2023年夏季极端高温热浪席卷华北大地。根据中国气象局报道，今年6月北京、天津、石家庄均打破了当地观测史上单月高温日数最多纪录。6月21-30日期间，华北地区共有124个国家气象站气温超过40℃。6月22-24日端午节期间，北京南郊观象台连续三天气温达到或超过40℃，为该站观测史上首次40℃三连击。此次高温过程强度强、范围广，对交通安全、人民生命健康、能源供应、农业发展造成不利影响。
如此罕见的高温热浪事件是否以及在多大程度上和人类活动引起的气候变化有关？这样强的热浪事件在未来发生的频率和强度将如何？继7月3日发布极端天气归因结果后，中国科学院大气物理研究所研究员、中国科学院大学岗位教授钱诚团队，联合清华大学万科公共卫生与健康学院黄存瑞教授、荷兰和英国等的合作者于12月7日在Environmental Research Letters期刊（JCR一区，IF=6.947）发表关于2023年端午假期华北破纪录高温热浪事件快速归因及未来风险预估的研究论文。该论文被IOP出版社选为press release。
研究结果表明：2023年端午假期华北区域平均的最高气温达到1959年以来每年6月连续3天最高气温的历史最高值；此次连续3天的破纪录热浪事件受过境的暖高压系统影响，并由干燥的土壤湿度反馈加强；在当前（2023年）气候下该次事件重现期约为111年（发生概率约1/111），即为小概率高影响事件；经验方法和基于耦合模式的方法两者一致表明，人为气候变化使华北地区类似2023年端午假期的极端高温热浪事件的强度显著增强至少1℃(0.8–1.3℃)；未来预估结果显示，即使在实现全球温升控制在1.5℃目标的碳中和情景下，21世纪剩余的时间内华北地区发生类似2023年端午假期的热浪的概率仍将比2023年气候状态下至少增加1.6(1.3–2.1)倍、强度至少增强0.5℃(0.2–0.8℃)；如果仍按照中等排放路径情景发展，到本世纪末发生类似热浪事件的概率将增加达5.5(4.9–6.3)倍、强度增强达2.9℃(2.4–3.1℃)。
该项研究显示了实施碳中和对缓解热浪的积极作用；同时也表明，即使实现碳中和目标后，未来华北地区仍需要适应6月份出现像2023年这样强的连续3天热浪的情形。它将对人们的健康产生威胁，采取建立高温早期预警系统等有效干预措施来管理公众健康风险和减少高温暴露是两种有效的适应对策。
该项研究得到国家自然科学基金委“面向碳中和实现路径的自然-社会系统多尺度模式耦合关键理论和技术预研究”专项培育项目（42341203）、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队项目（YSBR-086）等的共同资助。
Qian, C., Y. Ye, J. Jiang, Y. Zhong, Y. Zhang, I. Pinto, C. Huang, S. Li, and K. Wei: Rapid attribution of the record-breaking heatwave event in North China in June 2023 and future risks. Environ. Res. Lett., 19, 014028, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad0dd9
图1. 2023年6月22-24日期间华北高温热浪的特征和多方法多模式归因结果
图2. 未来三个典型时期发生类似事件的预估：（左侧2张图）延续目前的中等排放情景(SSP2-4.5)下的概率比和强度变化；（右侧2张图）实现全球温升控制在1.5℃目标的碳中和情景(SSP1-1.9)下的概率比和强度变化