湿度会显著加剧高温对人体健康的危害。极端高温与高湿天气常被称为“无声的杀手”，不仅威胁人类健康，也严重影响劳动生产力。特别是当这类极端天气在多个地区同时发生时，会给医疗体系和能源供应带来沉重压力，削弱跨区域的资源调配能力，从而导致更大范围的人群暴露和巨额经济损失。

在全球变暖背景下，如何预估并理解这种多地同时发生的复合型极端事件，对于提升各地应对热浪的风险管理能力至关重要。近日，我系袁嘉灿教授课题组联合国内外合作者，从准定常波的角度系统探讨了未来极端湿热事件的变化特征。研究表明，在更暖的气候背景下，特定波数的高振幅准定常波事件将更为频繁，从而引发更多的极端湿热天气在中纬度的多个特定地区同时发生。

在历史气候背景下，准定常3波和7波振幅的增强会调控温度平流和水汽输送等关键物理过程，从而导致北半球中纬度若干特定区域的温度和湿度升高，并促使这些区域更易同时出现极端湿热天气。其中，3波主要影响的区域包括北美中北部、欧洲西部和亚洲东北部（图3a）；而7波则主要作用于阿拉斯加、北美西部、里海周边、中国川藏地区以及亚洲东北部（图3b）。

在更暖的气候背景下，高振幅3波和7波事件的发生频率预计将显著增加。如图1所示，当分别以1.0、1.5和2.0倍标准差（灰色虚线）作为阈值筛选高振幅事件时，3波和7波的发生频率均随气候变暖而显著增加，表明这一趋势对阈值设定具有较强的稳健性。另一方面，未来高振幅3波和7波事件的相位分布与历史时期大体一致（图2），意味着历史气候中受其影响的关键区域在未来空间位置预计基本保持稳定，并将继续受到此类大气波动的影响。进一步的分析显示，在增暖背景下，更频繁的高振幅3波和7波事件将导致这些特定区域的极端湿热天气发生频率显著高于其他中纬度地区（图3）。本研究有助于明确那些与特定波数准定常波紧密相关、未来更易面临多地同时发生湿热极端风险的“热点区域”。居住在这些区域的人口将可能遭遇愈加频繁的极端湿热事件，这突显出制定多区协同的适应与防范策略的紧迫性，以应对未来此类事件所带来的日益加剧的社会与环境风险。

上述成果以“Linking High-Amplitude Quasi-Stationary Waves with Concurrent Humid-Heat Extremes in a Warming World”为题发表在《Geophysical Research Letters》期刊上。复旦大学大气与海洋科学系博士生林其燕为论文第一作者，袁嘉灿教授为论文通讯作者，合作作者包括复旦大学的张人禾院士和哥伦比亚大学的Mingfang Ting教授。该研究获得了国家自然科学基金项目（42288101和42175066）的资助。

图1｜准定常波振幅直方图：历史时期（蓝色）和未来时期（红色）。五角星表示历史时期的平均振幅，灰色虚线分别表示高于该平均振幅1.0、1.5和2.0标准差的位置（即选取高振幅准定常波事件的阈值）。

图2｜高振幅准定常波月份300hPa经向风异常的合成：填色为历史时期（打点代表通过99%置信水平的显著性检验），等值线为未来时期。

图3｜高振幅准定常波相关的极端湿热事件：第一列为历史时期，第二列为未来时期，第三列为从历史时期到未来时期的变化。Ratio of sWBGTX90代表极端湿热天数在高振幅准定常波月份与晚夏所有月份的比值；(a)-(d)中的打点代表通过99%置信水平的显著性检验。

论文信息：

Lin, Q., Yuan, J., Ting, M., & Zhang, R.(2025). Linking high‐amplitude quasi‐stationary waves with concurrent humid‐heat extremes in a warming world. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116260. http://doi.org/10.1029/2025GL116260.