研究发现 由于气候变化英国的倾盆大雨将增加

伦敦的邱园在短短三个小时内经历了一个月的降雨。在整个城市，地铁线路暂停，车站关闭，因为伦敦经历了几十年来最潮湿的一天，山洪暴发。不到两周后，它再次发生：倾盆大雨导致广泛的破坏，包括两家伦敦医院被洪水淹没。

我和同事们创建了一套新的100年气候预测，以更准确地评估未来几年和几十年内发生此类大雨的可能性。简短的回答是，气候变化意味着这些极端倾盆大雨将在英国更频繁地发生。——而且更加激烈。

为了生成这些预测，我们使用了气象局的业务天气预报模型，但在较长的气候时间尺度上运行。这提供了非常详细的气候预测 - 从2年到2年的100年中，英国每1981.2080公里的网格箱，每小时一次。这些比传统的气候预测要详细得多，需要作为一系列20年的模拟运行，然后拼接在一起。即使在气象局的超级计算机上，这些仍然需要大约六个月的时间才能运行。

我们进行了12个这样的100年预测。我们感兴趣的不是某一天的天气，而是当地极端天气的发生如何逐年变化。通过启动过去的模型运行，还可以根据观测值验证输出以评估模型的性能。

在这个细节水平上——“k尺度”——可以更准确地评估最极端的倾盆大雨将如何变化。这是因为 k 尺度模拟更好地代表了可能导致破坏性山洪暴发的小规模大气过程，例如对流。

更多的排放，更多的雨水

我们的研究结果现在发表在Nature Communications上。我们发现，在高排放情景下，到20年，英国每小时超过2080毫米的倾盆大雨的频率可能是1980年代的四倍。这种降雨量可能会通过山洪暴发造成严重破坏，规划人员使用20毫米/小时的阈值来估计当水淹没通常的排水渠道时发生洪水的风险。以前不太详细的气候模型预测同期的增幅要低得多，约为两倍半。

我们注意到，这些变化是假设温室气体排放量继续以目前的速度上升。因此，这是一个合理但较高的估计。如果全球碳排放遵循较低的排放情景，英国的极端降雨仍将增加 - 尽管速度较慢。然而，这些变化并非不可避免，如果我们在未来几十年排放更少的碳，极端倾盆大雨将不那么频繁。

在某些地区，增幅要大得多。例如，苏格兰西北部的极端降雨可能几乎是其十倍，而英国南部的极端降雨频率接近三倍。与传统的低分辨率气候模型相比，高分辨率模型中极端降雨事件数量未来增加更多，这表明进行k尺度预测以使社会能够适应气候变化的重要性。

随着大气变暖，它可以容纳更多的水分，每变暖一度，水分就会增加 7%。在一个简单的层面上，这就解释了为什么在世界许多地区，预测显示由于人为引起的气候变化，降水增加。这项新的研究表明，在英国，每发生一度区域变暖，南部的倾盆大雨强度可能增加约5%，北部可能增加约15%。

然而，它远非将更极端的事件逐年描绘成一个稳步上升的趋势的简单图景。相反，我们预计会出现快速变化的时期——记录被打破，有些被打破了相当大的幅度——以及暂停的时期，没有创造新的记录。

这只是自然变率与潜在气候变化信号之间复杂相互作用的反映。一个类比是潮汐时海浪从海滩上飞来。潮汐是长期上升的趋势，但也有时期会有更大的波浪，然后是平静。

尽管存在潜在的趋势，但当地规模破纪录事件之间的时间可能出奇地长，甚至几十年。

我们的研究标志着这样一个高分辨率数据集首次跨越了一个多世纪。除了作为规划者和政策制定者为未来做准备的宝贵资产外，气候归因科学家还可以使用它来检查当前的极端降雨事件，以了解人类温室气体排放的可能性有多大。该研究强调了实现碳排放目标的重要性，并计划日益普遍的极端降雨事件，这些事件的强度不同，在所有温室气体排放情景中看起来都极有可能。

极端年份的聚集趋势给试图适应强烈倾盆大雨的社区带来了挑战，并冒着基础设施毫无准备的风险，因为基于过去几十年观测的气候信息可能无法代表接下来的几十年。