入汛以来，我国多地极端天气事件频发：高温与暴雨交替登场，干旱与洪水快速切换，复合型气候灾害给生产生活带来严峻挑战。科学家普遍认为，这些极端气候事件与人类活动导致的碳排放密切相关，但两者之间的定量关系长期缺乏明确的计算方法。
如今，这一空白被中国科学家填补。华南理工大学未来水利交叉团队与北京大学朴世龙院士、张尧研究员团队等合作，提出了“复合事件对累积碳排放的瞬时响应”（TCoRE）指标，系统揭示了极端降水、高温等复合极端气候事件与碳排放之间的响应规律。相关成果发表于《自然》。近日，记者采访了研究团队核心成员，揭开气候“风险密码”背后的科学发现与深远意义。
华南理工大学未来水利交叉团队部分成员合影。研究团队供图联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告作者、加拿大科学家安德鲁·麦克杜格尔评价该研究“具有开创性和重大科学意义”；澳大利亚科学家道格·理查德森则认为，研究工作“极其创新且全面，所提指标是全新的”。
为何复合事件比平均温升更危险？
长期以来，科学界主要依赖“累积碳排放-全球平均气温响应”（TCRE）指标评估气候变化。该指标被IPCC第五次和第六次评估报告大篇幅采用，其核心逻辑是：碳排放越多，全球平均气温上升越高。然而，研究团队指出，真正对社会和生态系统造成巨大损失的往往并非平均温度的变化，而是极端气候事件，尤其是多种极端事件同时发生或接连出现的“复合事件”。
“高温与干旱同时发生、高温与暴雨共同出现、多个极端事件连续发生——这些复合事件造成的破坏远超单一灾害的简单叠加。”论文共同通讯作者、华南理工大学教授王兆礼强调，“它们对社会的影响往往远超单一灾害，对经济产生极为不利的冲击。”
论文第一作者、华南理工大学副教授李军进一步解释：“以往科学家主要采用TCRE指标，但它只能计算碳排放对全球气温的影响。我们提出的TCoRE则可以推算全球累积碳排放与复合极端气候事件之间的定量关系。如果说TCRE回答的是‘每排放1000吨二氧化碳，全球平均温度会上升多少’，那么TCoRE回答的则是：‘每排放1000吨二氧化碳，复合极端气候事件风险会增加多少？’”
TCoRE指标的提出，标志着气候变化研究从“平均气候响应”迈向了“风险响应”。它建立了“累积碳排放—复合极端事件—剩余碳预算”之间的定量联系，为理解气候风险随碳排放增加的演变规律提供了全新的理论框架。
“该研究不仅弥补了IPCC评估体系中长期未纳入复合事件的研究空白，也使得全球剩余碳预算面临更为严峻的重新评估。”李军对《中国科学报》表示，该成果是华南理工大学首个以交叉团队为研究主体取得的重大研究进展。
每一吨排放都在放大最坏的可能
在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助下，研究团队将TCoRE指标应用于CMIP6全球气候模式，模拟碳排放与对应的复合气候事件，并用观测数据对模拟值进行约束，获得三项具有重要政策启示的关键发现。
发现一：复合事件风险被严重低估。研究显示，经观测数据约束后的TCoRE值比地球系统模式集合平均值偏高37%~75%，意味着未来复合事件的发生频次将显著高于现有气候模式的预估水平。换言之，人类可能面临比模型预测更为严峻的复合极端气候风险。
发现二：罕见强复合事件的风险增长呈“陡峭曲线”。强度较低的复合事件发生频次随累积碳排放增加呈线性增长，而强度更高的复合事件频次则呈非线性增加。
李军工作时留影。王林泉 摄李军打了个比方：“随着大气中累积的二氧化碳越来越多，较为普通的复合气候事件发生概率将线性增加，但极为罕见且破坏性更大的复合极端气候事件发生风险，会以更快的速度上升——这条曲线会变得非常陡峭。”这意味着，碳排放的持续累积将不成比例地放大最危险灾害的风险。
发现三：全球剩余碳预算大幅缩水，2℃温控目标或仍偏高。基于TCoRE指标，研究团队重新评估了全球剩余允许碳预算，结果表明，在纳入复合事件影响后，实现全球温控目标所允许的碳排放量大幅减少。
李军指出：“如果在气候评估中忽略复合事件影响，将会高估全球剩余碳预算，从而低估未来气候风险。考虑到复合极端事件对人类社会的实际影响，全球剩余的‘碳预算’可能比先前估计的更加有限。这意味着《巴黎协定》‘将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内’的长期目标仍有可能偏高。”
“每一吨碳排放，都在为下一个复合极端事件的发生概率增添砝码。”论文共同通讯作者张尧指出，这一结论为国际气候谈判和各国碳中和路径设计敲响了警钟：碳预算比想象中更紧张，行动需要更加紧迫。
在全球变暖加剧、极端天气频发的当下，TCoRE指标的提出，不仅为科学界提供了一把精准的“风险尺”，也为政策制定者和公众敲响了警钟：气候风险不是远方的抽象数字，而是眼前正在发生的、结伴而来的致命威胁。
碳排放的账不能只算“平均温度”
TCoRE指标的诞生，不仅是气候科学基础理论的重要突破，也具有广阔的应用前景。王兆礼向记者介绍了团队下一步的三个重点研究方向。
第一，扩展复合灾害类型。目前研究主要聚焦于高温与降水/湿润的复合事件，团队计划将TCoRE扩展至更多灾害组合，如洪水与风暴、热浪与空气污染、干旱与野火等，构建更全面的复合风险评估框架。
第二，耦合经济损失评估。“我们正在将气候风险与经济损失直接耦合，”王兆礼说，“不仅要回答‘复合事件发生概率增加多少’，还要回答‘会带来多大的经济损失、对哪些行业冲击最大’。”这将为政府制定适应政策、企业进行风险管理提供直接的经济学依据。
第三，建立中国区域风险评估体系。考虑到不同地区的自然地理、人口密度、产业结构差异巨大，团队将致力于构建面向中国区域和行业部门的精细化风险评估体系，为国家“双碳”战略和防灾减灾提供科学支撑。
此外，研究成果有望在多个应用方向落地：全球气候变化风险评估、碳中和路径设计、国际气候谈判、复合灾害预警预报平台建设、碳足迹估算等。
“该研究推动了气候变化研究从‘平均气候响应’走向‘风险响应’。”未来水利交叉团队对TCoRE写入IPCC下一次评估报告表达了期待：“IPCC至今已发布多次气候变化与碳排放响应评估报告，但主要围绕碳排放对全球气温的影响。随着TCoRE指标的提出，我们预计，碳排放对全球极端气候事件的影响也有望写入下次报告中。”
从TCRE到TCoRE，变化的不仅是一个指标的字母顺序，更是人类理解气候风险的视角——从关注“平均温度升了多少”，转向追问“最坏的情况会坏到什么程度”。在极端天气日益频繁的今天，这把新标尺的意义，或许比任何一个数字都更为深远。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10544-1
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