極端氣候事件及重大災(zāi)害事件演化研究進(jìn)展*

何 佳，蘇 筠

(1.北京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)部，北京 100875；2.北京師范大學(xué) 環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100875)

世界氣象組織(World Meteorological Organization, WMO)將極端氣候事件定義為：特定時段內(nèi)某類氣候要素量值或統(tǒng)計(jì)值顯著偏離其平均狀態(tài)、且達(dá)到或超出該變量觀測或統(tǒng)計(jì)值期區(qū)間上下限附近某一閾值的事件[1]。雖然這類事件在統(tǒng)計(jì)學(xué)上屬于小概率事件，但突發(fā)性極強(qiáng)。在此概念的基礎(chǔ)上《管理極端事件和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)推進(jìn)氣候變化適應(yīng)特別報(bào)告》(Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation, SREX)將與災(zāi)害相關(guān)的極端氣候事件具體劃分為極端的天氣和氣候變量(溫度、降水和風(fēng))、影響極端氣候變量發(fā)生或其本身為極端氣候事件(季風(fēng)、厄爾尼諾、熱帶氣旋等)以及影響自然環(huán)境的極端氣候事件(干旱、洪水、極端海平面等)三類，這三類事件彼此相互影響、相互關(guān)聯(lián)[2]。

極端氣候事件對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的破壞嚴(yán)重。根據(jù)2017年發(fā)布的《全球氣候風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)報(bào)告》顯示，1997-2016年全球共計(jì)發(fā)生1.1萬起極端氣候事件，共造成約52.4萬多人死亡，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3.16萬億美元[3]。除直接導(dǎo)致人類死亡外，相關(guān)疾病的發(fā)病率也顯著增加，疾病疫情的傳播范圍變廣、速率增快[4-9]。同時，農(nóng)作物病蟲害、凍害等發(fā)生頻繁造成農(nóng)作物減產(chǎn)進(jìn)而威脅糧食安全[10-12]。中國作為一個極端氣候事件多發(fā)的國家也時刻面臨著威脅和挑戰(zhàn)，鄭景云[13-14]等利用歷史資料通過分析中國過去2 000年的極端氣候事件包括冷冬、炎夏、東北夏季低溫以及極端干旱與大澇的變化，證明中國歷史上就是一個極端氣候事件多發(fā)的國家。而2017年中國爆發(fā)的極端氣候事件，諸如：風(fēng)雹、低溫冷凍、雪災(zāi)、洪澇等，造成1.4億人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3 018.7億元。

梳理過去關(guān)于極端氣候事件和災(zāi)害研究發(fā)現(xiàn)學(xué)者們主要關(guān)注三個方面：其一，對致災(zāi)因子與承災(zāi)體暴露度[15-19]、災(zāi)害脆弱性[20-22]及對災(zāi)害感知及認(rèn)知[23-26]的考量。其二，對極端氣候事件的時空演變特征及其路徑進(jìn)行定性分析，結(jié)合全球和區(qū)域氣候模式對極端氣候事件進(jìn)行模擬與預(yù)測[27-28]，并論證其不確定性[29-31]。其三是對應(yīng)急救災(zāi)和災(zāi)后重建的研究，主要從極端氣候事件應(yīng)急預(yù)案、重建方案和協(xié)同應(yīng)急管理機(jī)制等方面展開探討[32-34]。通過梳理可以看出，過去學(xué)者們主要聚焦于災(zāi)害事件的組成要素、屬性和時空變化特征以及分布等方面的研究，對極端氣候事件演化過程與機(jī)制的研究略顯不足。

在極端氣候事件演化過程中，重大氣象災(zāi)害事件本身所具有的極端性一方面表現(xiàn)為災(zāi)害事件的突發(fā)性，伴隨著次生災(zāi)害群的演化，災(zāi)害表現(xiàn)出群發(fā)性特點(diǎn)[35-36]，可能衍生為巨災(zāi)。另一方面，極端性表現(xiàn)為影響涉及面廣或者程度深，使得氣候事件的各要素與自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的各要素之間存在著相互作用的復(fù)雜關(guān)系和過程，若極端事件發(fā)生發(fā)展過程中的某一關(guān)鍵環(huán)節(jié)受到擾動，可能會觸發(fā)整個系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)，打破系統(tǒng)原本的平衡態(tài)，放大或縮小事件的影響導(dǎo)致結(jié)果呈現(xiàn)非線性反饋，進(jìn)而終止災(zāi)害進(jìn)程或使系統(tǒng)崩潰。

根據(jù)IPCC第五次氣候報(bào)告顯示，未來隨著氣候變暖的加劇，全球范圍內(nèi)極端氣候事件不論是從發(fā)生頻率、強(qiáng)度、影響范圍還是持續(xù)時間來看都呈增多、增強(qiáng)趨勢[37]。鑒于極端氣候事件自然致災(zāi)過程的不可控特性，關(guān)注極端氣候事件在社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的演化過程與演變路徑，明晰災(zāi)害事件致災(zāi)與成災(zāi)的復(fù)雜演化結(jié)構(gòu)與耦合關(guān)系是調(diào)控災(zāi)害發(fā)生及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)治理的基礎(chǔ)。因此，本文將在綜合前人研究的基礎(chǔ)上系統(tǒng)梳理極端氣候事件演化研究進(jìn)展，為極端氣候事件的響應(yīng)策略提供參考依據(jù)。

1 極端氣候事件演化研究進(jìn)展

1.1 災(zāi)害事件演化階段劃分

根據(jù)災(zāi)害事件的不同種類，學(xué)者們按照災(zāi)害事件演化發(fā)展的生命周期，從不同視角出發(fā)建立災(zāi)害事件演化階段模型，將事件演化劃分為不同階段，具體如表1所示。

對比以上模型可以看出，有關(guān)災(zāi)害事件演化階段的研究主要集中于社會災(zāi)害領(lǐng)域，涉及自然災(zāi)害事件演化階段的研究較少，但其階段劃分的思路對自然災(zāi)害事件的成災(zāi)過程亦有參考價值。大部分演化模型注重對災(zāi)害事件過程的研究，對災(zāi)害事件演化機(jī)理的深入探討偏少。

除上述災(zāi)害模型所提及的演化階段分類外，國外Mileti等人在對災(zāi)害文獻(xiàn)總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，將災(zāi)害事件演化歸為反應(yīng)、恢復(fù)、準(zhǔn)備、減災(zāi)四個階段[43]；Salvalore將災(zāi)害事件演化階段分為征兆期、發(fā)作期、延續(xù)期和疫愈期[44]。國內(nèi)劉哲民等人在總結(jié)洪水、干旱、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生規(guī)律的基礎(chǔ)上，從災(zāi)害的共性出發(fā)，將災(zāi)害事件演化階段歸為孕育潛伏期、啟動期、爆發(fā)-持續(xù)-衰落期和平靜期[45]；曹榮強(qiáng)則將災(zāi)害事件演化歸為潛伏、誘發(fā)、發(fā)展、消亡四個階段[46]；趙云峰將其歸為潛伏期、爆發(fā)期、衰退期三個階段等[47]。

綜合不同災(zāi)害事件演化階段分類可以發(fā)現(xiàn)，不論哪種災(zāi)害演化過程都具有相似的階段，不同的是各階段所持續(xù)的時間長短有所差異。不同的災(zāi)害階段構(gòu)成一個災(zāi)害周期，當(dāng)某一災(zāi)害從潛伏到爆發(fā)再到趨于平靜完成一個完整的災(zāi)害周期時，預(yù)示著下一個災(zāi)害周期已經(jīng)開始。由此可見，災(zāi)害事件演化的實(shí)質(zhì)就是由不同災(zāi)害階段構(gòu)成的特定的極端災(zāi)害過程。

1.2 災(zāi)害事件的演化方式

對于災(zāi)害事件演化方式的研究主要從災(zāi)害影響傳遞的角度展開。由于災(zāi)害系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能特征相對復(fù)雜，系統(tǒng)中的各要素相互聯(lián)系、相互影響，極端氣候事件或?yàn)?zāi)害事件的影響傳遞通常具有雪崩效應(yīng)或連鎖效應(yīng)[48]。尤其是當(dāng)極端氣候事件以“打斷”的方式“轉(zhuǎn)入”社會系統(tǒng)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)震蕩并以緊急或者危機(jī)的非常態(tài)模式運(yùn)行，此時社會、人口、經(jīng)濟(jì)等各子系統(tǒng)會采取相應(yīng)的響應(yīng)、適應(yīng)措施以應(yīng)對極端氣候事件對社會系統(tǒng)的沖擊，系統(tǒng)隨之可能會朝兩種路徑發(fā)展，可能導(dǎo)致災(zāi)害影響傳遞使災(zāi)害結(jié)果呈現(xiàn)非線性疊加或反饋；也有可能在某個環(huán)節(jié)或系統(tǒng)終止了災(zāi)害影響的傳遞，此時緊急或者危機(jī)結(jié)束，極端氣候事件“轉(zhuǎn)出”，社會系統(tǒng)逐漸恢復(fù)常態(tài)或進(jìn)入新常態(tài)[49]。

國外Carpignano等學(xué)者曾提出利用災(zāi)害損失鏈、多米諾效應(yīng)、連鎖效應(yīng)、誘發(fā)效應(yīng)等概念來描述這種由一種災(zāi)害引發(fā)另一種或幾種災(zāi)害過程的方式[50-51]。在國內(nèi)，郭增建于1987年首次提出災(zāi)害鏈的概念并將其分為因果鏈、同源鏈、互斥鏈和偶排鏈四大類[52]；在此基礎(chǔ)上，史培軍根據(jù)

表1 災(zāi)害事件演化階段模型

鏈?zhǔn)教卣鲗?zāi)害鏈歸類為并發(fā)性和串發(fā)性兩種類型，同時經(jīng)過統(tǒng)計(jì)大量災(zāi)害鏈實(shí)例歸納出臺風(fēng)-暴雨-洪澇、寒潮-大風(fēng)-冰雪凍害、干旱/旱災(zāi)-病蟲害、地震-崩塌-滑坡/泥石流4種主要影響中國的災(zāi)害鏈類型[53]；文傳甲從起動災(zāi)環(huán)的種類、結(jié)構(gòu)形狀和復(fù)雜程度三個方面將災(zāi)害鏈分為災(zāi)鏈、禍鏈、樹狀鏈和混合鏈等[54]；陳興民根據(jù)災(zāi)害過程將災(zāi)害鏈分為災(zāi)害蘊(yùn)生鏈、災(zāi)害發(fā)生鏈和災(zāi)害沖擊鏈[55]；肖盛燮等從物質(zhì)、能量及信息的角度提出了災(zāi)變鏈?zhǔn)嚼碚揫56]。

這些研究綜合歸納出極端氣候事件演化所具有的連鎖性、疊加性和放大性等特征，這些特征使得災(zāi)害過程變得更為復(fù)雜，災(zāi)害損失變得嚴(yán)重。

1.3 災(zāi)害事件的演化分析方法

經(jīng)過梳理當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于極端氣候事件演化的研究成果可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于極端氣候事件演化的研究方法，學(xué)者們關(guān)注的聚焦點(diǎn)在于是否將災(zāi)害事件視為一個復(fù)雜的非線性過程，這成為選取不同方法的前提。

在現(xiàn)有的研究中大多學(xué)者都做了理想假設(shè)將極端氣候事件視為由單一災(zāi)種主導(dǎo)的線性過程，基于此種假設(shè)對極端氣候事件做變化趨勢和時空分布的定性研究，所用的統(tǒng)計(jì)分析方法也是當(dāng)前普適的分析方法。例如：利用線傾向性估計(jì)法分析災(zāi)害事件變化趨勢[57]，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合ArcGIS進(jìn)行空間插值分析空間分布形態(tài)[58-59]；利用小波分析、譜分析等方法分析災(zāi)害事件的周期[60-61]；利用主成分分析、相關(guān)分析等方法識別災(zāi)害事件主導(dǎo)因子，并對各因子間的相關(guān)性和事件整體性進(jìn)行相關(guān)分析等[62-63]。但這種線性形態(tài)的理想假設(shè)往往忽略了災(zāi)害事件間的相互關(guān)系，可能會過高或過低地估計(jì)實(shí)際災(zāi)害水平而造成災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)偏差。為此，一些學(xué)者將極端氣候事件視為非線性過程并根據(jù)觀點(diǎn)動力學(xué)的建模范式構(gòu)建動態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，通過分析網(wǎng)絡(luò)中災(zāi)害事件節(jié)點(diǎn)及其連接邊之間的性質(zhì)對極端氣候事件的演化進(jìn)行定量剖析。目前已有的研究方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等[64-65]。相較于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)重對極端氣候事件的模擬與預(yù)測，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)則更傾向于深入探討極端氣候事件間的復(fù)雜演化與耦合關(guān)系。

2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在極端氣候事件演化分析中的應(yīng)用

現(xiàn)有的對極端氣候事件演化分析方法多為定性分析，少部分定量分析以構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和物理模型為主。隨著極端氣候事件愈演愈烈，極端氣候事件的演化過程趨于復(fù)雜，演化的非線性特征也更加突出。因此，近年來學(xué)者們基于系統(tǒng)動力學(xué)的觀點(diǎn)在探討極端氣候事件演化機(jī)制與演變路徑時引入了新的定量研究方法—復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。不同于探索極端氣候事件發(fā)展演化的一般規(guī)律，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)更注重對災(zāi)害事件間的復(fù)雜演化與耦合關(guān)系的深入剖析。那么，什么是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)？

2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概要

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)(Complex Network)是指具有自組織、自相似、小世界、無標(biāo)度中部分或全部性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)[66]。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的雛形出現(xiàn)于1950年代末，學(xué)者Erdos等為避免理想網(wǎng)絡(luò)過于規(guī)則的形態(tài)首先提出了ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型，這是一種完全隨機(jī)的網(wǎng)絡(luò)模型，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和邊都是隨機(jī)連接的[67]。隨后，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又相繼出現(xiàn)了WS網(wǎng)絡(luò)模型(小世界網(wǎng)絡(luò))和BA網(wǎng)絡(luò)模型(無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò))，這兩個網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)區(qū)別在于小世界網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)度分布服從指數(shù)分布而無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布服從冪率分布，這更符合大規(guī)模真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度分布[68-69]。除了上述兩個經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)模型外，Barabasi和Francesc Comellas通過對網(wǎng)絡(luò)模型的改良建立了確定性無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型和確定性小世界網(wǎng)絡(luò)模型等，使得網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分布更加精確[70-71]。

2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

國內(nèi)關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究起步較晚，相關(guān)理論于2002年出現(xiàn)于我國。目前，國內(nèi)關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究主要涉及信息傳播、計(jì)算機(jī)模擬、衛(wèi)生管理以及經(jīng)濟(jì)管理等領(lǐng)域[72-74]。根據(jù)整合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果不難發(fā)現(xiàn)關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究主要體現(xiàn)在三個方面：①是對現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)證研究，主要是用統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等方法對非理想狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以直觀獲得其統(tǒng)計(jì)特性[75]；②基于對非理想狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)分析，構(gòu)建相應(yīng)的演化模型，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析相應(yīng)的演化機(jī)制[76]；③在前兩者工作的基礎(chǔ)上，利用社會網(wǎng)絡(luò)分析等方法進(jìn)一步分析網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)特征，如網(wǎng)絡(luò)同步的穩(wěn)定性、社區(qū)結(jié)構(gòu)性質(zhì)、信息的擴(kuò)散能力和網(wǎng)絡(luò)的魯棒性等[77-80]。

目前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在低溫冰凍、暴雨、臺風(fēng)等災(zāi)害事件的演化中都有應(yīng)用[81-83]。學(xué)者們利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論和方法構(gòu)建災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)模型，在具體的分析中總體來看主要集中在三個方面：①是對災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與屬性的研究，例如災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)的密度、平均度、集聚系數(shù)、路徑長度等。用以判斷災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)的基本特性；②是對災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中心性和聚類程度的研究，用以識別關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)也就是主要致災(zāi)因子，在調(diào)整或去除這些災(zāi)害結(jié)點(diǎn)可改變或切斷災(zāi)害事件演化路徑，防止災(zāi)情的擴(kuò)大和蔓延；例如，朱偉等通過構(gòu)建北方城市暴雨災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)模型對此次災(zāi)害事件的演化過程進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析，并探討了風(fēng)險(xiǎn)等級與出入度的關(guān)系[84]；徐選華等人通過分析湖南洪水災(zāi)害社會穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)拓?fù)鋱D，將洪水造成的社會穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)的演變路徑分為三個階段，并識別出房屋倒塌、農(nóng)作物減產(chǎn)絕收、社會恐慌等風(fēng)險(xiǎn)是整個系統(tǒng)演化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[82]；③是有關(guān)災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害蔓延動力學(xué)和網(wǎng)絡(luò)動態(tài)演化仿真研究，例如，國外Lubos Buzna根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的中心性和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)理論去除原本網(wǎng)絡(luò)中的某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或者邊建立了災(zāi)害蔓延的動力學(xué)模型，重塑了災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并提出了災(zāi)害預(yù)防的相關(guān)措施方法[85-86]；Min Quyang則針對冗余系統(tǒng)的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)對災(zāi)害動態(tài)演化進(jìn)行了仿真研究[87]。國內(nèi)，翁文國等學(xué)者在對電網(wǎng)、交通網(wǎng)、通信網(wǎng)、供水網(wǎng)等主要城市供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共性分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國的實(shí)際情況建立了一個通用的災(zāi)害蔓延動力學(xué)模型，該模型針對隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)三種主要的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)形式構(gòu)建了自修復(fù)因子、延遲因子和噪聲強(qiáng)度三個重要的特征參數(shù)，并充分考慮了參數(shù)值對各個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)修復(fù)率和崩潰結(jié)點(diǎn)數(shù)的影響[115]。

3 現(xiàn)有研究的評述與展望

國內(nèi)外學(xué)者在極端氣候事件演化研究相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了大量有益探索，取得了一定進(jìn)展，但縱觀相關(guān)研究成果還存在以下幾方面的問題。

(1)忽略極端氣候事件演化的復(fù)雜性。當(dāng)前大多數(shù)研究在探討極端氣候事件演化時都存在理想假設(shè)，即將災(zāi)害視為同質(zhì)、線性且相互獨(dú)立的事件。但在真實(shí)的演化過程中往往更為復(fù)雜，災(zāi)害事件表現(xiàn)出異質(zhì)、非線性并相互纏繞的形態(tài)。這種對極端氣候事件線性形態(tài)的理想假設(shè)往往忽略了災(zāi)害事件間的相互關(guān)系，導(dǎo)致過高或過低地估計(jì)實(shí)際災(zāi)害水平而造成災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)偏差。未來隨著極端氣候事件的持續(xù)演化，需要注重災(zāi)害事件內(nèi)部異質(zhì)、非線性的特性，加強(qiáng)對災(zāi)害事件演化過程的系統(tǒng)研究。

(2)忽略極端氣候事件演化的整體性。目前國內(nèi)外對于極端氣候事件演化研究的對象僅僅針對某一原發(fā)災(zāi)害或單一災(zāi)種，對于多災(zāi)種結(jié)合的災(zāi)害事件也只著重對主要致災(zāi)因子進(jìn)行分析，而對由某一重大災(zāi)害而引發(fā)的次生災(zāi)害群組成在災(zāi)害系統(tǒng)沒有進(jìn)行深入探討。并且，研究的內(nèi)容關(guān)注點(diǎn)多集中在災(zāi)害爆發(fā)階段，對災(zāi)前、災(zāi)后兩個階段的研究關(guān)注較少。未來隨著可持續(xù)發(fā)展與防災(zāi)減災(zāi)的迫切需要，應(yīng)該加強(qiáng)對次生災(zāi)害群及多災(zāi)種結(jié)合的極端氣候事件演化的綜合研究。

(3)缺少極端氣候?yàn)?zāi)害事件演化的定量分析。從國內(nèi)外學(xué)者對極端氣候事件演化的研究現(xiàn)狀來看，現(xiàn)有的極端氣候事件演化研究方法大多集中在利用統(tǒng)計(jì)等方法對災(zāi)害事件時空演化特征的定性描述，不能對災(zāi)害事件演化機(jī)理做深入剖析。在僅有少數(shù)的定量化分析中也只是通過建立數(shù)學(xué)模型或物理模型對災(zāi)害事件演化過程進(jìn)行仿真模擬，缺少有效的定量分析工具深度挖掘極端氣候事件的演化發(fā)展過程。未來隨著災(zāi)害系統(tǒng)相關(guān)理論和技術(shù)方法的不斷發(fā)展和深化，應(yīng)擴(kuò)充對極端氣候事件演化過程和演變路徑的定量分析，使災(zāi)害事件結(jié)構(gòu)、復(fù)雜演化過程及耦合關(guān)系更為清晰，為防災(zāi)減災(zāi)提供更可靠的決策意見和實(shí)施方案。

(4)缺少極端氣候事件與社會系統(tǒng)“轉(zhuǎn)入-轉(zhuǎn)出”的機(jī)理研究。極端氣候事件發(fā)生導(dǎo)致社會系統(tǒng)以非常態(tài)運(yùn)行，經(jīng)過響應(yīng)和適應(yīng)，社會系統(tǒng)會逐漸恢復(fù)常態(tài)或進(jìn)入新常態(tài)運(yùn)行，通過“轉(zhuǎn)入-轉(zhuǎn)出”過程會使災(zāi)害事件最初的影響被抑制或放大。因此，未來在探討極端氣候事件演化過程中，需要注重災(zāi)害事件影響及其后果在社會-生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞，明確極端氣候事件與社會系統(tǒng)“轉(zhuǎn)入-轉(zhuǎn)出”的機(jī)理。同時，兼顧考慮極端氣候事件的各要素與自然生態(tài)系統(tǒng)和社會—生態(tài)系統(tǒng)中的各要素之間相互作用的復(fù)雜關(guān)系，注重極端氣候事件對人類社會多方面、多層次的影響。