Прогнозы будущих экстремальных изменений осадков можно сделать более надежными, используя ограничение, основанное на наблюдаемой изменчивости осадков в настоящее время, что снижает неопределенность прогнозов на 20-40% в средних и высоких широтах, согласно совместному исследованию Института физики атмосферы (IAP) Китайской академии наук. Наук (CAS) и Метеорологического бюро, национальной метеорологической службы Великобритании.

Это исследование было опубликовано в Nature Communications 3 ноября.

Мир продолжает удивляться рекордным экстремальным осадкам, включая наводнения в Европе и Китае в 2021 году и недавнее наводнение в Пакистане в 2022 году, которые вызвали хаос в обществе и экономике.

Насколько хуже будет в будущем по мере усиления глобального потепления? Странам нужны надежные климатические прогнозы, чтобы подготовиться. Однако современные климатические модели, несмотря на то, что все согласны с будущей интенсификацией, по-прежнему демонстрируют большую неопределенность в величине изменений экстремальных осадков - так называемую "неопределенность прогноза". Это создает серьезную проблему для действий в области изменения климата и планирования адаптации.

Для решения этой проблемы еще предстоит решить две основные задачи, включая выявление источников неопределенности прогнозов и поиск эффективных методов ограничения такой неопределенности.

Используя многомодельное ансамблевое моделирование, это исследование показывает, что расхождение между прогнозами экстремальных осадков из разных моделей в значительной степени связано с представлениями моделей о современной изменчивости осадков (т.е. о диапазоне, в котором события осадков изменяются во времени). Таким образом, может быть установлена возникающая взаимосвязь — в частности, климатические модели, которые моделируют более слабую изменчивость осадков в настоящее время, как правило, прогнозируют большее увеличение количества экстремальных осадков при данном увеличении глобального потепления. Эта возникающая взаимосвязь в значительной степени сохраняется во многих регионах по всему миру, особенно в средних и высоких широтах.

"Мы обосновали эту возникающую взаимосвязь статистически и теоретически, используя идеализированные распределения осадков. Этот статистический аргумент не только дает представление о неопределенности прогноза, но и повышает достоверность ограничения", - сказал Вэнься Чжан, доцент IAP и ведущий автор исследования.

"Используя это возникающее ограничение в сочетании с наблюдаемой изменчивостью осадков, мы можем обеспечить эффективный способ ограничения прогнозов экстремальных осадков", - сказал Калли Фуртадо, эксперт-ученый из Метеорологического бюро и второй автор исследования. "Это не только снижает неопределенность прогноза на 20-40% в региональном масштабе, но и корректирует наилучшую оценку будущих изменений. Например, ограничение предполагает, что будущее увеличение экстремальных осадков может быть больше, чем ранее прогнозировалось в Северной Азии, но может быть меньше, чем ранее прогнозировалось в Европе."

"В предыдущих исследованиях были разработаны методы ограничения прогнозов в контексте глобальных или тропических средних экстремальных осадков. Однако мероприятия по адаптации к изменению климата нуждаются в надежной региональной информации для прогнозирования. Важным достоинством этого возникающего ограничения является то, что оно действует в региональных масштабах и, следовательно, может быть применено к различным регионам, чтобы сделать региональные прогнозы экстремальных осадков более надежными", - сказал Тяньцзюнь Чжоу, автор-корреспондент исследования, старший научный сотрудник IAP и профессор Университета Китайской академии наук. "Ожидается, что это обеспечит практическую науку о климате, которая принесет большую пользу региональному планированию адаптации, начиная от планирования сельского хозяйства и продовольственной безопасности до систем борьбы с наводнениями и общественной безопасности, среди многих других секторов".