Ny forskning visar hur global uppvärmning påverkar vårt regnfall

28 juli 2024

Den här artikeln har granskats enligt Science X redaktionella process och riktlinjer. Redaktörer har lyft fram följande attribut samtidigt som de säkerställer innehållets trovärdighet:

• faktagranskad
• peer-reviewad publicering
• pålitlig källa
• skriven av forskare
• korrekturläst

av Steven Sherwood och Anna Ukkola, The Conversation

Det senaste århundradet av människors inducerade uppvärmning har ökat regnvariationsområdet över 75% av jordens landyta - särskilt över Australien, Europa och östra Nordamerika, visar ny forskning.

Fynden, av kinesiska forskare och Storbritanniens meteorologiska kontor, publicerades i tidskriften Science. De ger den första systematiska observationella beviset på att klimatförändringar gör globala regnmönster mer volatila.

Klimatmodeller hade förutspått att denna variation skulle förvärras under klimatförändringen. Men dessa nya fynd visar att regnvariationen redan har förvärrats under de senaste 100 åren - särskilt i Australien.

Tidigare studier av den observationella bevisen fokuserade antingen på långsiktiga genomsnittliga regn, som inte systematiskt förändras globalt, eller regnextremer där förändringar är svåra att mäta noggrant. Denna studie tittar endast på variabilitet, vilket hänvisar till ojämn timing och mängd regn.

Resultaten är i linje med tidigare forskning, inklusive vår egen. Det innebär att torrperioder är torrare än tidigare och regniga perioder är blötare.

Alarmerande nog kommer problemet att förvärras när den globala uppvärmningen fortsätter. Detta ökar risken för torka och översvämningar - en aktuell fråga för Australien.

Forskningen visar en systematisk ökning av regnvariationen sedan 1900-talet. Daglig regnvariation ökade med 1,2% per årtionde globalt. Trenden var mer uttalad under den senare halvan av århundradet, efter 1950.

Ökningen i variabilitet innebär att regnet är ojämnt fördelat över tiden. Det kan betyda att ett års regn på en given plats nu faller på färre dagar. Det kan också betyda att långa, torra perioder avbryts av skyfall, eller torka och översvämningar i snabb följd.

Forskarna undersökte observationella data och fann att regnvariationen har ökat över 75% av de landytor som studerats sedan 1900-talet. Europa, Australien och östra Nordamerika påverkades särskilt. Dessa är områden där detaljerade och långvariga observationer är tillgängliga.

I andra regioner var den långsiktiga trenden i regnvariation mindre framträdande. Författarna sa att det kan bero på slumpmässiga förändringar i variabiliteten eller fel i dataseten.

Ökningen i daglig regnvariation inträffade under alla fyra årstider över hela världen, även om säsongsvariationer uppstod på mindre, regionala skalan.

Författarna säger att ökningen till stor del är resultatet av mänskors växthusgasutsläpp, som har skapat en varmare och fuktigare atmosfär, mer intensiva regnhändelser och större svängningar mellan dem.

De säger att resultaten ställer nya utmaningar för väder- och klimatprognoser, samt för motståndskraft och anpassning från samhällen och ekosystem.

För att hantera dessa fynd är det viktigt att förstå vilka faktorer som bestämmer hur mycket kraftigt regn en storm producerar - och hur dessa faktorer påverkas av den globala uppvärmningen.

Den första faktorn är hur mycket vattenånga som finns i luften. Varm luft kan innehålla mer fuktighet. Varje grad av global uppvärmning skapar en 7% ökning av den genomsnittliga mängden vattenånga över en viss yta på marken.

Forskare har känt till det här problemet under lång tid. Jorden har uppvärmts med 1,5°C sedan industriella revolutionen - vilket motsvarar en 10% ökning av vattenånga i den lägre atmosfären. Så detta driver stormar att bli regnigare.

Den andra faktorn är hur starka stormvindarna kan bli, och den tredje är hur lätt stora regndroppar bildas från mindre molnpartiklar. Mer forskning behövs för att förstå hur dessa faktorer påverkas av klimatförändringar, men den nuvarande bevisningen är att de tillsammans förstärker ökningarna i regnmängd över korta tidsintervaller och för mycket extremvindar, samtidigt som de minskar ökningarna för svagare stormar.

De nytagna fynden bekräftar forskning av oss och andra om regnvariationer i Australien.

Analys av dagliga extrema regntotal över Australien i nuvarande och framtida simuleringar visade att framtida ökningar sannolikt kommer att överträffa förväntningarna från många tidigare studier. Regnmängden förväntas öka mer kraftigt i de mest extrema händelserna och tycks göra detta nästan överallt på kontinenten.

År 2022 tittade vi på timvis regnfall i Sydney med hjälp av radar data. Vi fann att det maximala timvisa regnfallet ökade med 40% i Sydney under de senaste två decennierna.

Våra fynd har stora konsekvenser för Sydneys beredskap för skyfallsöversvämningar. Mer intensiva skyfall är troliga att överbelasta avloppssystemen som är utformade för tidigare förhållanden. Men det är inte klart hur mycket av denna märkbara regionala ökning av svåra regn som beror på klimatförändringar, eller hur utbredd den är. Ökad variabilitet innebär också en större risk för torka. 

Klimatmodeller tyder på att nederbördsvariabiliteten i många delar av Australien kommer att fortsätta öka om inte utsläppen av växthusgaser minskas snabbt. En förändring av endast ett fåtal regniga dagar kan göra eller bryta en torka i Australien. Detta innebär att även små förändringar i variabilitet kan ge mer förödande torkor i framtiden när torrperioderna blir torrare. Beslutsfattare kan ofta vara överdrivet fokuserade på om deras del av världen blir blötare eller torrare sammanlagt.