De flesta klimatforskare är överens om att kraftiga regn kommer att bli ännu mer extrema och frekventa i ett varmare klimat. Detta beror på att varm luft kan hålla mer fukt än kall luft, vilket resulterar i kraftigare nederbörd.

Dock, de involverade mekanismerna är komplexa och ökningen av extrem nederbörd varierar i rymden, enligt Stephan Pfahl, klimatforskare vid ETH Zürich och huvudförfattare till en artikel som just publicerats i tidskriften Naturens klimatförändringar :"Nivån av luftfuktighet är bara en faktor som påverkar fördelningen och intensiteten av extrem nederbörd. Andra faktorer spelar också en nyckelroll - särskilt när det kommer till regional variation."

Analys av bidragande faktorer

För att bättre förstå regionala variationer i extrem nederbörd, Stephan Pfahl och hans medförfattare Erich Fischer och Paul O'Gorman från Massachusetts Institute of Technology (MIT) sönderdelade därför de befintliga projektionerna i sina enskilda komponenter:bidraget från ökande luftfuktighet å ena sidan, och bidraget av svagare eller starkare vertikala vindhastigheter å andra sidan. Detta tillvägagångssätt gav forskarna en djupare förståelse för förändringarna i extrem nederbörd som förutspåtts av modellerna för enskilda regioner.

Dock, studien visar också på svagheter i befintliga prognoser. Medan alla modeller simulerar ökande fukthalt på ett mycket liknande sätt, deras utsprång av vertikala vindhastigheter i vissa regioner skiljer sig väsentligt åt. Nedbrytning av respektive bidrag kan därför leda till mer exakta klimatprognoser. "En tydligare förståelse för orsakerna till starkare eller svagare uppströmmar är extremt viktig. Vi vet nu var vi behöver fokusera för att ytterligare minska osäkerheterna i regionala prognoser, " betonar Pfahl.

Updrafts skapar ett ojämnt mönster

Tagen på egen hand, ökande luftfuktighet skulle ge ett relativt homogent mönster:det skulle förstärka extrema nederbördshändelser över hela världen. Dock, regionala tendenser mot starkare eller svagare vertikala vindhastigheter ger en mycket mer varierande bild.

Särskilt i det ekvatoriala Stilla havet eller i den asiatiska monsunregionen, kraftiga ökningar av uppåtgående vindhastigheter ger ännu kraftigare skyfall, medan de tenderar att ge en minskning av extrem nederbörd över många delar av de subtropiska haven.

Pfahl anser att det är ganska troligt att vissa havsregioner kan uppleva minskningar i extrem nederbörd:"Redan idag, de vertikala vindhastigheterna i dessa regioner är svaga, transporterar endast små mängder fukt uppåt. Detta innebär oundvikligen mindre kraftig nederbörd." Enligt modellerna, dessa uppåtgående vindhastigheter kommer att minska ytterligare i ett varmare klimat i framtiden, så att extrem nederbörd blir svagare och mindre vanligt.

Fuktig luft över Centraleuropa

Genom att lägga över de två komponenterna, dock, forskarna har en bättre förståelse för var stigande temperaturer är mer benägna att ge tätare och mer extrem nederbörd. Över Centraleuropa, till exempel, ökningen av luftfuktigheten är den dominerande faktorn och leder till mycket kraftigare skyfall.

Den nya sönderdelningen visar att de uppåtgående vindhastigheterna knappast kommer att förändras, utom på sommaren, även om man antar en global uppvärmning på upp till fyra grader i slutet av detta århundrade. Tvärs över Medelhavet, dock, förändringar i updrafts kan vara kritiska. De kommer förmodligen att bli svagare, vilket minskar frekvensen och styrkan av extrem nederbörd.

"Vår forskning ger oss en bättre förståelse för de processer som påverkar det regionala mönstret av extrem nederbörd i ett varmare klimat, " avslutar Pfahl.