Экстремальные ливни в тропиках связали со скоплением облаков
Ученые из Института науки и технологий Австрии (ISTA) и Института макса Планка по метеорологии провели новое исследование, которое показывает, как скопление облаков и бурь влияет на экстремальные осадки в тропиках. Используя высокоразрешающую глобальную климатическую модель, исследователи показали, что с ростом температур увеличивается интенсивность экстремальных дождей.
Экстремальные дожди являются одним из самых разрушительных природных катастроф, стоимость которых измеряется жизнями людей и миллиардами долларов ущерба. Их частота возрастает в последние годы из-за потепления климата. На протяжении нескольких десятилетий ученые используют компьютерные модели климата Земли для лучшего понимания механизмов, лежащих в основе этих событий, и для прогнозирования будущих тенденций.
В новом исследовании группа учёных из ISTA и Института макса Планка по метеорологии под руководством постдока ISTA Джиавэя Бао использовала новейшую климатическую модель для изучения влияния скопления облаков и бурь на экстремальные осадки в тропиках с большей детализацией, чем это было возможно ранее.
Эта новая модель с гораздо более высоким разрешением показала, что с потеплением климата экстремальные дожди в тропиках усиливаются сильнее, чем ожидалось из-за более плотного скопления облаков. Когда облака более сконцентрированы, дождь идет дольше, таким образом, общее количество осадков увеличивается. Более экстремальные дожди над районами с высокими осадками происходят за счет расширения сухих областей - это дополнительный сдвиг к экстремальным погодным условиям. Это связано с тем, как облака и бури сгруппированы вместе.
Эта новая модель, впервые предложенная в 2019 году, анализирует климат с гораздо более высоким разрешением, чем предыдущие. Прежние модели не могли учитывать облака и бури с такой детализацией, поэтому упускали много сложных динамик движения воздуха, которые создают облака и заставляют их собираться, формируя более интенсивные штормы. Хотя модель охватыет весь мир сразу, ученые сосредоточили свой анализ на тропиках вокруг экватора, поскольку формирование облаков и бурь там работает иначе, чем на других широтах.
Исследователи со всего мира сотрудничают над созданием более детализированных и реалистичных моделей климата мира для понимания последствий изменения климата. Климатические модели делят атмосферу Земли на трехмерные блоки, каждый из которых содержит свои данные о температуре, давлении, влажности и многих других физических свойствах. Затем они используют физические уравнения для симуляции взаимодействия этих блоков и их изменений со временем, создавая представление о реальном мире.
Поскольку вычислительные мощности и память не безграничны, эти модели должны вводить упрощения, и ученые постоянно работают над их уточнением. Старые поколения климатических моделей используют блоки примерно 100 километров в горизонтальной длине, что все равно приводит к десяткам или сотням тысяч блоков, покрывающих весь глобус. Прогресс в алгоритмах и суперкомпьютерах позволил ученым увеличивать разрешение моделей все больше и больше.
