Экстремальные осадки: более точные прогнозы в условиях меняющегося климата

Для ограничения последствий изменения климата крайне важно прогнозировать их как можно точнее. Региональные климатические модели — это высокодетальные модели климата Земли, способные улучшить симуляцию экстремальных погодных явлений, на которые может повлиять изменение климата, и тем самым способствовать смягчению последствий через своевременные действия.

На своих высочайших разрешениях региональные климатические модели способны моделировать атмосферную конвекцию — ключевой процесс во многих экстремальных погодных явлениях, часто являющийся причиной очень интенсивных и локализованных осадков. Хотя конвекционно-разрешающие модели широко используются в прогнозировании погоды, они требуют больших вычислительных ресурсов, что ограничивает их применение в долгосрочном климатическом моделировании. Однако рост вычислительной мощности сделал их использование в климатических прогнозах более осуществимым.

Исследование с участием научных групп со всей Европы, сотрудничающих в рамках Флагманского пилотного исследования CORDEX-FPS по конвективным явлениям, представляет первый ансамбль многомодельных декадных региональных климатических моделей, работающих в километровом масштабе. Проект CORDEX-FPS по Европе и Средиземноморью, фокусирующийся на конвективных осадках и их эволюции в условиях антропогенного изменения климата, выбрал Альпийский регион в качестве общей целевой области для экспериментов.

Конвекционно-разрешающие модели использовались для создания высокодетальных симуляций, прогнозирующих динамику осадков с 2000 по 2009 год. Смоделированные за этот период осадки сравнивались с наблюдаемыми данными, оценивая, насколько хорошо модели воспроизвели реальные события. Конфигурация, разработанная Фондом CMCC, показала особенно хорошие результаты. Кроме того, результаты сравнили с моделями более низкого разрешения, выявив, что модели высокого разрешения вносят значительное улучшение в производительность моделирования.

Паола Меркоглиано, соавтор исследования, отмечает: «Хотя различия между ультравысокодетальными симуляциями и наблюдениями всё ещё существуют, очевидно, что эти симуляции работают лучше, чем симуляции с более низким разрешением, в представлении осадков в текущем климате, и thus предлагают многообещающую перспективу для исследований климата и изменения климата на локальных и региональных масштабах. Наиболее значительные улучшения высокодетальных симуляций по сравнению с низкоразрешающими обнаружены особенно летом, когда модель низкого разрешения переоценивала частоту и недооценивала интенсивность суточных и часовых осадков».

Преимущество более высокого разрешения было наиболее выражено для событий сильных дождей. В среднем модели низкого разрешения недооценивали летние сильные осадки в час примерно на ~40%. Модели высокого разрешения недооценивали эти осадки лишь на ~3%. Более того, диапазоны неопределённости в симуляциях — то есть вариативность между моделями — также почти сократились вдвое при высоком разрешении для частоты дождливых часов.

Политики полагаются на точную климатическую информацию для формулирования эффективных мер по адаптации и смягчению последствий изменения климата, и это исследование представляет полезный метод для улучшения прогнозов экстремальных осадков.