Fremskridt og udfordringer med at forstå sammensatte vejr- og klimaekstremiteter

I forbindelse med global opvarmning er mange ekstremer, såsom hedebølger, kraftig nedbør og tørke, blevet mere og mere hyppige og intense, som forventet teoretisk. Lidt uventet har disse ekstremer også udvist en strammet sammenhæng i både tid og rum, hvilket udgør sammensatte vejr- og klimaekstremiteter med større påvirkninger.

I løbet af det sidste årti har sammensatte hændelser fået betydelig opmærksomhed, med store fremskridt inden for hændelsestypologi, påvirkninger, ændringer og risici allerede gjort.

En undersøgelse ledet af Prof. Zengchao Hao (College of Water Sciences, Beijing Normal University) og Prof. Yang Chen (State Key Laboratory of Severe Weather, Chinese Academy of Meteorological Sciences) udforsker mere end et dusin nylige sammensatte begivenheder. Artiklen er offentliggjort i tidsskriftet Science China Earth Sciences .

Ved at syntetisere næsten 350 peer-reviewede artikler dokumenterede forfatterne grundigt definitioner og virkninger, fysiske mekanismer og historiske/fremtidige ændringer samt tilskrivningsbeviser med hensyn til 13 rapporterede og relativt velundersøgte sammensatte hændelser. Nogle af disse begivenheder er specifikke for østasiatiske monsunregioner.

De påpegede også mangler og huller i eksisterende undersøgelser af hver af disse hændelser. I slutningen af ​​gennemgangen forsøgte de at identificere data og metodiske udfordringer, der er fælles for feltet, og kom med udsigter til de fremtidige retninger for det nye emne.

Mere specifikt udlagde de deres gennemgang efter definitionsrækkefølge, mekanismer, ændringer og tilskrivning. For hver af de gennemgåede hændelser antog forfatterne en påvirkningscentreret tilgang til at introducere definitionen ved at illustrere, hvordan man sammensætter aggregerede og forstærkede påvirkninger. Til forskel fra tidligere anmeldelser om nogle typer sammensatte begivenheder, der i vid udstrækning fokuserer på langsigtede ændringer, tildelte den nye anmeldelse en stor mængde plads til de underliggende fysiske processer, især fra de dynamiske (herunder monsundynamikken) og multi-sfære interaktive perspektiver.

På trods af den hurtige udvikling af hændelsestilskrivningsmetoder er tilskrivning dedikeret til sammensatte hændelser stadig i sin vorden. Forfatterholdet forsøgte også at vurdere pålideligheden af ​​tilskrivningskonklusioner for sammensatte hændelser, hvor de er tilgængelige, og at finde ud af kilden til tilskrivningsusikkerhed.

I prospektsektionen introducerede forfatterne unikke krav til data og metodisk design for at studere sammensatte hændelser, i modsætning til dem for univariate ekstremer. Især er meget længere registreringer, både i observationer og simuleringer, berettiget til at tage tilstrækkeligt mange sammensatte hændelser. For statistisk tilpasning bør modelevaluering og metrics konstrueret til tilskrivning, afhængighed mellem begivenheder eller tilfældigheder tages i betragtning.

Med hensyn til mekanistisk diagnose skal potentielle interaktioner mellem drivere af forskellige skalaer og sfærer og eksponering og sårbarhed ændret af samtidighed og/eller rækkefølge af ekstremer behandles på en ordentlig måde. Ligesom med tilskrivning, givet vanskeligheden ved at simulere de interagerende og overlappende processer i de fleste fritløbende tilskrivningsmodeller, repræsenterer et historieskema, der trofast gengiver den dynamiske udfoldelse af begivenheder, en lovende vej frem.

Til projektion og risikovurdering bør intern variabilitet af forskellige skalaer ikke længere behandles som støj, men snarere ses som en uundværlig drivkraft, der er lige så vigtig som eksterne kræfter til at forme begivenhedernes sammensatte mønster.

Gennemgangen kan bruges som en generel guide til at identificere og analysere sammensatte hændelser og tilføjer også nogle incitamenter til tværfaglige samarbejder for bedre at forberede sig på og tilpasse sig sammensatte farer i et skiftende klima. Videnskaber.

Flere oplysninger: Zengchao Hao et al., Forskning fremskridt og udsigter til multi-sfære sammensatte ekstremer fra Jordsystemets perspektiv, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1201-y

Leveret af Science China Press