无论历史还是现在，极端气候事件如洪水和干旱对人类社会以及生态环境造成了巨大的负面影响。在我国西南地区，由于其特殊的地质和社会经济条件（如人口密度大、经济落后、地形复杂等），对气候变化具有高度的敏感性。另外，西南地区也是旱涝灾害多发地区，特别是2009/2010年干旱事件，造成4348万公顷农田欠收、5105万人受灾、1609万人口和1160万牲畜饮水困难，并对当地生态系统造成重大影响，直接经济损失达到190.2亿元。更重要的是，历史记录资料表明，近年来西南地区发生旱涝灾害越来越频繁，旱涝急转或涝旱急转现象屡屡发生，对生态系统和社会经济建设造成巨大影响。
图1 西南地区十年一遇气候事件强度分布及变化趋势, (a) CDD10, (b) Rx510
显然，了解极端气候事件发生规律和风险，对灾害防控、水利工程设计都非常重要。近几十年来，国内外学者也陆续关注了西南地区极端气候事件（Climate extremes），但主要集中在气候指标的变化趋势上，而且除个别指标以外（如温度、连续降雨天数等），并未发现显著变化规律。然而，西南地区愈见频繁的洪涝和旱灾说明当地发生极端气候的风险逐渐升高，因此，单纯的分析不同气候极值指标的变化趋势，并不能很好地表征极端气候事件发生规律，而极端气候事件发生的风险或者概率非常重要。另外，气候事件的变化往往是多个因素的耦合变化，因此，研究气候事件的联合发生风险对了解极端气候事件也具有重要意义。
中国科学院亚热带农业生态研究所生态水文组刘梅先博士在徐宪立研究员“中科院海外引进杰出人才”项目的资助下，基于西南地区（云南、贵州、广西）70多个站点1951年以来实测数据，利用概率模型、联合概率模型（copula）以及MK检验，分析了六个气候极值（年降雨量（PT）、年降雨天数（RDs）、连续降雨天数（CWD）、最大5天降雨量（Rx5）、最大连续不降雨天数（CDD）以及大雨天数（R25，R > 25 mm/ day））的概率和联合概率（copula）变化特征。研究发现，近60年以来，我国西南地区年降雨量以-11.4 mm/decade的速率下降，而极端气候事件逐渐增强，在云南和广西分别发生干旱和洪水的风险较大。另外，西南地区气候极值的变化规律具有明显的地带性特征（空间异质性），广西和贵州发生洪水的风险升高，云南同年发生旱涝的风险上升。同时，数据表明云南干旱强度逐渐降低，而广西和贵州干旱强度逐渐升高，广西和云南洪水强度逐年升高。
图2 西南地区气候事件联合重现期分布及对应变化趋势, (a) T(CDD/Rx5: X>x and Y>y), (b) T(CDD/PT: X>x and Y<y)
这一研究成果发表在国际期刊Environmental Research Letters上（Liu, et al., Environ. Res. Lett. 9 (2014) 064002 (14pp)。