Новые климатические модели предсказывают более резкий рост экстремальных осадков — Экологические новости на ECOportal.su

Уточнённые климатические расчёты показывают, что к концу века интенсивность экстремальных дождей над сушей может возрасти существенно сильнее, чем считалось ранее.

Это связано с применением моделей с повышенным пространственным разрешением, которые точнее воспроизводят физические процессы в атмосфере.

Применение климатических моделей высокого разрешения позволяет лучше учесть ключевые атмосферные процессы. Иллюстрация: нейросеть

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Geoscience, ежедневные экстремальные осадки над континентами к 210 году могут увеличиться на 41% при сценарии с высокими выбросами. Это значение значительно превышает прогноз более ранних моделей с низким разрешением, которые указывали на рост лишь на 24,8%.

Традиционные климатические модели, такие как используемые в проектах CMIP5 и CMIP6, часто работают с разрешением около 100 километров из-за вычислительных ограничений. Международная группа учёных разработала уточнённую модель (CESM-HR), которая анализирует атмосферу с детализацией 10–25 километров. Это позволяет лучше учитывать ключевые для формирования осадков процессы.

Сравнительный анализ моделей

Сравнение прогнозов двух моделей — высокого (CESM-HR) и низкого (CESM-LR) разрешения — выявило существенные расхождения. Высокодетальная модель прогнозирует увеличение годового максимума ежедневных осадков на 16,6 мм в день, что примерно в 2,5 раза больше, чем прогнозируемый рост в 6,4 мм в день по модели низкого разрешения.

Исследователи также отмечают значительные региональные различия. Как указано в статье,

«На территории смежных Соединённых Штатов CESM-LR прогнозирует увеличение на 4 мм/день как для западного побережья, так и для юго-востока, в то время как CESM-HR прогнозирует схожее увеличение для западного побережья, но почти утраивает его для юго-востока, достигая величины более 12 мм/день (что соответствует увеличению на 30% в CESM-HR против 12% в CESM-LR)».

Соответствие историческим данным

Важным преимуществом новой модели стала её лучшая способность воспроизводить уже наблюдаемые экстремальные осадки. Учёные сравнили выходные данные моделей за исторический период со спутниковыми наблюдениями и данными метеостанций, используя параметр R99p — суммарное количество осадков в дни, когда их выпало больше, чем в 99% самых влажных дней.

Авторы исследования поясняют:

«CESM-HR, хотя и слегка завышает показатели, точнее передаёт глобальное распределение и амплитуду R99p, с глобальным средним значением в 41,3 мм/день, что ближе к наблюдаемому значению в 38,3 мм/день, по сравнению с 28,1 мм/день для CESM-LR».

Причины улучшенного прогнозирования

Повышенная точность модели CESM-HR связана с её способностью лучше отображать физические драйверы экстремальных осадков. Речь идёт о мезомасштабных конвективных системах и других атмосферных явлениях, которые плохо описываются моделями с грубым разрешением.

Как отмечает коллектив авторов,

«Высокого разрешения ансамблевые симуляции с разрешением 10–25 км предлагают многообещающие улучшения в моделировании экстремальных осадков в течение исторического периода и позволяют проводить более физически обоснованные прогнозы на будущее с лучше ограниченными неопределённостями».

Новая модель точнее воспроизводит мезомасштабную конвергенцию влаги — ключевой динамический фактор, ответственный за предельные осадки, который недооценивается в моделях низкого разрешения. Для дальнейшего повышения точности прогнозов требуются глобальные модели, явно разрешающие конвективные процессы в облаках. Развитие таких моделей позволит улучшить подготовку к климатическим катастрофам и снизить связанные с ними экономические потери.

Источник: ecoportal.su