Monsuner kan ha en betydande inverkan på mänskliga befolkningar runt om i världen, medför kraftiga regn i samband med översvämningar, och lerskred som kan skada grödor och utgöra en hälso- och säkerhetsrisk. I länder som Indien, monsuner är också en viktig källa till vatten som behövs för att odla grödor. Att kunna förutsäga monsuner korrekt, samt förutsäga klimatförändringar som driver dessa händelser, är till stor nytta för mänskligheten. Det kan hjälpa samhällen att bättre förbereda och planera, vilket i sin tur kan förbättra säkerheten och minska ekonomiska förluster. Ett team av forskare från den kinesiska vetenskapsakademin har genomfört en serie modellstörningsexperiment, producera datauppsättningar som kan hjälpa till att förbättra dessa förutsägelser.

Modelldesignen, experiment och datauppsättningar från simuleringarna beskrivs i ett databeskrivningsdokument som nyligen publicerades den 10 december, 2019 i Framsteg inom atmosfärsvetenskap .

En monsun är en säsongsmässig förändring i atmosfärens cirkulation eller rådande vindriktning som är förknippad med motsvarande förändringar i nederbörd till följd av ojämn uppvärmning av hav och landytor. Monsuner blåser från kalla regioner till varma regioner, och är ansvariga för våta och torra årstider i tropikerna. Dock, eftersom externa faktorer som platsen för landmassor och hav kan påverka regionala vind- och nederbördsmönster, monsunernas egenskaper och beteende varierar från region till region. Den sydasiatiska monsunen, till exempel, är särskilt stark eftersom Himalaya och tibetansk-iranska platån hindrar torr luft från norr att strömma till den fuktiga monsunregionen i Indien och södra Asien.

Den kinesiska vetenskapsakademins (CAS) flexibla globala hav-atmosfär-landsystem (FGOALS-f3-L) modelldatauppsättningar förberedda för den sjätte fasen av Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) Global Monsoons Model Intercomparison Project (GMMIP) tillhandahåller en värdefull verktyg för att bedöma havsytans temperaturtrender och dess inverkan på monsuncirkulationen och nederbördsmönster, samtidigt som det ger en tydligare förståelse för hur topografi kan påverka det globala monsunsystemet när det passerar över landskap med höga höjder.

"Dessa datamängder är användbara speciellt för att förstå förändringarna av klimatsignaler under säsong som tvingas fram av den tibetansk-iranska platån, sa huvudförfattaren, Bian He, en forskare vid State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG), Institute of Atmospheric Physics (IAP), kinesiska vetenskapsakademin (CAS), och College of Earth and Planetary Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, i Peking, Kina.

Det globala monsunsystemet består av flera submonsunsystem, inklusive de asiatiska, australiensiska, norra och södra Afrika, Nordamerikanska och sydamerikanska monsuner, var och en med sina egna unika egenskaper och beteenden i förhållande till när och var de inträffar. Dessa skillnader har visat sig vara utmanande för nuvarande klimatmodeller, främst för att vi ännu inte fullt ut förstår de komplexa atmosfär-hav-land-interaktioner som driver monsunsystem, som i sin tur påverkas av yttre krafter och inre variationer.

Topografi kan påverka vädret, till exempel, genom att pressa luft uppåt vilket kan orsaka störningar i vädersystemet. När luften stiger, förändringar i tryck och temperatur kan resultera i nederbörd – ett fenomen som kallas orografisk effekt eller orografisk nederbörd. Även om det är erkänt att topografi kan påverka monsuner, Det finns fortfarande mycket debatt om den direkta inverkan som globala högland har på monsuncirkulationen och nederbörden.

"Vi tillhandahöll tre ensemblesimuleringar av långsiktiga förändringar av den globala monsunen under observerad Sea Surface Temperature (SST) och havsis forcering för att minska osäkerheten från den ursprungliga metoden, " förklarade han, "Vi tillhandahöll också högtidsfrekvensutdata i GMMIP Tier-3-experiment för att bättre förstå den tibetanska platåns roll i det globala monsunsystemet genom transienta processer."

Detta är en av två artiklar som författarna bidragit med till IPCC:s världsklimatforskningsprogram CMIP6. Den kompletterande artikeln beskriver resultaten från den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) modell för flexibla globala ocean-atmosfär-landsystem (FGOALS-f3-L) för baslinjeexperimentet för simuleringen av Atmospheric Model Intercomparison Project i diagnostik, Utvärdering och karaktärisering av Klima-gemensamma experiment i fas 6 i Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6).

"Vårt nästa steg är att överväga interaktioner mellan luft och hav i simuleringen, eftersom detta också är en viktig faktor för att förstå globala monsuner och associerade topografiska effekter, ", sa han. "Vårt slutmål är att förbättra modellsimuleringar av monsunbeteende för att mer exakt kunna förutsäga monsuner."