Kort over den aktuelle nedbør (mm dag-1) og vind (m s-1). Vektorer viser vind i den nedre troposfære. Den tropiske monsunregion ligger op af Japan. Kredit:Tokyo Metropolitan University
Forskere fra Tokyo Metropolitan University studerede, hvordan vejret vil ændre sig med global opvarmning i asiatiske monsunregioner ved hjælp af en højopløselig klimasimulering. Regionen er hjemsted for en stor befolkning, og monsunerne er en vigtig drivkraft for globale vandcyklusser. De simulerede eksplicit skydannelse og spredning, og fandt betydeligt øget nedbør over monsun -trug, "med tropiske forstyrrelser som tyfoner og koncentreret vanddamp, der spiller nøgleroller.
Da verden forbereder sig på virkningen af global opvarmning, det er nu mere vigtigt end nogensinde at have en præcis, detaljeret billede af, hvordan klimaet præcist vil ændre sig. Dette gælder stærkt for de asiatiske monsunregioner, hvor store mængder årlig nedbør gør det til en vigtig del af de globale energi- og vandcyklusser. Som hjemsted for en stor andel af verdens befolkning, detaljeret, lokale forudsigelser for omfanget og arten af monsuner og tropiske forstyrrelser såsom tyfoner/cykloner har potentiale til at informere katastrofebegrænsende strategier og vigtige politiske beslutninger.
Et team ledet af adjunkt Hiroshi Takahashi forsøgte at løse dette ved at bruge en klimamodel i høj opløsning kendt som NICAM (Non-hydrostatic ICosahedral Atmospheric Model) for at studere den detaljerede vejrudvikling i de asiatiske monsunregioner. Modellens nøglestyrke er en eksplicit redegørelse for skydannelse og spredning baseret på fysiske principper f.eks. redegør for de konvektive effekter, der giver anledning til cumulonimbus -skyer og efterfølgende nedbør, når lufttrykket falder. Dette detaljeringsniveau tillod teamet at studere fremtidige nedbørsmønstre på grund af asiatiske monsuner med en hidtil uset nøjagtighed.
Ændringer i nedbør (fremtidigt klima minus nuværende klima) (grøn:stigning, brun:fald). Sort stiplet linje viser midten af monsun -trug. Tropiske forstyrrelser bevæger sig langs monsun -truget. Vektorer viser vind i den nedre troposfære. En cirkulation skabes mod uret (lavt tryk) omkring monsun -truget, og korrelerer godt med øget regn. Kredit:Tokyo Metropolitan University
Fremtidige ændringer i tropisk forstyrrelsesaktivitet (f.eks. Tyfoner/cykloner) (forstyrrelse kinetisk energi [m2s-2]) (grøn:mere aktivitet, brun:mindre, gitterområder:statistisk signifikante ændringer). Sort stiplet linje viser midten af monsun -trug. Øget tropisk forstyrrelsesaktivitet korrelerer godt med øget nedbør langs monsun -truget. Kredit:Tokyo Metropolitan University
Holdets simulering af 30 års global opvarmning viser betydeligt forhøjede nedbørsniveauer i monsun -trug, "en zone, der spænder over det nordlige Indien, Indokina -halvøen, og de vestlige dele af det nordlige Stillehav. Det er velkendt, at global opvarmning fører til mere nedbør, drevet mest af mere vanddamp i atmosfæren. Imidlertid, de forskellige funktioner i hver region betyder, at ændringerne langt fra er ensartede. For eksempel, undersøgelsen fandt ud af, at det ikke var klart, om "monsun vestlige" blev forbedret, men den fandt flere cykloner i truget, nok til at tage højde for den øgede nedbør. Samtidig med den øgede nedbør, de fandt også tydelige tendenser i vanddamp over monsunregionen.
Desuden, teamet fokuserede på effekten af havoverfladetemperaturen. Tidligere undersøgelser anvendte ofte en global, ensartet temperaturstigning plus de regionale variationer skabt af El Nino -effekten. For at adskille deres virkninger, de tilføjede dem separat i to uafhængige simuleringer, konkluderede, at det var den tidligere, en global stigning i havoverfladetemperaturen der bidrog stærkest til den øgede nedbør.
Virkningerne af monsun -sæsonen i Asien kan være ødelæggende. Eksempler omfatter lokationer tæt på hjemmet for teamet f.eks. oversvømmelserne 2018 og 2020 i det vestlige Japan og de østasiatiske lande. Med disse regionsspecifikke fund, deres arbejde kan spille en vigtig rolle i den globale katastrofebegrænsning, infrastrukturudvikling og politiske beslutninger.