Непостоянная природа погодных условий в конечном итоге ответственна за место и время экстремальных дождевых осадков, которые наносят ущерб сельскому хозяйству, инфраструктуре и людям. Тропические циклоны, такие как Enawo которая поразила Мадагаскар в марте, может серьезно повлиять на низменные, густонаселенные районы через интенсивные осадки в сочетании с сильными ветрами и штормовыми нагонами Взрывные грозы, действующие в меньших пространственных масштабах, могут вызвать внезапные наводнения и привести к разрушительным оползням в горной местности. Устойчивая нехватка осадков или многократные сезонные дожди, как это засуха, в настоящее время затрагивающая Сомали, Кению и Эфиопию также неразрывно связаны с изменяющимися погодными условиями, часто обусловленными более медленным сердцебиением океанов, когда они ускоряют внутренний ритм южного колебания Эль-Ниньо и его десятилетних аналогов.
Гостевой пост от Ричард Аллан
Несмотря на доминирующую роль хаотических атмосферных и океанических колебаний в измерении экстремальных погодных явлений, существует несколько контролирующих факторов на самых больших земных масштабах. Едва заметно, они подталкивают распределение крайностей от современных моделей через глобальные климатические изменения, вызванные влиянием человеческой деятельности на энергетический бюджет планеты. Растущие концентрации парниковых газов в атмосфере медленно, но неумолимо нарушают климатическую систему, изменяя основное топливо для экстремальных осадков: вода и энергия.
В то время как подробное компьютерное моделирование отражает текучую, термодинамическую сущность атмосферы, процессы, накапливающиеся до экстремальных осадков, мелкомасштабные детали конвективных бурь, должны быть аппроксимированы с использованием упрощенного подхода, но в значительной степени основанного на физике. Надежность будущих прогнозов на протяжении все более отдаленных десятилетий зависит от фундаментальных связей между умением изображать основную физику в масштабах от десятков до сотен километров и непредставленной детализацией, которая определяет воздействия.
Тем не менее, есть физическая основа для того, чтобы предвидеть существенные, но противоречивые изменения во влажных и сухих метеорологических режимах, когда климат нагревается
Рисунок 1: Ежемесячные аномалии в наблюдаемой тропической суммарной колонке с учетом влажности и температуры поверхности. Используя обновленные данные из Allan et al. (2014) Surv. Geophys.
По мере повышения глобальных температур невидимый газообразный водяной пар в воздухе становится все более обильным - до 7% на каждый градус Цельсия тропического потепления. Это неопровержимо, наблюдаемо (см. Рисунок 1) и имеет огромное значение для климата. Водяной пар усиливает изменение климата в рамках самого известного порочного цикла (потепление приводит к увеличению атмосферной влажности и более мощному парниковому эффекту, который способствует потеплению, усиливая величину реакции климата на рост парниковых газов). Это увеличение влажности также существенно увеличивает интенсивность осадков.
При рассмотрении обширных районов, испытывающих сезонное развитие тропического дождливого пояса, самым простым результатом потепления планеты является усиление влажных сезонов. Хаотическая природа погодных условий диктует, что сезонные дожди могут потерпеть неудачу в один год, а в другой - быть перегруженными, в зависимости от точного положения и настроения этого дождливого пояса, когда он охватывает полушария. Тем не менее, когда условия будут подходящими для сезонного потопа, в более теплом мире он будет более интенсивным из-за более обильного количества доступной влаги, выдуваемой ветрами.
Все становится сложнее при рассмотрении засушливых зон и засушливых сезонов. В среднем за многие годы из-за океана поступает больше атмосферной влаги, чем вывозится с суши. Если бы это было не так, то реки должны были бы идти в обратном направлении! Но в сухой сезон более теплая и более плотная атмосфера может более эффективно истощать почву от ее влаги и временно вывозить влагу из региона.
Все это указывает на интенсификация влажных и сухих сезонов поскольку планета нагревается, но это упрощенное сообщение усложняется несколькими факторами, которые включают в себя:
- Тропический дождливый пояс из года в год меняется в точном месте, и его положение также реагирует на изменение климата;
- Тропические облака и ветры быстро приспосабливаются модифицированным схемам нагрева от парниковых газов и загрязнения аэрозольными частицами, которые в конечном итоге приводят к глобальному изменению климата в течение более длительных периодов времени, медленные темпы которого определяются способностью наших огромных океанов поглощать избыточное тепло;
- Влияние этих радиационных воздействий на климат и хаотические колебания погоды обнаружение смущения из более влажные сезоны и более сухие сезоны которые относятся к увеличению влажности;
- Возможен долгосрочный изменения влажности в почве могут дать обратную связь об атмосферной циркуляции и характеристиках осадков, что усложняет картину на местном уровне;
- В заключение, как засушливый местоположение зависит не только от осадков.
В то время как «Сухая сушилка» не применяется в упрощенной форме над землей интригующие сигналы усиление сезонности осадков очевидны над тропической землей с хаотическими колебаниями, наложенными на долгосрочные тренды (рисунок 2). Более интенсивные сухие сезоны имеют потенциально серьезные последствия для продуктивности экосистемы ,
Еще эти сигналы сбиты доминирующими вариациями в погодных условиях и изменением климатических условий влажного и сухого режимов во времени. Лучше определение влажных сезонов является важным шагом в выявлении и мониторинге изменений, важных для воздействия на общество. Интенсификация влажных и сухих сезонов представляется вероятным, но не гарантированным ответом на потепление климата, но существенные изменения в количестве осадков, увеличение или уменьшение, проецируются для значительных пропорций тропических земель в течение 21-го века.
Рисунок 2: Изменения количества осадков над тропической землей в течение влажного сезона (вверху) и сухого сезона (внизу) в наблюдениях на основе датчиков (синий, красный), моделирование только в атмосфере с предписанной наблюдаемой температурой поверхности моря (коричневый) и полностью -связанные климатические модели (черные с затенением, показывающие ± 1 стандартное отклонение по 15 моделям). Обновлено от Лю и Аллана (2013) ERL.
Где, когда и масштабы засухи и потопа будут и впредь концентрироваться на сложной эволюции атмосферы и циркуляции океана, но погодные условия уже смещаются от их климатологической нормы. Ограничение воздействия требует существенного и устойчивого сокращения выбросов парниковых газов для устранения коренных причин потепления, но также важно обеспечить лучшую готовность за счет поддержка развития обществ, устойчивых к изменению климата ,
Рекомендации
Аллан и соавт. (2014) Физически согласованные реакции глобального гидрологического цикла атмосферы в моделях и наблюдениях, Surv. Geophys ., DOI: 10.1007 / s10712-012-9213-г ,
Берг и др. (2016) Обратная связь между сушей и атмосферой усиливает засушливость на суше в условиях глобального потепления, Изменение климата природы , DOI: 10.1038 / nclimate3029
Бони и соавт. (2013) Сильное прямое влияние углекислого газа на тропическую циркуляцию и региональные осадки, Nature Geoscience DOI: 10.1038 / ngeo1799
Byrne & O'Gorman (2015) Реакция осадков минус суммарное испарение на потепление климата: почему масштабирование «мокрый-влажный-сухой-сухой-сухой» не распространяется на сушу, J. Climate , DOI: 10,1175 / JCLI D-15-0369.1
Чедвик и др. (2015) Значительные изменения количества осадков последовательно прогнозируются на значительных территориях тропических земель. Изменение климата природы , DOI: 10.1038 / nclimate2805
Chou et al. (2013) увеличение диапазона между влажными и сухими сезонными осадками, Nature Geoscience , DOI: 10.1038 / ngeo1744
Dunning et al. (2016) Начало и прекращение сезонных дождей над Африкой, J Geophys. Res ., DOI: 10.1002 / 2016JD025428
Greve et al. (2014) Глобальная оценка тенденций смачивания и высыхания на суше, Nature Geoscience , DOI: 10.1038 / ngeo2247
Hegerl et al. (2015) Проблемы количественной оценки изменений в глобальном круговороте воды. Bull. Am. Метеорология. Soc. , doi: 10.1175 / BAMS-D-13-00212.1
Held & Soden (2006). Надежная реакция гидрологического цикла на глобальное потепление. Дж Клим doi: 10.1175 / JCLI3990.1
Liu & Allan (2013) Наблюдаемые и смоделированные реакции осадков во влажных и сухих районах 1850-2100, Environ. Местожительство Lett. , DOI: 10,1088 / 1748-9326 / 8/3/034002
Мюррей-Тортароло и соавт. (2016), Интенсивность сухого сезона как ключевой фактор трендов АЭС, Geophys. Местожительство Lett. , DOI: 10.1002 / 2016GL068240
Тренберт и др. (2014) Глобальное потепление и изменения в засухе. Изменение климата природы , DOI: 10.1038 / nclimate2067
Эта почта изначально появился в блоге о погоде и климате.