四川
随着气候变暖，随之而来的大气湿润增加了极端降水。降水变率也会增加，产生更大的干湿波动，但这一点尚未得到观测证实。
2024年7月25日，中国科学院大气物理研究所周天军团队在Science在线发表题为“Anthropogenic amplification of precipitation variability over the past century”的研究论文，该研究表明在过去的一个世纪里，由于累积的人为变暖，全球(超过75%的陆地面积)降水变率已经增长。
从日到季节内的时间尺度上都可以看到变率的增加，全球日变率每10年增加1.2%，在欧洲、澳大利亚和北美东部尤为突出。降水变率的增加主要是由与大气湿润有关的热力学驱动的，在年代际尺度上受环流变化的调节。降水变率的扩大对天气和气候预测以及社会和生态系统的复原力和适应能力提出了新的挑战。
根据克劳修斯-克拉珀龙关系，气候变暖使近地表大气持湿能力每开尔文增加约7%。大气湿度的增加作为一级驱动因素，为降水系统提供燃料，导致极端降水增加——“祸不单行”。这意味着降水事件之间的波动更大，干湿事件之间的波动更大，表现出降水变率的放大。降水变率的放大可以发生在各种时间尺度上，从日到季，从季到年。这对水文循环产生了进一步的影响，例如，降水减去蒸发和干旱指标的季节范围增加。这种放大的变异性可能对人类社会和生态系统产生深远的影响，导致供水可靠性降低、农业产量改变、生态系统功能受到干扰，从而影响了陆地碳汇，并干扰了经济增长。这些潜在后果对气候适应和社会复原力构成了新的挑战。
在未来全球变暖的情况下，气候模式确实预测了从日到多年时间尺度的降水变率的强劲增加。预计这将主要发生在气候湿润的地区，表现出“湿润变多”的模式。预估降水变率的增加是由于大气湿度增加和与对流层静态稳定性增强和全球变暖下大尺度翻转环流减弱有关的环流变率减弱的综合结果。
1900-2020年逐日降水变率的观测趋势（图源自Science）
然而，目前尚不清楚观测到的降水变率是否已经上升，这阻碍了及时采取适应行动。由于日降水量的内部变率很大，探测到观测到的变化变得更加困难，这使得识别人为信号的出现变得更加复杂。尽管数量非常有限的研究报告了观测到的某些地区在特定时间尺度上降水变率的增加，但缺乏跨时空尺度的系统观点。更重要的是，观测到的降水变率变化的机制尚不清楚。
在这里，研究人员提出了对过去一个世纪观测到的降水变率变化的全面理解，解决了事实、机制和人为贡献。研究表明，在过去的一个世纪里，从全球尺度到区域尺度，从日尺度到季节内尺度，降水变率系统地放大了。这种放大的变异性主要是由与大气变湿有关的热力学驱动的，而大气变湿可归因于人为变暖。
参考信息：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp0212
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