Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere arbejder hen imod mere pålidelig forudsigelse af sydasiatisk sommermonsunregn i de kommende 15-30 år

En positiv IPO-faseovergang indikerer større chance for en ekstrem udtørringstrend, mens oversvømmelsen sker ved en negativ IPO-faseovergang. Kredit:Xin Huang

Den sydasiatiske sommermonsun (SASM) sørger for den vigtigste vandforsyning til over en milliard mennesker. I gode monsunår, bønder høster en rig høst, i dårlige monsunår, alvorlig tørke udsletter afgrøder. Og kraftig regn i monsunsæsonen forårsager oversvømmelser og rammer økonomien hårdt. Politikere og interessenter har et presserende behov for fremskrivning af SASM i de kommende 15-30 år - normalt betegnet som "den nærmeste fremtid" i klimaforskningssamfundet. Desværre, der er store usikkerheder i den nuværende fremskrivning på grund af intern klimavariabilitet.

"Intern variabilitet refererer til variationer i middeltilstanden på grund af naturlige interne processer i klimasystemet. Det betragtes normalt som 'støj' i klimafremskrivning, " sagde Xin Huang, hovedforfatteren til en ny undersøgelse offentliggjort i Videnskabens fremskridt den 13. marts, 2020. Huang er ph.d.-studerende ved Institute of Atmospheric Physics, det kinesiske videnskabsakademi, og University of Chinese Academy of Sciences.

Huang, sammen med sin mentor prof. Tianjun Zhou og samarbejdspartnere fra USA og Tyskland, identificere Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) - en langtidssvingning i stor skala, der påvirker klimavariabiliteten over Stillehavsbassinet - som en af ​​de vigtigste interne variabilitetsformer, der reducerer usikkerheden og forbedrer fremskrivningerne.

Holdet brugte et 100-medlem ensemble af simuleringer fra Max Planck Institute Earth System Model (MPI-ESM) og et 50-medlem ensemble af simuleringer af den canadiske jordsystemmodel (CanESM2) til at kvantificere usikkerheden forårsaget af intern variabilitet i nær fremtidsfremskrivning af SASM-regn.

"Vi fandt ud af, at intern variabilitet kan formørke den ydre tvungne SASM-nedbørsændring, fører til meget forskellige nedbørstendenser i de næste 15-30 år, " forklarede Huang. "Så vi ønskede yderligere at identificere den interne nøgletilstand, der er ansvarlig for spredningen i den forventede SASM-regn."

Efter at have analyseret lighederne og forskellene mellem modelfremskrivningerne med 150 medlemmer, holdet fandt en sammenhæng mellem forskellige realiseringer af IPO-fasen og spredningen i SASM-regnfremskrivningen. Forskellige IPO-faseovergange kan modulere størrelsen eller endda vende tegnet på SASM-nedbørstendenserne. Dermed, børsintroduktionen er identificeret som en af ​​de førende interne metoder, der påvirker den kortsigtede fremskrivning af SASM-regn.

"Historiske data har allerede vist signalet om børsnotering i SASM-ændring, men klimaprojektionssamfundet betragtede normalt signalet som støj i projektionen. Vi viser beviser for, at hensyntagen til fremtidig IPO-faseudvikling hjælper effektivt med at reducere fremskrivningsusikkerheden for kortsigtet SASM-regn; i særdeleshed, det forbedrer fremskrivningen af ​​en ekstrem befugtnings- eller tørringstendens i de næste 15-30 år, " sagde Huang.

Resultaterne fremhæver det presserende behov for at forudsige IPO-udviklingen i de næste par årtier.

"En stor del af klimatilpasnings- og afbødningsaktiviteter er baseret på prognoser leveret af klimamodeller, så en yderst robust og pålidelig klimaforudsigelse er grundlaget for politisk beslutningstagning. Denne forskning giver en praktisk måde til mere pålideligt at projicere kortsigtede sydasiatiske sommermonsunændringer, " sagde den tilsvarende forfatter prof. Tianjun Zhou.

Zhou er medlem af CLIVAR (Climate and Ocean:Variability, Forudsigelighed og forandring) / GEWEX (Global Water and Energy Exchanges) Monsoon Panel of World Climate Research Program (WCRP), og medformand for Global Monsoons Model Intercomparison Project (GMMIP), som er en koordineret multi-model undersøgelse af årtiers variabilitet af monsuner.

Ifølge Zhou, undersøgelsen er en del af GMMIP-bestræbelserne på at forbedre forudsigelsesevnen for monsuner i de kommende årtier, hvilket igen vil hjælpe politiske beslutningstagere og interessenter med at udvikle bedre klimastrategier.