Extrema väder- och klimathändelser som orsakar omfattande skador är ett faktum i det kanadensiska klimatet, och i år är inget undantag.

Den 13 juni, en maffig hagelstorm slog till i Calgary med skador på över 1 miljard dollar, den dyraste hagelstormen i kanadensisk historia. I början av juli, östra Kanada utsattes för både ihållande extrem värme i kombination med hög luftfuktighet och stora översvämningar.

När vi hanterar dessa händelser, frågor uppstår alltid om vilken roll klimatförändringarna kan ha spelat. Har en viss ytterlighet förvärrats på grund av vårt förändrade klimat? Hur kommer dessa ytterligheter att förändras i framtiden?

Vattencykeln accelererar

Många av dessa frågor är kopplade till den hydrologiska cykeln - avdunstning av vatten från jordens yta och dess vegetation, transporten av vattenånga i atmosfären från en plats till en annan och den slutliga återgången av vattnet till ytan som nederbörd.

Vattnets kretslopp blir snabbare när klimatet värms upp. En varmare atmosfär rymmer mer vattenånga, skapar potential för mer intensiva nederbördshändelser. Bevisen för att mänsklig aktivitet har värmt upp det globala klimatet under det senaste århundradet är obestridliga. Satellitdata tillgängliga sedan 1988 indikerar att atmosfären har fuktats, och att detta främst beror på den mänskliga inducerade uppvärmningen av klimatet.

Enskilda extrema händelser är, dock, påverkas av många andra faktorer. En storm kan lämna efter sig fukt vid ytan som kan återförånga och förstärka efterföljande händelser.

Kollisionen mellan en kallfront och en sjöbris kan leda till kraftig nederbörd. En fördröjd sjöfrysning under en varm vinter kan förstärka sjöeffektssnöfallet. Eller en torka kan begränsa lokal avdunstningstranspiration – avdunstning från markytan och transpiration från växter – eliminera nederbörden som kommer från lokal fuktåtervinning och ytterligare intensifiera varma, torra förhållanden.

Ösregn

Många studier har undersökt nederbördsrelaterade förändringar, fokuserar vanligtvis på genomsnittliga förhållanden snarare än extremer. Detta är förståeligt eftersom enskilda händelser, som en tornado eller hagelstorm, är komplexa, och glesa markobservationer och utvecklande tekniker betyder att det ännu inte finns några långsiktiga rekord som gör det möjligt för forskare att på ett tillförlitligt sätt uppskatta trender.

I kontrast, Det finns många nederbördsrekord med början på 1950-talet eller tidigare över hela världen. Statistiska analyser av data från dessa regnmätare bekräftar att nederbördsextrema har blivit mer intensiva på global och kontinental nivå, i överensstämmelse med klimatmodeller.

Det finns breda indikationer på att dessa förändringar i extrema nederbördsfall beror på mänsklig påverkan på klimatet på global och kontinental skala. Extrema endagsregn som inträffade ungefär en gång vart 20:e år tidigare inträffar nu ungefär en gång vart 15:e år.

Ändå, forskare kämpar fortfarande för att med tillförsikt säga att en viss extrem nederbördshändelse är resultatet av klimatförändringar. Detta beror på att det naturligtvis finns en stor variation i nederbörd på ett ställe, och signalen från klimatförändringar kan döljas i det naturliga bruset.

Framtida ytterligheter

Det är inte alla platser som har sett extrema endagsregn ökat mer intensivt under de senaste decennierna, men det betyder inte att det inte kommer att hända i framtiden. Vetenskapen visar, med stort självförtroende, att när klimatet fortsätter att värmas, Nederbördsextrema kommer att bli avsevärt mer intensiva på mellanbreddgraderna och norra landområden, inklusive Kanada.

Även om detaljerna är osäkra, kraftigt snöfall, underkylt regn och hagel kommer alla att förändras med fortsatt uppvärmning. Till exempel, en nyligen genomförd studie tyder på att stora hagel kan bli mer sannolikt i Alberta vid mitten av seklet, men mindre troligt i vissa andra delar av Kanada.

Det råder ingen tvekan om att utsläpp av växthusgaser orsakade av människor har förändrat klimatet. Ändå, det mänskliga avtrycket är ofta svårt att se i lokala meteorologiska observationer. Trots bristen på direkt "på din bakgård"-bevis, vi bör förbereda oss för en framtid där många nederbördsrelaterade extremer kommer att bli mer intensiva.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.