De Zuid-Aziatische zomermoesson (SASM) zorgt voor de belangrijkste watervoorziening voor meer dan een miljard mensen. In goede moessonjaren, boeren oogsten een rijke oogst, terwijl in slechte moessonjaren, ernstige droogtes vernietigen gewassen. En zware regenval tijdens het moessonseizoen veroorzaakt overstromingen en raakt de economie zwaar. Beleidsmakers en belanghebbenden hebben dringend behoefte aan een projectie van SASM voor de komende 15-30 jaar - gewoonlijk de "nabije toekomst" genoemd in de klimaatonderzoeksgemeenschap. Helaas, er zijn grote onzekerheden in de huidige projectie vanwege de interne variabiliteit van het klimaat.

"Interne variabiliteit verwijst naar variaties in de gemiddelde toestand als gevolg van natuurlijke interne processen binnen het klimaatsysteem. Het wordt meestal beschouwd als 'ruis' in klimaatprojectie, " zei Xin Huang, de hoofdauteur van een nieuwe studie gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang op 13 maart, 2020. Huang is een promovendus bij het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Wetenschapsacademie, en de Universiteit van de Chinese Academie van Wetenschappen.

Huang, samen met haar mentor Prof. Tianjun Zhou en medewerkers uit de VS en Duitsland, identificeer de Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) - een grootschalige oscillatie met een lange periode die de klimaatvariabiliteit over het Pacific Basin beïnvloedt - als een van de belangrijkste interne variabiliteitsmodi die de onzekerheden verminderen en de projecties verbeteren.

Het team gebruikte een 100-koppig ensemble van simulaties door het Max Planck Institute Earth System Model (MPI-ESM) en een 50-koppig ensemble van simulaties door het Canadian Earth System Model (CanESM2) om de onzekerheid te kwantificeren die wordt veroorzaakt door interne variabiliteit in de nabije toekomstprojectie van SASM-regenval.

"We ontdekten dat interne variabiliteit de extern geforceerde SASM-regenvalverandering kan overschaduwen, wat leidt tot zeer verschillende neerslagtrends voor de komende 15-30 jaar, " legde Huang uit. "Dus we wilden de belangrijkste interne modus die verantwoordelijk is voor de verspreiding in de geprojecteerde SASM-regenval verder identificeren."

Na analyse van de overeenkomsten en verschillen tussen de 150-lid modelprojecties, het team vond een verband tussen verschillende realisaties van de IPO-fase en de spreiding in de SASM-regenprojectie. Verschillende IPO-faseovergangen kunnen de omvang moduleren of zelfs het teken van de SASM-regenvaltrends omkeren. Dus, de IPO wordt geïdentificeerd als een van de toonaangevende interne modi die de kortetermijnprojectie van SASM-regenval beïnvloeden.

"Historische gegevens hebben al het signaal van IPO in SASM-verandering getoond, maar de klimaatprojectiegemeenschap beschouwde het signaal meestal als ruis in de projectie. We laten bewijzen zien dat het verantwoorden van toekomstige IPO-fase-evolutie helpt om de projectie-onzekerheid van SASM-regenval op korte termijn effectief te verminderen; vooral, het verbetert de projectie van een extreme bevochtigings- of droogtrend voor de komende 15-30 jaar, " zei Huang.

De bevindingen benadrukken de dringende noodzaak om de evolutie van de beursintroducties voor de komende decennia te voorspellen.

"Een groot deel van de activiteiten op het gebied van adaptatie en mitigatie van klimaatverandering is gebaseerd op prognoses van klimaatmodellen, dus een zeer robuuste en betrouwbare klimaatvoorspelling is de basis van beleidsbeslissingen. Dit onderzoek biedt een praktische manier om de Zuid-Aziatische zomermoessonveranderingen op de korte termijn betrouwbaarder te projecteren, " zei corresponderende auteur prof. Tianjun Zhou.

Zhou is lid van CLIVAR (Climate and Ocean:Variability, voorspelbaarheid en verandering) / GEWEX (Global Water and Energy Exchanges) Monsoons Panel van het Wereldklimaatonderzoeksprogramma (WCRP), en co-voorzitter van Global Monsoons Model Intercomparison Project (GMMIP), dat is een gecoördineerd multi-modelonderzoek naar de decadale variabiliteit van moessons.

Volgens Zhou, de studie maakt deel uit van GMMIP-inspanningen die zich richten op het verbeteren van de voorspellende vaardigheid voor moessons voor de komende decennia, wat op zijn beurt beleidsmakers en belanghebbenden zal helpen betere klimaatstrategieën te ontwikkelen.