气候变化是21世纪全球面临的严峻挑战,对自然环境与人类社会造成了巨大的威胁,其中全球增温所致的气候变暖是气候变化最直接的影响之一。伴随着气候变暖,各类极端天气事件频发,尤其是极端热浪事件在影响范围、发生频次和强度上都显著提升,对广泛的人群造成了严重的健康损害。与此同时,大气特征污染物臭氧浓度由于前体物排放增加和全球变暖导致的高温、光照等有利生成条件的强化而呈现快速增长。因此,伴随气候变化,未来热浪事件与臭氧污染事件同时发生的可能性增加,两类极端事件复合将可能给人群健康带来双重不良影响。然而,气候变化下复合极端天气事件作为新兴领域鲜有研究,目前全球范围内关于极端热浪事件和臭氧污染复合事件的时空趋势及其人口暴露水平尚不清晰。本研究针对全球极端热浪和高浓度臭氧污染复合事件,通过构建一套完整的预测情景设置、数据预处理、极端天气识别、复合事件预测与暴露水平评价的研究框架,开展不同气候变化情景下该事件及其人口暴露水平的综合预测,并对暴露水平的时空变化趋势进行统计分析。首先,本研究以1995年-2014年为基线年代,以2031年至2090年为预测年代,基于最新发布的气候变化情景模式比较计划,确立与我国国情切合的未来气候变化情景,并筛选符合情景设置的基线年代与预测年代全球气候模式UKESM1-0-LL的输出数据;第二,采用误差订正方法,基于全球历史温度与臭氧浓度的观测数据集,对UKESM1-0-LL模式输出的全球日最高温与日最大8小时臭氧浓度均值进行了误差订正,形成可靠数据集;结合基于流行病学人群健康效应的相对阈值,识别各个研究时段全球范围内热浪事件、臭氧污染事件以及复合事件,分析了三类极端天气事件的时空间分布与变化趋势;在此基础上,将极端天气事件与对应情景的全球人口数据相结合,分析了极端天气事件的人口暴露水平,并进一步按照不同国家收入水平、不同年龄段统计暴露于复合极端天气事件的人口占比,阐明复合极端天气事件暴露的区域差异与脆弱人群。主要研究结果显示:（1）热浪事件在本世纪内显示持续增加的趋势,不同情景之间热浪事件相比基线年代的增幅差异较大,整体上全球保持同步增长;（2）臭氧污染事件在SSP1-2.6以及SSP2-4.5等低排放情景下分别表现出了不同程度的减少趋势,而在SSP3-7.0与SSP5-8.5等高排放情景下则出现了显著的增加趋势;（3）在未来2080年代,复合事件在SSP1-2.6情景下增幅为208%,而在SSP5-8.5情景下增幅则高达1618%;（4）复合事件的空间区域差异较大,低收入国家与中低收入国家面临着更严重的复合事件影响,而中高收入国家与高收入国家则受人口老龄化影响更大。本研究发现,气候变化下极端热浪与高浓度臭氧污染的复合事件呈现了广泛的增长趋势,在高排放的气候变化情景下无论何种收入国家都将面临相近的暴露水平。可持续发展的SSP1-2.6情景相比其他情景能够较好的控制复合事件的持续性增长趋势。考虑到不同未来情景间存在的显著差异、复合事件的区域差异以及老龄化带来的影响,未来全球各国需要合作降低温室气体与污染物排放的同时,也需要针对不同地区存在的人群健康风险进行合理的资源调配。该论文有图31幅,表4个,参考文献74篇。