Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vooruitgang en uitdagingen bij het begrijpen van samengestelde weers- en klimaatextremen

Krediet:Pixabay/CC0 Publiek Domein

In de context van de opwarming van de aarde zijn veel extremen, zoals hittegolven, zware neerslag en droogtes, steeds frequenter en intenser geworden, zoals theoretisch verwacht. Enigszins onverwacht hebben deze extremen ook een nauwere samenhang vertoond in zowel tijd als ruimte, waardoor ze samengestelde weer- en klimaatextremen vormen met grotere gevolgen.



De afgelopen tien jaar hebben samengestelde gebeurtenissen veel aandacht gekregen, waarbij er al veel vooruitgang is geboekt op het gebied van de typologie van de gebeurtenissen, de impact, de veranderingen en de risico's.

Een studie onder leiding van prof. Zengchao Hao (College of Water Sciences, Beijing Normal University) en prof. Yang Chen (State Key Laboratory of Severe Weather, Chinese Academy of Meteorological Sciences) onderzoekt meer dan een dozijn recente samengestelde gebeurtenissen. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Science China Earth Sciences .

Door bijna 350 peer-reviewed artikelen te synthetiseren, hebben de auteurs definities en impacts, fysieke mechanismen en historische/toekomstige veranderingen grondig gedocumenteerd, evenals attributiebewijs met betrekking tot 13 gerapporteerde en relatief goed bestudeerde samengestelde gebeurtenissen. Sommige van deze gebeurtenissen zijn specifiek voor de Oost-Aziatische moessonregio's.

Ze wezen ook op tekortkomingen en lacunes in de bestaande onderzoeken naar elk van deze gebeurtenissen. Aan het einde van de evaluatie probeerden ze gegevens en methodologische uitdagingen te identificeren die gemeenschappelijk zijn voor het veld en kwamen ze met visies op de toekomstige richtingen van het opkomende onderwerp.

Meer specifiek hebben ze hun beoordeling ingedeeld in volgorde van definitie, mechanismen, veranderingen en attributie. Voor elk van de beoordeelde gebeurtenissen hanteerden de auteurs een impactgerichte benadering om de definitie te introduceren door te illustreren hoe de manier van samenstellen de impact aggregeerde en versterkte. Anders dan eerdere recensies over sommige soorten samengestelde gebeurtenissen die grotendeels gericht waren op veranderingen op de lange termijn, kende de nieuwe recensie een grote hoeveelheid ruimte toe aan de onderliggende fysieke processen, vooral vanuit de dynamische (inclusief moessondynamiek) en interactieve perspectieven met meerdere sferen. /P>

Ondanks de snelle ontwikkeling van methoden voor het toeschrijven van gebeurtenissen, staat de toeschrijving aan samengestelde gebeurtenissen nog in de kinderschoenen. Het auteursteam probeerde ook de betrouwbaarheid van attributieconclusies voor samengestelde gebeurtenissen te beoordelen, voor zover deze beschikbaar zijn, en om de bron van attributie-onzekerheden te achterhalen.

In de prospectsectie introduceerden de auteurs unieke vereisten voor gegevens en methodologisch ontwerp om samengestelde gebeurtenissen te bestuderen, in tegenstelling tot die voor univariate extremen. In het bijzonder zijn veel langere registraties, zowel in observaties als in simulaties, gerechtvaardigd om samengestelde gebeurtenissen voldoende te kunnen bemonsteren. Voor statistische aanpassing moet rekening worden gehouden met modelevaluatie en statistieken die zijn geconstrueerd voor attributie, afhankelijkheid tussen gebeurtenissen of toeval.

Wat de mechanistische diagnose betreft, moeten potentiële interacties tussen factoren van verschillende schaalniveaus en sferen, en blootstelling en kwetsbaarheid die veranderen door de samenloop en/of opeenvolging van extremen, op een juiste manier worden aangepakt. Net als bij attributie vertegenwoordigt een verhaallijnschema dat de dynamische ontvouwing van gebeurtenissen getrouw reproduceert, gezien de moeilijkheid bij het simuleren van de op elkaar inwerkende en trapsgewijze processen in de meeste vrijlopende attributiemodellen, een veelbelovende weg vooruit.

Voor de projectie en risicobeoordeling moet de interne variabiliteit op verschillende schaalniveaus niet langer worden behandeld als ruis, maar eerder worden gezien als een onmisbare driver die net zo belangrijk is als externe krachten bij het vormgeven van het samengestelde patroon van gebeurtenissen.

De review zou kunnen worden gebruikt als een algemene gids voor het identificeren en analyseren van samengestelde gebeurtenissen en voegt ook enkele prikkels toe voor multidisciplinaire samenwerking om zich beter voor te bereiden op en zich aan te passen aan samengestelde gevaren in een veranderend klimaat. Wetenschappen.

Meer informatie: Zengchao Hao et al., Onderzoek vordert en vooruitzichten van multi-sfeer samengestelde extremen vanuit het Earth System-perspectief, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1201-y

Aangeboden door Science China Press