Понимание неопределенностей в прогнозируемых изменениях летних осадков над Тибетским нагорьем

Тибетское нагорье (ТН), сложный высокогорный регион со средней высотой 4000 метров, широко известно как «Азиатская водонапорная башня». Изменения количества осадков над ТН значительно влияют на круговорот воды в окружающих регионах, прямо и косвенно затрагивая жизнь миллионов людей и экосистемы.

Несмотря на значительные усилия по прогнозированию будущих изменений осадков над ТН из-за глобального потепления, в существующих прогнозах сохраняется значительный разброс. Физические причины, лежащие в основе этого межмодельного разброса, остаются неясными. Новое исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, показывает устойчивое увеличение осадков в течение XXI века, с наиболее значительными изменениями вдоль южного края нагорья. Однако обнаружена существенная межмодельная изменчивость в прогнозах, причем неопределенность, связанная с моделью, доминирует в общей неопределенности в среднесрочной и долгосрочной перспективе.

Используя анализ эмпирических ортогональных функций для проекций изменений осадков по сценарию очень высоких выбросов парниковых газов (SSP5-8.5), ученые выявили, что ведущая компонента объясняет более 40%, а на региональном уровне — до 80% общей дисперсии. Анализ влажностного бюджета показал, что увеличение осадков в основном обусловлено усилением вертикальной термодинамической (TH) составляющей, связанной с ростом влагоемкости атмосферы. При этом как вертикальная динамическая (DY), так и TH составляющие вносят вклад в ведущий режим межмодельного разброса прогнозов.

«Вертикальная TH составляющая значимо коррелирует с климатической чувствительностью среди моделей, участвующих в шестой фазе проекта сравнения сопряженных моделей (CMIP6). Это означает, что модели, прогнозирующие более теплый климат, также склонны прогнозировать более сильный TH-эффект», — отметил первый автор исследования Цю Хуэй.

Исследователи также выявили, что межмодельный разброс динамической компоненты зависит от характера потепления в экваториальной части Тихого океана через изменение циркуляции Уоккера. Это изменение контролирует диабатический нагрев над морским континентом и приводит к изменениям атмосферной циркуляции, влияющим на перенос влаги к южной части ТН. Ученые подчеркивают, что разнообразие в прогнозах осадков над ТН среди моделей CMIP6 связано не только с локальными характеристиками моделей, но и с их общей производительностью в контексте климатической чувствительности и реакции температуры поверхности моря в экваториальной части Тихого океана на глобальное потепление.