Понимание изменений экстремальных осадков

Большинство климатологов сходятся во мнении, что сильные дожди станут еще более экстремальными и частыми в более теплом климате. Это связано с тем, что теплый воздух может удерживать больше влаги, чем холодный, что приводит к более интенсивным осадкам.

Однако задействованные механизмы сложны, и увеличение экстремальных осадков варьируется в пространстве, как отмечает Стефан Пфаль, климатолог из ETH Zurich и ведущий автор статьи, только что опубликованной в журнале Nature Climate Change: "Уровень атмосферной влажности — лишь один из факторов, влияющих на распределение и интенсивность экстремальных осадков. Другие факторы также играют ключевую роль, особенно когда речь идет о региональной изменчивости".

Для лучшего понимания региональных вариаций Стефан Пфаль и его соавторы Эрих Фишер и Пол О'Горман из Массачусетского технологического института (MIT) декомпозировали существующие прогнозы на отдельные компоненты: вклад увеличения атмосферной влажности, с одной стороны, и вклад ослабления или усиления вертикальных скоростей ветра — с другой. Этот подход позволил исследователям глубже понять изменения в экстремальных осадках, прогнозируемых моделями для отдельных регионов.

Исследование также выявило слабые места в существующих прогнозах. В то время как все модели очень похоже моделируют увеличение влагосодержания, их прогнозы вертикальных скоростей ветра в определенных регионах существенно различаются. Декомпозиция соответствующих вкладов может привести к более точным климатическим прогнозам.

Само по себе увеличение атмосферной влажности создало бы относительно однородную картину: оно усилило бы экстремальные осадки по всему миру. Однако региональные тенденции к усилению или ослаблению вертикальных движений воздуха приводят к гораздо более изменчивой картине. Особенно в экваториальной части Тихого океана или в регионе азиатского муссона сильное увеличение восходящих потоков приводит к еще более сильным ливням, в то время как над многими частями субтропических океанов они, как правило, приводят к уменьшению экстремальных осадков.

Наложение двух компонентов дает лучшее понимание того, где повышение температур с большей вероятностью приведет к более частым и экстремальным осадкам. Например, над Центральной Европой увеличение влагосодержания атмосферы является доминирующим фактором и приводит к гораздо более сильным ливням. Новая декомпозиция показывает, что вертикальные скорости ветра в этом регионе почти не изменятся, за исключением лета, даже при глобальном потеплении до четырех градусов к концу этого века. Напротив, над Средиземноморьем изменения восходящих потоков могут быть критическими: они, вероятно, станут слабее, что снизит частоту и силу экстремальных осадков.