Regner med ekstrem nedbør

En klimaforsker fra University of Connecticut bekræfter, at mere intense og hyppigere kraftige regnbyger sandsynligvis vil fortsætte, efterhånden som temperaturerne stiger på grund af den globale opvarmning, på trods af nogle observationer, der synes at antyde noget andet.

I en forskningsartikel, der vises i denne uge i Natur klimaændringer , UConn civil- og miljøingeniørprofessor Guiling Wang forklarer, at data, der viser intensiteten af ​​alvorlige regnbyger, der falder, efter at temperaturen når en vis tærskel, blot er en afspejling af klimavariabiliteten. Det er ikke bevis for, at der er en fast øvre temperaturgrænse for fremtidige stigninger i kraftig regn, hvorefter de ville begynde at falde af.

"Vi håber, at disse oplysninger sætter tingene i bedre perspektiv og afklarer forvirringen omkring dette spørgsmål, " siger Wang, der stod i spidsen for et internationalt hold af klimaeksperter i gennemførelsen af ​​undersøgelsen. "Vi håber også, at dette vil føre til en mere præcis måde at analysere og beskrive klimaændringer på."

Klimaforskere og politiske beslutningstagere overvåger nøje alvorlige og langvarige regnbyger, da de kan have en ødelæggende indvirkning på lokale miljøer og økonomier. Disse skadelige storme kan forårsage katastrofale oversvømmelser; overvælde spildevandsrensningsanlæg; øge risikoen for vandbåren sygdom; og udslette værdifulde afgrøder.

Nuværende klimamodeller viser, at det meste af verden vil opleve mere intense og hyppigere kraftige regnbyger i resten af ​​det 21. århundrede, på grund af varmere temperaturer forårsaget af global opvarmning.

Men om denne stigning i ekstrem nedbør vil fortsætte efter slutningen af ​​århundredet, og hvordan det vil blive opretholdt, er mindre klar.

Meteorologiske observationer fra vejrstationer rundt om på kloden viser, at intensiteten af ​​alvorlige regnbyger i forhold til temperaturen er som en kurve - støt stigende, efterhånden som lave til middel overfladetemperaturer stiger, topper, når temperaturen når et bestemt højdepunkt, falder derefter, mens temperaturen fortsætter med at stige.

Disse observationer rejser udsigten til, at skadelige regnbyger i sidste ende kan lette, når overfladetemperaturerne når en vis tærskel.

Imidlertid, Wang siger, at toppene set i observationsdata og klimamodeller simpelthen afspejler klimaets naturlige variation. Mens jorden opvarmes, hendes hold fandt, hele kurven, der repræsenterer forholdet mellem ekstrem nedbør og stigende temperaturer, bevæger sig til højre. Det skyldes, at tærskeltemperaturen, hvormed regnintensiteten topper også stiger, når temperaturen stiger. Derfor, ekstrem nedbør vil fortsætte med at stige, hun siger.

Forholdet mellem nedbør og temperatur er funderet i videnskaben. Kort fortalt, varmere luft holder mere fugt. Forskere kan endda fortælle dig, hvor meget. En meget udbredt sætning i klimavidenskaben kaldet Clausius-Clapeyron-ligningen dikterer, at temperaturen for hver grad stiger, der er en stigning på cirka 7 procent i mængden af ​​fugt, atmosfæren kan indeholde. Intensiteten af ​​ekstrem nedbør, som er proportional med atmosfærisk fugt, stiger også med en skaleringshastighed på cirka 7 procent, i fravær af fugtbegrænsninger.

Problemet er, at når videnskabsmænd kørte computermodeller, der forudsagde sandsynligheden for ekstrem nedbør i fremtiden, og sammenlignede disse resultater med både nuværende observationer og temperaturskaleringen dikteret af den såkaldte "C-C-ligning, " tallene var slukkede. I mange tilfælde, stigningen i ekstrem nedbør i forhold til overfladetemperaturen over land var tættere på 2 til 5 procent, frem for 7 pct. I deres analyse, Wangs team opdagede, at gennemsnitlige lokale overfladetemperaturer stiger meget hurtigere end tærskeltemperaturerne for ekstrem nedbør, og tilskrev den lavere skaleringshastighed til det faktum, at tidligere undersøgelser sammenlignede ekstrem nedbør med gennemsnitlige lokale temperaturer i stedet for temperaturen på det tidspunkt, hvor regnstormene opstod.

"Der er mange undersøgelser, hvor folk forsøger at bestemme, hvorfor skaleringsraten er lavere end 7 procent, " siger Wang. "Vores undersøgelse tyder på, at dette er et forkert spørgsmål at stille. Hvis du ønsker at relatere regnintensitet til temperatur ved at bruge C-C forholdet som reference, du skal forholde dig til den temperatur, hvor regnhændelsen opstår, ikke middeltemperaturen, som er det langsigtede gennemsnit."

Kevin Trenberth, en ekspert i global opvarmning og hovedforfatter af adskillige rapporter udarbejdet af det mellemstatslige panel om klimaændringer, sluttede sig til Wang i den aktuelle undersøgelse. Trenberth er i øjeblikket en Distinguished Senior Scientist i Climate Analysis Section ved National Center for Atmospheric Research. Han delte Nobels Fredspris i 2007 med tidligere vicepræsident Al Gore som medlem af IPCC. Trenberth forklarer resultaterne på denne måde:

"Generelt, ekstrem nedbør stiger med højere temperaturer, fordi luften kan holde på mere fugt - selvom det afhænger af fugttilgængeligheden. Men ud over et vist punkt, det er omvendt:temperaturen reagerer på nedbøren, eller mere strengt taget, de forhold, der fører til nedbør, [såsom omfattende skydække eller overfladefugt]. Det mest oplagte eksempel på dette er i en tørke, hvor der ikke er nedbør. Et andet eksempel er i overskyet, stormfulde forhold, når det er vådt og køligt. Ved at relatere ændringerne i nedbør til den temperatur, hvor forholdet vender - i stedet for middeltemperaturen som i tidligere undersøgelser - kan vi give mening om forskellene og ændringerne. I øvrigt, det betyder, at der ikke er nogen grænse for de ændringer, der kan forekomme, som der ellers kunne være mistanke om, hvis der var et fast forhold."