Forskere forudser gennemsnitlig senvinternedbør i Vesteuropa for det næste årti

I en ny undersøgelse, forskere ved National Center for Atmospheric Research (NCAR) viser, at den gennemsnitlige nedbør i marts, over de næste ti år i Vesteuropa er forudsigelig ved hjælp af en ny metode. Forskerholdet udsendte også en prognose for de kommende år.

"Gennem år 2027, prognosen indikerer, at vi kan forvente, gennemsnitlig, vådere vinterforhold i Storbritannien og tørrere forhold i Portugal sammenlignet med de seneste tiårige gennemsnit, " sagde Stephen Yeager, en klimaforsker ved NCAR og medforfatter til papiret.

For at lave denne forudsigelse, videnskabsmænd brugte en kreativ metode, der kombinerer simuleringer fra NCARs flagskibsklimamodel med statistiske teknikker baseret på observationer. Taget sammen, tilgangen – som blev valideret ved hjælp af "hindcasts" af forhold i det sidste århundrede – giver en meget mere dygtig forudsigelse, end der kunne laves med enten modellen eller observationer alene.

"Ingen af ​​metoderne alene kunne fange alle de nødvendige elementer for at lave en forudsigelse, " sagde NCAR-forsker Isla Simpson, hovedforfatter af forskningen, optræder i journalen Natur Geovidenskab . "Ved at kombinere flere teknikker og datasæt, vi var i stand til at fuldende billedet."

Forudsigelserne kan være nyttige for ressourceforvaltere og planlæggere, herunder landmænd og vandforvaltere, som er afhængige af nedbørsprognoser.

At udfylde forudsigelseshullet

I takt med at kortsigtede vejrudsigter er blevet forbedret, delvist takket være stigninger i computerkraft og observationsdata, forskere har rettet deres opmærksomhed mod langsigtede forudsigelser, såsom at bestemme, om en bestemt region sandsynligvis vil være usædvanlig våd eller tør over en længere periode. Disse langsigtede forudsigelser spænder fra sæsonbestemte til år eller endda årtier ud i fremtiden. Når man arbejder på disse tidsplaner, forskere leder efter atmosfæriske cirkulationsmønstre, der er bundet til havet, fordi havet ændrer sig i et meget langsommere tempo end atmosfæren.

Til denne nye undersøgelse, videnskabsmænd henvendte sig til den NCAR-baserede Community Earth System Model (CESM). For at teste brugen af ​​det til at lave dekadelige forudsigelser, de startede modellen ved at bruge havforhold, der tilnærmer historiske observationer og så for at se, hvor godt modellen matchede virkeligheden, da den kørte et årti ad gangen. De gentog dette for hvert år mellem 1954 og 2015, skabe en robust test for, hvad der kan og ikke kan forudsiges på længere tidsskalaer.

"Måden at teste et forudsigelsessystem er ved at gå tilbage i tiden og lave forudsigelser om fortiden, derefter se, om de er bekræftet af de observationer, der allerede er blevet registreret, " sagde Simpson. "Hvis modellen er i stand til at bruge tidligere forhold til nøjagtigt at forudsige klimabegivenheder, der allerede er sket, så er der tillid til, at modellen dygtigt kan forudsige klimamønstre i fremtiden."

Forskningen viste, at CESM var særlig dygtig til at forudsige havoverfladetemperaturerne i Nordatlanten. Forskere ved, at havoverfladetemperaturen er en vigtig faktor, der påvirker nogle vejr- og klimafænomener, såsom tropiske cykloner og sæsonbestemte klimaændringer forbundet med El Niño og La Niña. Yeagers arbejde med CESM havde også tidligere afsløret, at havoverfladetemperaturer kan påvirke nedbørsmønstre over den afrikanske Sahel år i forvejen.

Simpsons tidligere arbejde havde foreslået, at havoverfladetemperaturer i Nordatlanten også påvirker de atmosfæriske cirkulationsmønstre over Atlanten, som så påvirker vejret i Vesteuropa. Hendes undersøgelse i 2018 viste, at varmere havoverfladetemperaturer i en region kaldet Nordatlantens subpolære gyre er forbundet med en svækkelse af den vestlige jetstrøm vest for Storbritannien og en styrkelse af jetstrømmen vest for Portugal, i løbet af senvinteren. Imidlertid, CESM er endnu ikke i stand til at forudsige disse cirkulationsændringer.

"Der er stadig meget, vi ikke forstår om den forbindelse mellem havoverfladen, jetstrøm, og nedbør, " sagde Simpson. "Hvorfor er der så stærk en forbindelse i Vesteuropa i den sene vinter, og hvorfor kan vores modeller ikke fange det?"

Selvom modellen måske ikke fanger alle de hav og atmosfæriske interaktioner, der påvirker den sene vinterregn og sne, i denne nye undersøgelse kunne forskerne stadig bruge modellen til at forudsige havoverfladetemperaturerne for det kommende årti. Derefter brugte de, hvad der er kendt om dette forhold i den virkelige verden, til at lave en statistisk forudsigelse for regn og sne i Vesteuropa gennem år 2027.

"Når man kombinerer disse to informationer - de forudsagte havoverfladetemperaturer og deres forhold til jetstrømmen udledt af observationer - producerer det en dygtig forudsigelse af nedbøren i disse regioner i marts, hvilket er noget vi ikke har været i stand til før, sagde Yeager.

Denne forskning repræsenterer et vigtigt skridt i at bygge bro mellem observationer og sæsonbestemt til årtiers prognosemodellering, som kunne være til nytte for lokalsamfund, der ønsker at forberede sig på skiftende vejrtendenser.

"Det er præcis den slags information, vi forsøger at give, " sagde Yeager. "Der er mennesker, der interesserer sig for, om Portugal går ind i et årti med tørke, eller høj nedbør."