無論歷史還是現在，極端氣候事件如洪水和干旱對人類社會以及生態(tài)環(huán)境造成了巨大的負面影響。在我國西南地區(qū)，由于其特殊的地質和社會經濟條件（如人口密度大、經濟落后、地形復雜等），對氣候變化具有高度的敏感性。另外，西南地區(qū)也是旱澇災害多發(fā)地區(qū)，特別是2009/2010年干旱事件，造成4348萬公頃農田欠收、5105萬人受災、1609萬人口和1160萬牲畜飲水困難，并對當地生態(tài)系統(tǒng)造成重大影響，直接經濟損失達到190.2億元。更重要的是，歷史記錄資料表明，近年來西南地區(qū)發(fā)生旱澇災害越來越頻繁，旱澇急轉或澇旱急轉現象屢屢發(fā)生，對生態(tài)系統(tǒng)和社會經濟建設造成巨大影響。
圖1 西南地區(qū)十年一遇氣候事件強度分布及變化趨勢, (a) CDD10, (b) Rx510
顯然，了解極端氣候事件發(fā)生規(guī)律和風險，對災害防控、水利工程設計都非常重要。近幾十年來，國內外學者也陸續(xù)關注了西南地區(qū)極端氣候事件（Climate extremes），但主要集中在氣候指標的變化趨勢上，而且除個別指標以外（如溫度、連續(xù)降雨天數等），并未發(fā)現顯著變化規(guī)律。然而，西南地區(qū)愈見頻繁的洪澇和旱災說明當地發(fā)生極端氣候的風險逐漸升高，因此，單純的分析不同氣候極值指標的變化趨勢，并不能很好地表征極端氣候事件發(fā)生規(guī)律，而極端氣候事件發(fā)生的風險或者概率非常重要。另外，氣候事件的變化往往是多個因素的耦合變化，因此，研究氣候事件的聯合發(fā)生風險對了解極端氣候事件也具有重要意義。
中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所生態(tài)水文組劉梅先博士在徐憲立研究員“中科院海外引進杰出人才”項目的資助下，基于西南地區(qū)（云南、貴州、廣西）70多個站點1951年以來實測數據，利用概率模型、聯合概率模型（copula）以及MK檢驗，分析了六個氣候極值（年降雨量（PT）、年降雨天數（RDs）、連續(xù)降雨天數（CWD）、最大5天降雨量（Rx5）、最大連續(xù)不降雨天數（CDD）以及大雨天數（R25，R > 25 mm/ day））的概率和聯合概率（copula）變化特征。研究發(fā)現，近60年以來，我國西南地區(qū)年降雨量以-11.4 mm/decade的速率下降，而極端氣候事件逐漸增強，在云南和廣西分別發(fā)生干旱和洪水的風險較大。另外，西南地區(qū)氣候極值的變化規(guī)律具有明顯的地帶性特征（空間異質性），廣西和貴州發(fā)生洪水的風險升高，云南同年發(fā)生旱澇的風險上升。同時，數據表明云南干旱強度逐漸降低，而廣西和貴州干旱強度逐漸升高，廣西和云南洪水強度逐年升高。
圖2 西南地區(qū)氣候事件聯合重現期分布及對應變化趨勢, (a) T(CDD/Rx5: X>x and Y>y), (b) T(CDD/PT: X>x and Y<y)
這一研究成果發(fā)表在國際期刊Environmental Research Letters上（Liu, et al., Environ. Res. Lett. 9 (2014) 064002 (14pp)。