研究概要：

中亚地处欧亚大陆腹地，是全球干旱与半干旱气候带的核心区域之一，其水资源主要依赖冬春季降水及积雪融水补给，水文过程对气候波动高度敏感。春季降水异常不仅决定当年河川径流与水库蓄水格局，也直接影响农业生产、基础设施安全及区域防洪体系的稳定运行。2024年春季，中亚西北部地区发生了自1980年以来最为严重的复合型洪水灾害，灾害累计影响超过11万人，导致大规模人员转移，交通、电力和农业生产受到严重冲击。此次“强降水—热浪”灾害强度高、阶段衔接紧密，呈现出典型的湿—热复合极端特征，为定量评估不同气候驱动因子在复合洪水形成中的作用提供了关键案例。该研究基于多源观测资料与气候模式模拟结果，展开了系统的复合极端事件归因分析。

研究结果表明：2024年3月的三日最大降水量达到气候平均值的三倍以上；4月的七日平均最高气温则比常年偏高近6°C，二者均为近四十余年来最强水平。统计分析显示，此类强度的极端降水与极端高温事件在历史记录中发生概率极低，且此前未曾以如此紧密衔接的形式连续叠加出现。机制分析进一步表明，前期强降水显著提高了土壤含水量并加速积雪消融；随后持续的晴空条件与下沉运动增强地表短波辐射输入，触发陆气正反馈过程，在水文与热力两个维度协同放大洪水强度。定量评估了温室气体排放、气溶胶强迫及内部气候变率对类似复合事件发生概率的影响，在当前气候背景下，仅温室气体浓度升高已使类似“强降水—热浪”复合事件的发生概率提高约8倍，除长期增暖趋势外，海洋驱动的内部气候变率在此次事件中发挥了重要调制作用。因此，人为温室气体排放显著抬升了复合极端事件的背景发生概率，而具体年份中事件强度的异常幅度，则在很大程度上取决于海气内部变率的位相结构及其与陆面反馈过程的耦合效应。研究将海温驱动的内部气候模态显式纳入风险评估框架，有助于提升对未来多灾种叠加风险的预判能力，为中亚地区水资源管理与防洪减灾提供更可靠的科学依据。

（a）1980–2024年中亚西北部地区三日极端降水指数和七日极端高温指数观测时间序列；（b）CMIP6模式原始与偏差校正后的归一化Rx3day和Tx7day四分位箱线图；（c）2024年3月26–28日Rx3day异常及850 hPa水汽通量异常；（d）2024年4月18–24日Tx7day异常及500 hPa位势高度异常，均相对于1980–2010年气候态

（a）2022–2026年SSP2–4.5情景下，CMIP6模型归一化校订后的三日极端降水指数与七日极端高温指数的边际和联合概率分布；（b）基于2024年（左）和2016年（右）阈值，全强迫、温室气体强迫及气溶胶强迫下复合洪水相对自然强迫的发生概率比；（c）复合事件的双变量重现期，全强迫与自然强迫对比；（d）CMIP6模式近未来、本世纪中期和末期归一化校订后的极端降水和高温四分位箱线图