Ekstreme nedbørshændelser er forbundet over hele verden

En analyse af satellitdata har afsløret globale mønstre af ekstrem nedbør, hvilket kunne føre til bedre prognoser og mere præcise klimamodeller.

Ekstrem nedbør – defineret som de øverste fem procent af regnfulde dage – danner ofte et mønster på lokalt niveau, for eksempel sporing på tværs af Europa. Men ny forskning, offentliggjort i dag i Natur , afslører, at der også er større globale mønstre til ekstreme nedbørshændelser.

Disse mønstre forbindes gennem atmosfæren snarere end over land – f.eks. ekstrem nedbør i Europa kan gå forud for ekstrem nedbør i Indien med omkring fem dage, uden ekstrem regn i landene imellem.

Forskningen, ledet af et team på Imperial College London og Potsdam Institute for Climate Impact Research i Tyskland, kunne hjælpe bedre med at forudsige, hvornår og hvor ekstreme nedbørshændelser vil forekomme rundt omkring i verden. Indsigten kan bruges til at teste og forbedre globale klimamodeller, fører til bedre forudsigelser.

Undersøgelsen giver desuden en 'baseline' for undersøgelser af klimaændringer. Ved at vide, hvordan atmosfæren opfører sig for at skabe mønstre af ekstreme nedbørshændelser, forskere vil være i stand til at få ny indsigt i ændringer, der kan være forårsaget af global opvarmning.

Hovedforfatter Dr. Niklas Boers, fra Potsdam Institute for Climate Impact Research og Grantham Institute-Climate Change and Environment at Imperial, sagde:"At afdække dette globale mønster af forbindelser i dataene kan forbedre vejr- og klimamodeller.

Dette gælder især for det nye billede af koblinger mellem troperne og de europæiske og nordamerikanske regioner og deres konsekvenser for ekstrem nedbør.

"Denne opdagelse kan også hjælpe os med at forstå forbindelserne mellem forskellige monsunsystemer og ekstreme begivenheder inden for dem. Jeg håber, at vores resultater vil, På lang sigt, hjælpe med at forudsige ekstrem nedbør og tilhørende oversvømmelser og jordskred i det nordøstlige Pakistan, Nordindien og Nepal. Der har været flere sådanne farer i de senere år, med ødelæggende konsekvenser i disse regioner, såsom oversvømmelsen i Pakistan i 2010."

For at finde mønstre i ekstreme nedbørshændelser, holdet udviklede en ny metode med rod i kompleks systemteori til at studere højopløselige satellitdata om nedbør. Dataene kommer fra Tropical Rainfall Measuring Mission og dækker området mellem 50? Nord og Syd siden 1998.

Ved at bryde kloden i et gitter, holdet kunne se, hvor hændelser fandt sted og bestemme, hvor 'synkrone' de var – et statistisk mål, der vurderer sammenhænge, ​​selvom hændelserne ikke fandt sted på nøjagtig samme tidspunkt.

Resultaterne fra denne 'komplekse netværk'-model, analyseret ved hjælp af vores forståelse af atmosfærens bevægelse, afslørede en mulig mekanisme for, hvordan begivenhederne hang sammen. Mønstrene ser ud til at være skabt af Rossby-bølger - vrikker i hurtigtstrømmende luftstrømme højt i atmosfæren, kendt som jetstrømmene.

Rossby-bølger har været forbundet med regelmæssig nedbør, men denne undersøgelse er den første, der forbinder dem med ekstreme nedbørsmønstre. Medforfatter professor Brian Hoskins, Formand for Grantham Institute at Imperial, sagde:"Den nye teknik anvendt til satellitdata viser meget overraskende forhold mellem ekstreme nedbørshændelser i forskellige regioner rundt om i verden.

"For eksempel, ekstreme begivenheder i den sydasiatiske sommermonsun er, gennemsnitlig, knyttet til begivenheder i det østasiatiske, Afrikansk, europæiske og nordamerikanske regioner. Selvom regn i Europa ikke forårsager regn i Pakistan og Indien, de tilhører det samme atmosfæriske bølgemønster, med den europæiske regn, der udløses først.

"Dette burde give en stærk test for vejr- og klimamodeller og giver løfte om bedre forudsigelser."

Medforfatter Jürgen Kurths, fra Potsdam Institute for Climate Impact Research, sagde:"Denne virkelig tværfaglige undersøgelse, som kombinerer kompleks netværksvidenskab med atmosfærisk videnskab, er et fremragende eksempel på det store potentiale i det ret unge felt af kompleksitetsstudier. Ud over at give indsigt i spredningen af ​​epidemier eller informationsflow på tværs af netværk, det kan også bruges til at forbedre vores forståelse af ekstreme hændelser i klimasystemet."