源總量（Gao et al.，2014）。當(dāng)干旱發(fā)生時(shí)，P-E往往表現(xiàn)為減小（Seager et al.，2007;Yin et al.，2012）。在本文中，使用P-E作為水文干旱指數(shù)，來分析干旱的情況。

在干旱形成和發(fā)展過程中，氣溫-蒸發(fā)-濕度-降水的相互作用與反饋也并不是簡(jiǎn)單的線性過程，而往往表現(xiàn)為相當(dāng)復(fù)雜的多層次、多途徑交叉耦合過程。本文通過分析2000—2022年5—10月的降水與蒸發(fā)的演變特征，探討了2022年高溫干旱事件在降水和蒸發(fā)方面的特征，以及出現(xiàn)氣象干旱后，如何向水文干旱傳遞。

1 研究區(qū)域、方法、數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域

長(zhǎng)江中下游平原地勢(shì)平坦，河湖眾多，是我國水資源最豐富的地區(qū)。然而，受到副熱帶高壓的控制，夏季氣溫高、降水少，容易造成干旱事件。本文選取長(zhǎng)江中下游平原范圍（111°～123°E，27.75°～34°N）進(jìn)行研究，跨度范圍主要包括湖南、湖北、江西、安徽、浙江、江蘇、上海7個(gè)省市。

1.2 方法

在一段時(shí)間內(nèi)，垂直積分的水汽通量輻合量相當(dāng)于凈降水量（Gao et al.，2012，2015），水量平衡方程可以寫成：

其中：“-”表示平均值；“′”代表擾動(dòng)量；ρw表示水的密度；g表示重力加速度；下標(biāo)s表示地表；SymbolQC@表示水平散度。大氣運(yùn)動(dòng)和比濕分別用V和q表示。在等式右側(cè)，第一項(xiàng)積分表示平均大氣環(huán)流導(dǎo)致的水分收支，第二項(xiàng)是瞬時(shí)渦動(dòng)引起的水分收支（Trenberth and Guillemot，1995），第三項(xiàng)表示地表貢獻(xiàn)，其值通常比其他項(xiàng)?。⊿eager et al.，2007）。

定義：

δ（·）=（·）post-（·）pre。（2）

其中：·代表P、E、或P-E；post為任一單獨(dú)年份，例如，2022年；pre為2000—2019年20 a的平均態(tài)；因此，δ（·）代表單獨(dú)年份相對(duì)于20 a平均態(tài)的異常值。

相應(yīng)地，P-E的變化可以被分解為平均環(huán)流變化和瞬時(shí)渦動(dòng)變化引起的水分收支變化：

平均水汽通量變化可以繼續(xù)分解為：水汽含量變化引起的熱力學(xué)貢獻(xiàn)（δTH）和平均大氣環(huán)流變化引起的熱動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)（δMCD），因此P-E的變化可看作是δTH、δMCD和渦動(dòng)項(xiàng)（δTE）共同作用的結(jié)果：

其中：δTH是熱力學(xué)項(xiàng)，是由溫度引起的比濕變化對(duì)P--E- 變化的貢獻(xiàn)；δMCD為熱動(dòng)力項(xiàng)，代表了平均環(huán)流變化的貢獻(xiàn)；δTE為渦動(dòng)項(xiàng)，是指湍流對(duì)P--E-變化的貢獻(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)

降水和蒸散發(fā)數(shù)據(jù)使用歐洲中期預(yù)報(bào)中心的ERA5-LAND產(chǎn)品，大氣風(fēng)場(chǎng)和水汽數(shù)據(jù)采用ERA5再分析數(shù)據(jù)集。相比于ERA-Interim，ERA5水平分辨率提升至31 km，時(shí)間分辨率為3 h（Hersbach et al.，2020）。ERA5-LAND數(shù)據(jù)集是歐洲中期預(yù)報(bào)中心在ERA5的近地表大氣強(qiáng)迫下由陸面模式離線模擬得到的。ERA5-LAND描述了一定時(shí)期內(nèi)陸地上的水、能源循環(huán)的演變，提供了全球范圍內(nèi)50個(gè)變量，其水平分辨率為9 km，時(shí)間分辨率為1h（Mu?oz-Sabater et al.，2021）。為研究汛期內(nèi)不同月份的特點(diǎn)，文中使用了2000—2022年ERA5-LAND逐時(shí)地表溫度、降水、蒸散發(fā)等數(shù)據(jù)。同時(shí)，使用2000—2022年ERA5逐時(shí)風(fēng)速、地表氣壓等數(shù)據(jù)，根據(jù)式（4）進(jìn)行積分，計(jì)算結(jié)果經(jīng)月平均后開展分析。

2 結(jié)果分析

2.1 2022年的降水特征

2000—2019年汛期內(nèi)（5—10月）平均降水量為4.88 mm／d，7—8月降水更為集中，兩月內(nèi)平均降水量為5.64 mm／d。2022年汛期內(nèi)平均降水量為3.07 mm／d，較20 a均值偏少37％。其中7—8月平均降水量為3.11 mm／d，較同期均值偏少45％。汛期內(nèi)平均降水量與7—8月平均降水量均為2000年以來同期最低值（圖1）?；谟^測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果顯示，2022年長(zhǎng)江中下游地區(qū)汛期降雨量較同期20 a平均值減少37.1％，較氣候值偏少42％～75％（黃艷等，2023）。本文基于ERA5-LAND數(shù)據(jù)得到的2022年降水變化數(shù)據(jù)與以上基于觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的統(tǒng)計(jì)值接近，因此本文使用ERA5-LAND數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析是可靠的。

2.2 2022年的地表溫度和蒸散發(fā)特征

2000—2019年長(zhǎng)江中下游地區(qū)汛期平均地表溫度為23.9 ℃，其中，7—8月平均地表溫度顯著高于汛期平均，達(dá)到27.64 ℃。而2022年汛期平均地表溫度為24.89 ℃，較20 a均值偏高0.99 ℃;7—8月平均地表溫度達(dá)到29.8 ℃，比20 a均值偏高2.16 ℃（圖1）。自2000年以來，2022年汛期內(nèi)平均地表溫度與7—8月平均地表溫度均達(dá)到最高值。

從地表蒸散發(fā)總量的變化（圖2）可以看到，2022年汛期內(nèi)（5—10月）日蒸發(fā)量為3.08 mm／d，較20 a均值3.41 mm／d偏少9.6％，其中7—8月蒸發(fā)量為4.32 mm／d，較同期均值4.18 mm／d偏高3.3％。圖2顯示地表蒸散發(fā)總量和四個(gè)分量，可以看出裸土蒸發(fā)量顯著高于另外三個(gè)分量，樹冠截留蒸發(fā)和水面蒸發(fā)量較小，植被蒸騰量最小，汛期內(nèi)的20 a平均值分別為2.28、0.45、0.47和0.20 mm／d。其中，水面蒸發(fā)和植被蒸騰的年際波動(dòng)較小，裸土蒸發(fā)和樹冠截留蒸發(fā)年際變化較大。7—8月各蒸散發(fā)分量均高于整個(gè)汛期平均值，地面蒸散發(fā)偏差更大。2022年7—8月裸土蒸發(fā)的增強(qiáng)大大增強(qiáng)了地表總蒸發(fā)量。

2.3 2022年的P-E特征

在過去20年，長(zhǎng)江中下游地區(qū)汛期內(nèi)平均P-E值為1.48 mm／d，汛期內(nèi)分階段來看，汛期前期（5—6月），汛期中期（7—8月）和汛期后期（9—10月）均值分別為2.89、1.46和0.08 mm／d。在汛期不同階段，P-E有較大的變化。在絕大部分年份，汛期前、中期的P-E均為正值，而汛期后期P-E經(jīng)常達(dá)到負(fù)值（圖3）。這可能是由于汛期接近尾聲，降雨逐漸減少，同時(shí)汛期前期的降水使得土壤濕潤，地面蒸散持續(xù)較強(qiáng)。在2022年汛期內(nèi)平均P-E達(dá)到負(fù)值，為-0.01 mm／d，這是2000年以來唯一一次達(dá)到負(fù)值。汛期前、中、后期均值分別為1.93、-1.21和-0.74 mm／d。2022年P(guān)-E在各階段均低于多年同期平均值，其中汛期中期為2000年以來的最小值。因此認(rèn)為2022年為干旱年，且干旱程度較強(qiáng)。結(jié)合降水與蒸散發(fā)的變化看，2022年整個(gè)汛期P-E減少主要是由降水減少導(dǎo)致，而中期P-E減少是由地表蒸發(fā)量增大和降水量減小共同作用導(dǎo)致的。因此，2022年夏季強(qiáng)的地表蒸發(fā)加重了此次干旱事件。

2.4 2022年極端干旱的貢獻(xiàn)因子解析

2000年以來，盡管渦動(dòng)貢獻(xiàn)一直為負(fù)值，但是熱動(dòng)力貢獻(xiàn)與熱力學(xué)貢獻(xiàn)均為較大的正值，其中熱力學(xué)貢獻(xiàn)小于熱動(dòng)力項(xiàng)貢獻(xiàn)，因此，P-E整體呈現(xiàn)正值（圖4a）。汛期前期，通常熱動(dòng)力項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)對(duì)P-E變化起主要作用;進(jìn)入汛期中期，渦動(dòng)項(xiàng)對(duì)P-E變化做負(fù)貢獻(xiàn)，且渦動(dòng)項(xiàng)作用強(qiáng)于熱動(dòng)力項(xiàng)和熱力學(xué)項(xiàng);到了汛期后期，渦動(dòng)貢獻(xiàn)較之前的階段減弱，熱動(dòng)力項(xiàng)和熱力學(xué)作用更為顯著。

2022年5—10月的高溫干旱極端事件中，熱動(dòng)力項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)對(duì)P-E的變化表現(xiàn)出較大負(fù)貢獻(xiàn)，分別為-1.29和-1.38 mm／d。將整個(gè)汛期分階段來看，汛期前期，熱動(dòng)力項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)對(duì)P-E異常就有明顯的負(fù)貢獻(xiàn);進(jìn)入到中期，干旱較為嚴(yán)重的階段，熱動(dòng)力項(xiàng)、熱力學(xué)項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)均對(duì)P-E變化均呈現(xiàn)負(fù)貢獻(xiàn)，其中渦動(dòng)項(xiàng)貢獻(xiàn)達(dá)到-2.78 mm／d;9—10月，汛期接近尾聲，在這個(gè)階段熱動(dòng)力貢獻(xiàn)最大，達(dá)到-2.25 mm／d。也就是說，在汛期發(fā)展的不同階段，熱動(dòng)力項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)貢獻(xiàn)一直為負(fù)，熱力學(xué)項(xiàng)在汛期中期亦為負(fù)。因此，2022年的汛期干旱初期由湍流渦動(dòng)和平均環(huán)流變化共同作用引起，高溫加劇了中期的干旱程度，后期高溫導(dǎo)致的平均環(huán)流的異常導(dǎo)致干旱延續(xù)至10月。因此，此次干旱過程為被高溫加劇的平均環(huán)流變化主導(dǎo)的復(fù)合型極端事件。

2.5 2013年與2022年的異同

圖1和圖3顯示，2013年長(zhǎng)江中下游平原同樣發(fā)生了一次僅次于2022年的嚴(yán)重高溫干旱事件，該次事件也是當(dāng)時(shí)我國中東部地區(qū)有觀測(cè)以來的最高紀(jì)錄，影響范圍波及9個(gè)省份，影響人數(shù)超過10億（Sun et al.，2014;江曉菲等，2020）。此外，該次高溫?zé)岷?duì)水稻糧食產(chǎn)量（張佩等，2019）、人體健康（奚用勇等，2019）都造成重大影響，乃至其形成機(jī)理和影響，并成為之后10 a都被多方面論證的典型案例，直至2022年高溫干旱事件的出現(xiàn)。下面，我們對(duì)兩次史無前例的極端事件進(jìn)行對(duì)比分析，深入剖析兩次高溫干旱演變過程，加深對(duì)高溫至干旱的機(jī)理認(rèn)知。

與2022年相似，2013年地表溫度偏高，汛期內(nèi)平均地表溫度較20 a平均高0.72 ℃，7—8月平均地表溫度高出均值1.95 ℃。汛期內(nèi)平均降水量較20 a平均減少0.64 mm／d，其中7、8月平均降水量減少1.81 mm／d，減少33％。2013年與2022年有一定相似性，同樣為汛期內(nèi)降水偏少，溫度偏高的年份。但地面蒸散發(fā)過程存在差異，2013年汛期內(nèi)蒸散發(fā)量為3.5 mm／d，7—8月蒸發(fā)量為4.55 mm／d，均較20 a均值偏高。整個(gè)汛期平均P-E為0.75 mm／d，在汛期三個(gè)階段中，P-E分別為3.03、-0.71和-0.06 mm／d。2013年整個(gè)汛期雖然降水減少蒸發(fā)增強(qiáng)，但P-E依舊為正，其干旱強(qiáng)度遠(yuǎn)小于2022年。

從水汽收支分解看，整個(gè)汛期來看熱動(dòng)力貢獻(xiàn)接近零，熱力學(xué)項(xiàng)與渦動(dòng)項(xiàng)為負(fù)貢獻(xiàn)。在5—6月，熱力學(xué)項(xiàng)與渦動(dòng)項(xiàng)為明顯的負(fù)貢獻(xiàn)，其中熱力學(xué)項(xiàng)最大;7—8月熱動(dòng)力貢獻(xiàn)和渦動(dòng)貢獻(xiàn)加入，使得汛期中期成為干旱最嚴(yán)重的階段;進(jìn)入到9—10月，熱力學(xué)項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)對(duì)P-E變化轉(zhuǎn)為正貢獻(xiàn)，僅有熱動(dòng)力項(xiàng)為負(fù)貢獻(xiàn)，干旱程度開始減弱。與2022年相比，2013年的高溫干旱過程是熱力學(xué)項(xiàng)貢獻(xiàn)主導(dǎo)的高溫干旱事件：早期由高溫引起，中期平均環(huán)流變化和湍流渦動(dòng)加劇干旱，之后只剩熱力學(xué)項(xiàng)貢獻(xiàn)，干旱快速減弱。而2022年，早期的干旱源于平均環(huán)流變化，在中后期高溫加入，加劇了干旱，期間熱動(dòng)力學(xué)項(xiàng)的貢獻(xiàn)持續(xù)整個(gè)汛期，使得汛期干旱的強(qiáng)度有所不同。

3 結(jié)論與討論

2022年我國長(zhǎng)江中下游地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的高溫干旱極端事件，此次高溫干旱過程強(qiáng)度大、hFx4NKg/gcyVTQBIEZK9sT31PNltx0imO7NyIIpogRQ=持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)日常生活、農(nóng)業(yè)發(fā)展、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等帶來了嚴(yán)重危害。本文根據(jù)2000—2022年長(zhǎng)江中下游平原汛期地表溫度、降水、蒸發(fā)以及P-E的演變，對(duì)比2013年，分析了2022年高溫干旱事件的特征，利用水量平衡方程探討此次極端事件在汛期不同階段的進(jìn)程，分析其機(jī)理和演變過程。結(jié)果表明：

1）地表水量平衡分析顯示，2022年汛期內(nèi)地表溫度較20 a（2000—2019年）均值偏高近1 ℃，其中7—8月偏高超過2 ℃。汛期內(nèi)降水減少37％，7—8月降水量甚至較同期均值減少45％。7—8月裸土蒸發(fā)的加強(qiáng)使得地表蒸散發(fā)過程大大增強(qiáng)。自2000年以來，2022年首次出現(xiàn)汛期內(nèi)P-E為負(fù)，同時(shí)在汛期各階段P-E均低于多年同期平均值。此次干旱過程主要由降水減少導(dǎo)致，而7—8月強(qiáng)的蒸發(fā)過程加重了此次干旱的強(qiáng)度。

2）水汽收支變化分解顯示，熱動(dòng)力項(xiàng)和渦動(dòng)項(xiàng)在整個(gè)汛期一直對(duì)P-E變化做負(fù)貢獻(xiàn)，熱力學(xué)項(xiàng)在7—8月介入貢獻(xiàn)。2022年干旱主要由異常的平均環(huán)流變化和湍流渦動(dòng)引起，到了汛期中期，高溫的熱力學(xué)作用加劇了干旱程度，同時(shí)高溫進(jìn)一步加劇平均環(huán)流的異常。因此，汛期后期在熱動(dòng)力項(xiàng)貢獻(xiàn)的作用下，干旱持續(xù)到了10月。平均環(huán)流變化主導(dǎo)了2022年的高溫干旱過程。

3）2013年，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)同樣出現(xiàn)了汛期內(nèi)地表溫度偏高、降水減少、蒸發(fā)增強(qiáng)的特征，但P-E依舊為正，其干旱程度弱于2022年。根據(jù)P-E變化的分解，2013年汛期初期，高溫是引發(fā)干旱過程的主要因素;在汛期中期，疊加平均環(huán)流的作用，使得干旱持續(xù);到了汛期末期，僅剩熱力學(xué)項(xiàng)貢獻(xiàn)，干旱程度快速減弱。熱力學(xué)貢獻(xiàn)主導(dǎo)了2013年的高溫干旱過程。

一直以來，長(zhǎng)江都是水旱災(zāi)害頻發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。全球氣候變化背景下，干旱等極端事件頻繁發(fā)生。本文在分析2000年以來的凈降水量氣候態(tài)的基礎(chǔ)上，針對(duì)2022年發(fā)生在長(zhǎng)江中下游平原地區(qū)的百年難遇的極端高溫干旱事件的演變過程開展研究，剖析極端事件的演變發(fā)發(fā)展過程，并與2013年的高溫干旱事件進(jìn)行對(duì)比，深入理解長(zhǎng)江中下游平原高溫與極端干旱的關(guān)系。深入研究高溫干旱復(fù)合型極端事件的發(fā)展和演變過程，有助于區(qū)域型干旱事件和持續(xù)時(shí)間的預(yù)測(cè)，為地方政府部門間的聯(lián)動(dòng)溝通、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)爭(zhēng)取時(shí)間，制定預(yù)警和防控預(yù)案，有助于減少干旱造成的糧食生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)損失等災(zāi)害。

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Analysis of influencing factors of heatwave and drought compound extreme events in 2022 in the middle-lower Yangtze Plain

Abstract Drought poses a significant threat to economic and agricultural development，impacting physical health and daily life.With global warming，heatwaves，and droughts，extreme events are occurring with increasing frequency，exacerbating disaster risks.The middle-lower Yangtze Plain，one of China’s most densely populated，economically developed，urbanized regions，experienced the most severe heatwave and drought-compound extreme event since 1961 in 2022.This event significantly impacted energy supply，agricultural production，and the ecosystem.This study analyzes precipitation and evaporation characteristics during the flood season from 2000 to 2022，exploring the mechanism and evolution of the 2022 extreme drought event in the middle-lower Yangtze Plain.A comparison with the high-temperature and drought events in 2013 provides a deeper understanding of the relationship between high temperatures and extreme drought in this region.The hydrological drought index，net precipitation（precipitation minus evapotranspiration，P-E） is used to analyze the drought conditions.Using ERA5 and ERA5-LAND reanalysis data，changes in P-E are decomposed into dynamic，thermodynamic，and transient eddy componentsby analyzing the moisture flux budget.Surface temperature during the 2022 flood season increased by nearly 1 ℃ compared to the 20-year average（2000—2019），with temperatures rising over 2 ℃ from July to August.Precipitation during the flood season decreased by 37％ and by 45％ from July to August，respectively，compared to the average for the same period.Net precipitation analysis indicates that the drought was primarily caused by decreased precipitation in the early flood season（May—June） of 2022.Moisture flux budget decomposition shows that changes in transient eddy and mean circulation were major contributorsto the early drought.In the mid-period（July—August），high temperatures enhanced surface evapotranspiration，especially in bare soil，worsening the drought.The thermodynamic contributionfrom increased specific humidity，driven by temperature rise，was the greatest factorin drought intensification.In the later period（September-October），high temperatures further altered the average circulation，with the dynamic component extending the drought duration.In contrast，the 2013 high-temperature and drought event was initially dominated by thermodynamic contributions，with mean circulation and transient eddy changes intensifying the mid-period droughtand only thermodynamic contributions remaining later，resulting in shorter duration and weaker drought severity.This analysis of the 2022 heatwave and drought compound extreme event development and evolution in the middle-lower Yangtze Plain provides a reference for predicting and warning about high-temperature and drought extreme events in humid areas.In-depth research on these development and evolution events can improve regional drought event prediction and duration forecasting.

Keywords heatwave and drought compound extreme events;P-E;moisture flux budget decomposition;middle-lower Yangtze Plain