Климатические модели, возможно, значительно недооценивают, насколько экстремальными станут осадки в ответ на повышение содержания парниковых газов в атмосфере, показало новое исследование, проведенное под руководством Йельского университета.

Все сводится к физике дождевых капель, объясняют исследователи Райан Ли и Джошуа Студхолм в журнале Nature Climate Change. Даже незначительное изменение процентного содержания каждой падающей капли дождя, достигающей поверхности Земли, может означать разницу между климатом с легкой моросью и климатом, который создает беспрецедентные ливни.

Тем не менее, на данный момент многие климатические прогнозы, похоже, недооценивают будущие наводнения, говорят исследователи.

"Вопрос о том, увеличится или уменьшится количество осадков, которые облако производит в течение своей жизни, в более теплом климате - это исследовательский вопрос, возникший более полувека назад. Мы все еще ищем ответ", - сказал Ли, аспирант факультета наук о Земле и планетах Йельского университета и первый автор нового исследования.

"Мы показали, что ответ на этот, казалось бы, изолированный вопрос на самом деле играет большую роль в прогнозах глобального изменения климата".

Последние годы принесли волну сильных штормов, которые превзошли ожидания по интенсивности осадков. Такие штормы достигли небывалых мировых рекордов по ущербу в 2021 году, обойдясь Соединенным Штатам в 65 миллиардов долларов, Европе в 43 миллиарда долларов и Китаю в 30 миллиардов долларов. Эти финансовые потери стали результатом широкомасштабной дестабилизации ситуации на земле в Германии и затопления систем метро в Нью-Йорке и провинции Хэнань, Китай, среди других последствий.

По словам авторов нового исследования, многие современные климатические модели не предвидели всплеска экстремальных штормов. Для своего исследования они проанализировали модели, чтобы понять, недооценивается ли и почему воздействие парниковых газов. Они сводят проблему к центральному вопросу: сколько осадков достигнет поверхности Земли из данного облака, поскольку планета продолжает нагреваться?

"Климатические модели, используемые для текущих прогнозов глобального потепления, расходятся во мнениях по этому важному вопросу", - сказал соавтор исследования Студхолм, физик и аспирант кафедры наук о Земле и планетах факультета искусств и наук Йельского университета.

"Ответ соответствует ошеломляющей, двукратной разнице в прогнозах экстремальных осадков", - сказал Студхолм, который также был соавтором шестого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата.

Для исследования исследователи разработали новый способ измерения эффективности выпадения осадков (PE), количества дождя, которое повторно испаряется при выпадении из грозового облака. Значение PE, равное 0, означало бы, что дождь не достигает поверхности Земли; значение PE, равное 1, означало бы, что вся вода из облака пролилась дождем на поверхность. Исследователи обратили особое внимание на временные рамки "высыхания" облаков — время, необходимое облаку, чтобы сбросить всю свою воду.

Исследователи обнаружили, что атмосферные модели, использующие более подробную информацию об облаках с более высоким разрешением, часто используют более высокий PE, что означает большее количество осадков. "К сожалению, вычислительных мощностей для запуска этих моделей с высоким разрешением для прогнозирования глобального изменения климата пока не существует", - сказал Студхолм. "Но они могут быть использованы для контекстуализации обычных климатических моделей".

Они также обнаружили, что традиционные климатические модели — те, которые предсказывают увеличение PE, такие как модели с высоким разрешением, - предсказывают двукратное увеличение экстремальных осадков в 21 веке по сравнению с моделями с уменьшением PE.

Соавторами исследования являются Алексей Федоров, профессор океанических и атмосферных наук в Йельском университете; и Труде Сторелвмо, бывший профессор Йельского университета, который сейчас работает в Университете Осло.

ИСТОЧНИК