Nowe badania pokazują, jak globalne ocieplenie wpływa na nasze opady deszczu

28 lipca 2024 roku

Ten artykuł został sprawdzony zgodnie z procesem redakcyjnym i politykami firmy Science X. Redaktorzy podkreślili następujące cechy, zapewniając wiarygodność treści:

• zweryfikowane faktycznie
• publikacja zrecenzowana przez naukowców
• zaufane źródło
• napisane przez badaczy
• sprawdzone

przez Stevena Sherwooda i Annę Ukkolę, The Conversation

Według nowych badań chińskich naukowców i brytyjskiego Met Office, zubumiała się zmiennność opadów deszczu na ponad 75% lądowej powierzchni Ziemi w wyniku wzrostu globalnego ocieplenia spowodowanego działalnością człowieka – szczególnie na obszarach Australii, Europy i wschodniej Ameryki Północnej.

Te wyniki, opublikowane w czasopiśmie Science, dostarczają pierwszych systematycznych dowodów obserwacyjnych na to, że zmiany klimatyczne sprawiają, że wzorce globalnych opadów stają się bardziej zmiennłe.

Modele klimatyczne przewidywały, że ta zmiennność się pogorszy w wyniku zmian klimatycznych. Jednakże nowe wyniki pokazują, że zmiennność opadów deszczu już się pogorszyła w ciągu ostatnich 100 lat – zwłaszcza w Australii.

Dotychczasowe badania opierające się na danych obserwacyjnych skupiały się albo na długoterminowych średnich opadów, które nie zmieniają się systematycznie na całym świecie, albo na ekstremalnych opadach, których zmiany są trudne do dokładnego pomiaru. To badanie skupia się wyłącznie na zmiennności, która odnosi się do nierównomiernego czasu i ilości opadów deszczu.

Wyniki są zgodne z wcześniejszymi badaniami, w tym z naszymi. Oznacza to, że okresy suchych są obecnie bardziej suche niż w przeszłości, a deszczowe są bardziej obfite.

Cofnienie, problem ten będzie się pogłębiał wraz z kontynuowaniem globalnego ocieplenia. Zwiększa to ryzyko susz i powodzi – szczególnie ważne zagadnienie dla Australii.

Badania pokazują systematyczny wzrost zmiennności opadów deszczu od lat 1900. Zmiennność opadów deszczu zwiększała się o 1,2% rocznie na dzień, globalnie. Trend ten był bardziej zauważalny w drugiej połowie wieku, po 1950 roku.

Wzrost zmienności oznacza, że deszcz jest bardziej nierównomiernie rozprowadzany w czasie. Może to oznaczać, że roczna ilość opadów deszczu w danym miejscu teraz spada w mniejszej liczbie dni. Może również oznaczać, że długie okresy suszy przerywane są ulewami lub że susze i powodzie następują szybko po sobie.

Badacze przeanalizowali dane obserwacyjne i znaleźli, że od lat 1900 zmiennność opadów deszczu wzrosła na ponad 75% badanych obszarów lądowych. Specjalnie dotknięte zostały Europą, Australią i wschodnią Ameryką Północną. Są to obszary, dla których dostępne są szczegółowe i długotrwałe obserwacje.

W innych regionach długoterminny trend zmienności opadów deszczu był mniej zauważalny. Autorzy twierdzą, że może to być spowodowane losowymi zmianami w zmiennności lub błędami we zbiorach danych.

Wzrost dziennie zmiennosci opadów deszczu wystąpił we wszystkich czterech porach roku na całym świecie, chociaż różnice sezonowe pojawiły się na mniejszych, regionalnych skalach.

Autorzy twierdzą, że wzrost jest głównie wynikiem emisji gazów cieplarnianych spowodowanych działalnością człowieka, które spowodowały cieplejszą i bardziej wilgotną atmosferę, bardziej intensywne opady deszczu i większe wahania między nimi.

Twierdzą, że wyniki te stawiają nowe wyzwania dla prognoz pogody i klimatu, a także dla odporności i adaptacji społeczeństw i ekosystemów.

Aby zrozumieć te wnioski, pomocne jest zrozumienie czynników, które określają, ile deszczu produkuje burza – oraz jak te czynniki są wpływane przez ocieplenie globalne.

Pierwszym czynnikiem jest ilość pary wodnej obecnej w powietrzu. Ciepłe powietrze może zawierać więcej wilgoci. Każdy stopień globalnego ocieplenia powoduje 7% wzrost średniej ilości pary wodnej nad danym obszarem powierzchni.

Naukowcy wiedzieli o tym problemie od dawna. Ziemia ociepliła się o 1,5°C od rewolucji przemysłowej – co odpowiada wzrostowi o 10% ilości pary wodnej w niższej atmosferze. To sprawia, że burze stają się bardziej ulewne.

Drugim czynnikiem jest siła wiatrów burzowych, a trzecim jest łatwość przekształcania się drobniejszych cząstek chmur w duże krople deszczu. Konieczne są dalsze badania, aby zrozumieć, jak te czynniki wpływają na zmiany klimatyczne, ale obecne dowody wskazują, że razem one dodatkowo wzmacniają wzrost opadów deszczu w krótkich odstępach czasowych i dla bardzo ekstremalnych burz, jednocześnie zmniejszając wzrost dla słabszych burz.

Wyniki ogłoszone w nocy potwierdzają badania, które przeprowadziliśmy i inni w zakresie zmienności opadów deszczu w Australii.

Analiza dziennych skrajnych sum opadów deszczu w Australii w obecnych i przyszłych symulacjach wykazała, że przyszłe wzrosty są prawdopodobnie wyższe od oczekiwań wynikających z wielu wcześniejszych badań. Opady deszczu mają szanse zwiększyć się bardziej wyraźnie w najbardziej ekstremalnych zdarzeniach, i wydaje się, że robią to niemal wszędzie na kontynencie.

W 2022 roku przeanalizowaliśmy godzinowe opady deszczu w Sydney, używając danych z radaru. Stwierdziliśmy, że maksymalne godzinowe opady deszczu wzrosły o 40% w Sydney w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Nasze ustalenia mają poważne implikacje dla gotowości Sydney wobec nagłych powodzi. Coraz intensywniejsze ulewy prawdopodobnie przytłoczą systemy odprowadzania wód deszczowych zaprojektowane na dawne warunki. Nie jest jednak jasne, jak duża część tego niezwykłego regionalnego wzrostu ulewności wynika z zmian klimatycznych, ani jak rozpowszechnione jest to zjawisko. Zwiększająca się zmienność oznacza także większe ryzyko suszy. Modele klimatyczne sugerują, że zmienność opadów deszczu w wielu częściach Australii będzie nadal wzrastać, chyba że emisje gazów cieplarnianych zostaną szybko ograniczone. Zmiana nawet tylko kilku dni intensywnych opadów deszczu może zadecydować o tym, czy wystąpi susza w Australii. Oznacza to, że nawet niewielkie zmiany w zmienności mogą przynieść jeszcze bardziej niszczące susze w przyszłości, gdy okresy suchsze staną się jeszcze bardziej suche. Decydenci polityczni często zbyt skupiają się na tym, czy ich region staje się ogólnie bardziej wilgotny czy bardziej suchy. Ale jak pokazuje ta nowa badania, to właśnie zmienność powinna ich martwić.