全球变暖不仅改变了降水的总量与分布，也深刻重塑了极端降雨与极端降雪的发生机制。极端降水事件频率与强度的变化，直接影响农业安全、生态系统稳定和基础设施韧性。然而，不同相态降水在全球变暖中的响应机制长期缺乏系统对比研究。
中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究员团队，利用ERA5-Land再分析数据（1950–2022），系统解析了北半球极端降雨和极端降雪的长期演变趋势、温度敏感性及驱动因子。研究显示，过去70余年间，北半球极端降雨事件以每年0.269毫米的速度显著增加，其加速率约为极端降雪（0.029 mm/年）的9倍。温度响应上，两者呈现鲜明对比：极端降雨随气温上升显著增强（+2.27 mm/K），而极端降雪则受到抑制（-1.63 mm/K），尤其在30°–60°N中纬度地区表现突出。这表明全球变暖背景下，液态降水事件的敏感性远高于固态降水。
在空间格局上，极端降雨的增强范围覆盖了22%的研究区，而极端降雪显著增加的区域仅占4.7%，主要局限在高纬度（>70°N）和高海拔的寒冷环境。值得注意的是，尽管极端降雪的总体趋势不显著，但在极地及部分高山地区，海冰退缩与大气水汽反馈仍可能放大极端降雪事件的风险。研究还发现，极端降水的相位转变正在系统性重塑水循环格局。极端降雨在总降水中的占比以每年0.038%的速度提升，极端降雪占比也在增加（+0.017%/年），显示出全球水循环向更强烈、更突发的极端事件方向演化。这一趋势意味着未来洪水风险将集中于中纬度地区，而寒冷地区则面临更大的积雪不稳定性。
极端降水的相位差异不仅是气候变化的直观信号，更对流域水资源调控、洪水防御和生态管理提出了新的挑战。制定区域差异化的气候适应策略迫在眉睫，中纬度地区需要重点关注降雨驱动型洪水，而高纬度与高山地区则需警惕积雪相态转变对水资源和灾害的双重风险。该研究为全球极端降水的过程理解和风险防控提供了新的科学依据，也为未来制定更加精准的气候适应与防灾策略提供了参考。
研究成果以“Contrasting trends of extreme rainfall and snowfall in the Northern Hemisphere”为题，发表于国际期刊《Advances in climate change research》。新疆生态与地理研究所李玉朋副研究员为论文第一作者，陈亚宁研究员为通讯作者。