5月13日晚,华南理工未来水利交叉团队以“Enhanced response ofextreme compound events to cumulative CO2 emissions”(极端复合事件对累积二氧化碳排放的响应增强)为题,在国际顶尖学术期刊Nature上发表最新成果。
近日,该团队在水利科学与地理科学交叉领域取得重大科研突破,创新性地提出了“复合事件对累积碳排放的瞬时响应(TCoRE)”指标,系统揭示了复合极端气候事件(如极端降水-高温,简称复合事件)与碳排放的响应规律,填补了联合国政府间气候变化专门委员会在气候变化与碳排放评估体系中,未纳入复合事件的研究空白。

论文截图
该论文第一完成单位为华南理工大学,研究工作联合北京大学研究团队展开。论文第一作者为华南理工大学李军副教授;通讯作者为北京大学张尧研究员、华南理工大学王兆礼教授;论文合著者包括中国工程院院士、华南理工大学唐洪武教授,中国科学院院士、北京大学朴世龙教授,法国科学院院士、中国科学院外籍院士、巴黎萨克雷大学Philippe Ciais教授,以及北京大学章红颖博士。
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)”这一指标来评估气候变化。然而,本研究团队指出,气候风险更多源于极端气候事件,尤其是多种极端气候事件同时发生的“复合事件”。这类事件往往对生态系统和经济社会发展造成比单一极端气候事件更为严重的影响。为此,研究团队提出了“复合事件对累积碳排放的瞬时响应(TCoRE)” 指标,旨在量化碳排放与复合事件频率的关系。

图1. TCoRE随累积碳排放的变化
通过深入分析,研究团队取得了以下关键发现:强度较低的复合事件发生频次将随累积碳排放增加呈线性增长;然而,对于强度更高的复合事件,其频次将呈现非线性增加。这些结果表明,罕见且严重的复合事件,对碳排放的响应更为敏感。
此外,经观测数据约束的TCoRE比地球系统模式集合平均值偏高37%–75%,这意味着未来复合事件的发生频次将会高于现有模式的预估水平。

图2. 基于TCRE和TCoRE估算全球剩余允许碳预算
基于TCoRE指标,研究团队重新评估了全球剩余允许碳预算。结果显示,纳入复合事件后,实现全球温控目标所允许的碳排放量大幅减少。研究结果强调,若在气候评估中忽略复合事件的影响,将可能导致对全球剩余允许碳预算的高估,从而低估未来的全球气候风险。
本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多个项目的资助,并获得了华南理工大学土木与交通学院、亚热带建筑与城市科学全国重点实验室的大力支持。
值得一提的是,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。面向“十五五”发展目标,华南理工大学部署推进八大攻坚行动。作为发展龙头,学校全力实施“学科攀峰”攻坚行动,集中资源做强优势学科,多措并举进行基础研究体系化布局,扎实推进交叉学科研究院和学科群实体化建设。同时,有机贯通有组织科研与拔尖创新人才培养,着力构建“学科+平台+项目+人才+政策”的协同支撑体系,为科技强国建设和粤港澳大湾区国际科创中心建设输出源源不断的“华工力量”。
附:论文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10544-1#Abs1
作者简介

李军,本文第一作者,华南理工大学土木与交通学院副教授,主要从事复合型极端气候事件及其影响、碳-植被与气候变化相互作用等研究。近五年以第一作者在Nature, Nature communications,Science advances等国际著名期刊上发表多篇SCI期刊论文。

张尧,本文第一通讯作者,北京大学研究员,主要从事陆地生态系统碳水循环、极端气候事件、全球环境变化、植被遥感等研究。近五年以第一作者在Nature, Nature climate change等国际著名期刊上发表多篇SCI期刊论文。

王兆礼,本文第二通讯作者,华南理工大学土木与交通学院教授,主要从事变化环境下水旱灾害、海绵城市与智慧水利等研究。近五年以以第一/通讯作者在Nature,Nature communications等国际著名期刊上发表多篇SCI期刊论文。









