由于气候变化，强降雨等极端事件在未来将变得更加频繁和强烈。由大气科学家科妮莉亚·克莱因领导的一个国际小组正在开发新的方法，以更现实地量化未来的极端降雨。新一代高分辨率气候模型使这成为可能。
在全球气候模型中绘制主要是小规模但极端降雨事件的影响构成了重大挑战。用于模拟全球气候的计算机模型，例如在政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告中，通常有一个比例约为100×100公里的网格分辨率。“大多数云、空气漩涡和山脉都小于100公里，所以它们在许多气候模型中没有完全‘看到’——这也意味着雷暴和相关的极端降雨无法以一种现实的方式模拟。”这一原理可以与高分辨率和低分辨率电视相媲美:在高清电视中，你可以看到足球场上的每一片草叶，而在老式电视中，你可能只能认出足球，”大气和冰冻圈科学系的科妮莉亚·克莱因博士解释道。改进的计算能力最终使第一个高分辨率的气候预测成为可能，能够“看到”风暴。以这种对萨赫勒地区的高分辨率预测为例，我们已经找到了一种方法，将气候模拟和观测数据世界的最佳成果结合起来，对未来极端降雨事件的可能强度提供了更好的估计。”这项研究的结果最近发表在《环境研究快报》杂志上，是因斯布鲁克大学和英国生态与水文中心(UKCEH)的研究人员的合作。关于未来极端降雨事件的可靠信息对于城市发展、水和能源基础设施、抗洪措施和可持续农业实践等领域至关重要。Klein说:“这对于那些非常容易受到极端天气事件影响的地区尤其重要，比如西非。”
模型和观察
以萨赫勒地区为例，该团队设计了一种基于统计的方法，将英国气象部门“气象局”对非洲大陆的高分辨率模型的投影与大量常用的全球气候模型和观测数据相结合。这些“观测数据”包括来自卫星数据的云的形成和降雨强度的信息，以及湿度和风力的测量数据。这些因素对严重雷暴的发生至关重要，但只能通过高分辨率数据进行捕捉和预测。大气科学家解释说:“我们的结果表明，本世纪末萨赫勒地区极端天气事件期间的每小时降水预测可能比目前传统气候模型预测的高25%。”“通过观测数据和高分辨率气候模型，我们能够了解雷暴产生的降雨强度如何对大气湿度或风的变化做出反应。然后，我们利用这一知识将预测的大气变化从大量传统气候模型转化为极端降雨变化。这里的关键是，我们认为传统气候模型中的大规模大气变化至少是可信的，这不能说明它们的降雨量极端。”“通过我们的计算，我们可以通过大量气候模拟得出更真实的、基于过程的降雨变化，从而为未来极端降雨创造更好的风险评估。”
除了奥地利的因斯布鲁克大学，这项研究还包括英国气象局、利兹大学、英国气象局和国家地球观测中心、法国图卢兹大学、格勒诺布尔阿尔卑斯大学和索邦大学，以及科特迪瓦的Félix Houphouët博瓦尼大学。
