在美国部分地区,倾盆大雨可能会增加400%

按世纪’最后,在美国部分地区,导致暴雨的夏季风暴数量可能会增加400%以上—包括墨西哥湾沿岸,大西洋沿岸和西南部分—根据美国国家科学基金会(NSF)资助的一项新研究。

这项研究是由美国国家大气研究中心(NCAR)的科学家们今天发表在该杂志上的 自然气候变化,还报告说,个别极端降雨事件的强度在某些地区可能会增加多达70%。

“这些是巨大的增长,”NCAR科学家Andreas Prein说,这项研究的主要作者。“想象一下您通常在一个季节中遇到的最强烈的雷暴。我们的研究发现,将来,美国部分地区可能会在一个季节中经历其中的五场风暴,每场风暴的强度都比当前风暴强或强。”

NSF计划总监Anjuli Bamzai’的地球科学理事会补充说,这项研究具有潜在的公共安全利益。“极端降雨事件通过洪水,滑坡和泥石流影响我们的基础设施。我们需要更好地了解这些极端事件如何变化。通过支持这项研究,NSF致力于为我们所有人营造一个更安全的环境。”

风暴和超级计算机

极端降水的增加是气候变化的预期影响之一。科学家们知道,随着大气变暖,它可以容纳更多的水,潮湿的大气可以产生更多的降雨。研究人员已经测量出美国所有地区的降水强度增加。

但是,气候模型通常无法模拟这些倾盆大雨,这使研究人员难以评估未来风暴频率和强度的变化。

对于这项新研究,研究小组使用了由NCAR科学家和研究合著者Roy Rasmussen,Longhai Liu和Kyoko Ikeda使用天气研究和预报(WRF)模型并能够模拟单个风暴的模型创建的数据集。

该模拟需要一年的时间,是在NCAR-怀俄明州超级计算中心使用称为Yellowstone的系统进行的。 Prein和他的合著者使用新的数据集来调查北美倾盆大雨的变化。

研究人员研究了2000年至2013年之间发生的暴风雨,如果它们发生在摄氏5度(华氏9度)以下的气候中,可能会如何改变—如果温室气体排放量持续减少,到本世纪末温度将上升。

Prein警告说,这种方法是比较当前和未来气候的简化方法。它没有反映与气候变化有关的风暴轨迹或天气系统的可能变化。

但是,这样做的好处是,科学家可以更轻松地隔离额外热量和相关水分对未来风暴形成的影响。

“模拟逼真的倾盆大雨的能力是气候建模中的一次飞跃,” Prein said. “这使我们能够首次调查与暴洪有关的每小时极端降雨变化。为此,需要大量的计算资源。”

效果各不相同

科学家们预计,尽管全国各地的降雨量有所不同,但在整个国家,产生极端降水的夏季风暴数量将会增加。

例如,中西部地区在内布拉斯加州,达科他州,明尼苏达州和爱荷华州的分布可能会增加近100%。但是墨西哥湾沿岸,阿拉巴马州,路易斯安那州,德克萨斯州,新墨西哥州,亚利桑那州和墨西哥的增长幅度可能在200%至400%以上。

该研究还发现,夏季的极端降雨事件的强度可能会在几乎整个国家/地区有所增加,包括东北和西南部分地区在内的某些地区的增幅尤其大—在某些情况下,超过70%。

科学家们说,一个令人惊讶的结果是,在平均水平越来越干燥的地区,特别是中西部地区,极端的倾盆大雨也可能增加。

研究人员预计该地区将出现中等降雨事件’夏季的主要水分来源将显着减少,而极端事件的发生频率和强度可能会增加。从中等降雨到强降雨的转变可能会增加山洪和泥石流的可能性,并对农业产生影响。

“了解气候变化如何影响产生最强烈风暴的环境至关重要,因为此类风暴对社会产生了重大影响,” Prein said.

这项研究也是由美国安全能源研究合作组织资助的。



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