Изучение предельной интенсивности будущих штормов

Штормы с исключительно высоким уровнем осадков часто становятся причиной наводнений и создают угрозу для безопасности людей, инфраструктуры и экосистем. По мере развития изменения климата такие экстремальные явления, вероятно, станут ещё более интенсивными и частыми во многих регионах мира.

Клаудия Гесснер и её коллеги представили новый метод, сочетающий моделирование штормов со статистическими подходами, для более точной оценки того, насколько экстремальными могут стать будущие осадки. Исследование, опубликованное в журнале Earth's Future, было сосредоточено на Центральной Европе и холодных месяцах с октября по апрель. Учёные сначала применили статистический подход к данным исторических наблюдений и симуляциям, созданным с помощью модели Community Earth System Model Version 2. Анализ показал, что в ближайшем будущем в регионе возможны осадки, значительно более интенсивные, чем когда-либо зафиксированные.

Однако эти статистические оценки имели высокую степень неопределённости и не объясняли физические механизмы явлений. Поэтому исследователи применили стратегию ensemble boosting, генерируя множество альтернативных сценариев развития реальных прошлых экстремальных осадков в зависимости от небольших изменений влажности за несколько дней до события.

Этот подход позволил оценить, что в ближайшем будущем экстремальные события могут приносить на 30–40% больше осадков, чем в прошлом, а ещё большие объёмы не исключены. Анализ также показал, что некоторые самые экстремальные зимние осадки в Европе могут быть связаны с режимами атмосферного давления, характерными для атмосферных рек — узких зон интенсивного переноса влаги в атмосфере.

Учёные отмечают, что комбинация методов ensemble boosting и статистического анализа хорошо дополняют друг друга в оценке интенсивности будущих экстремальных явлений, предоставляя способ «стресс-тестирования» устойчивости инфраструктуры и экосистем.