复合极端事件指多个极端事件同时或顺序发生，因为其对社会经济和陆地生态系统的影响显著大于单一极端事件的加和，其重要性在气候变化影响和适应研究中日益凸显。在IPCC AR6报告中，复合极端事件已被系统纳入气候风险评估框架。然而，当前气候变化研究和政策评估主要围绕《巴黎协定》制定的1.5℃或2℃温升目标展开，并基于温度对累计二氧化碳排放的线性响应关系（TCRE）预估剩余排放空间，以此作为国际碳排放谈判的基础。但这一框架主要关注温度变化，难以全面刻画气候变化带来的综合风险。相比之下，复合极端事件由于多种气候因子的叠加，往往具有更高的风险放大效应。目前，复合极端事件发生频率如何随累计二氧化碳排放变化，以及这种变化是否会对碳预算的评估产生影响，仍然缺乏相关研究。

针对这一问题，北京大学城市与环境学院张尧团队联合其合作者提出了“复合极端事件对累积CO?排放的瞬态响应（TCoRE）”这一关键概念，并利用气候模式模拟，定量评估了单位累计二氧化碳排放下“高温-高湿”和“高温-干旱”两类复合事件的变化。研究发现，历史上较为常见的复合极端事件，其发生频率将随累计碳排放呈近似线性增加；而较为罕见但更为剧烈的极端事件，则会随着排放增加而更快地上升，呈现明显的非线性增强特征（图1）。研究成果以《极端复合事件对累积CO?排放的增强响应》（“Enhanced response of extreme compound events to cumulative CO? emissions”）为题，于2026年5月13日在线发表于《自然》（Nature）。

图1 不同极端程度的复合极端事件对累积CO?排放的瞬态响应（TCoRE）随累积CO?排放而变化

进一步使用涌现约束分析表明，复合极端事件对累计碳排放的响应强度比现有地球系统模型的平均估计高出约37%至75%，这表明未来复合极端事件的发生频率可能被当前模型严重低估（图2）。这主要是由于模型系统性低估了降水的变异性。研究指出，如果将这一增强效应纳入考量，实现1.5°C和2°C温控目标所允许的碳排放总量需要进一步收紧。

图2 对不同极端程度的复合极端事件的涌现约束表明TCoRE被地球系统模式系统低估

该研究提出了一种新的评估指标，为理解和刻画复合极端事件对碳排放的响应提供了重要工具，有助于更全面地评估气候变化风险，并为气候政策制订和国际气候谈判提供科学依据。

该研究主要由北京大学朴世龙院士团队与华南理工大学唐洪武院士团队合作完成，华南理工大学李军副教授（北京大学城市与环境学院已出站博士后）为论文的第一作者，张尧和华南理工大学土木与交通学院王兆礼教授为论文共同通讯作者。其他合作者包括中国科学院外籍院士Philippe Ciais和北京大学城市与环境学院博士生章红颖。研究得到国家重点研发计划（2023YFF0805700）、国家自然科学基金（42141005，42301106）等项目的资助。