Över hela det kontinentala USA, massiv, ofta förödande nederbördshändelser – den typ som klimatforskare länge har kallat "hundraåriga stormar" – kan bli tre gånger mer sannolikt och 20 % allvarligare till 2079, UCLA-ledda forskningsprojekt.

Det är vad som skulle hända i ett scenario där utsläppen av växthusgaser fortsätter att öka i snabb takt – vad tidningen kallar ett scenario med hög uppvärmning. Extrema nederbördshändelser, de så kallade hundraårsstormarna, skulle då sannolikt inträffa en gång vart 33:e år.

Pappret, publicerad i American Geophysical Unions tidskrift Earth's Future, finner att uppvärmningen har en mer djupgående effekt på både svårighetsgraden och frekvensen av extrema nederbördshändelser än på vanliga nederbördshändelser.

Fynden har allvarliga konsekvenser för hur vi förbereder oss för framtiden, UCLA:s klimatforskare Daniel Swain sa.

"Femårsfloden, 10-årsfloden – det är inte de som orsakar enorma mängder skador och samhällsstörningar, sa Swain, som också är stipendiat hos Naturskyddsföreningen. "Det kommer när du får 50- eller 100-års översvämningar, händelser med låg sannolikhet men hög konsekvens."

Till exempel, förekomsten av historiska nederbördshändelser som den som orsakade Kaliforniens stora översvämning 1862 eller Houstons översvämning från orkanen Harvey 2017 ökar mycket snabbare än händelserna med lägre magnitud som inträffar varje decennium eller så.

Tidningen förutspår extrema nederbördsökningar för hela kontinentala USA, men vissa områden förväntas se större relativa ökningar än andra, inklusive västkusten och den orkanbenägna sydost.

Tidningen fördjupar sig också i konsekvenserna av dessa extrema regnhändelser:ökningen av antalet översvämningar och antalet människor som skulle utsättas för dem.

Att kombinera klimat, vattenfysik och befolkningsmodeller, tidningen projicerar också att i ett scenario med hög uppvärmning, Enbart ökningen av extrem nederbörd skulle sätta upp till 12 miljoner ytterligare människor i riskzonen att utsättas för skador och förstörelse från katastrofala översvämningar – 29,5 % fler människor än som står inför den risken idag.

Tidningen gjorde också prognoser med hjälp av andra scenarier som kombinerar effekterna av uppvärmningen och beräknad befolkningstillväxt. Till exempel, hög uppvärmning tillsammans med hög befolkningstillväxt skulle öka antalet människor som utsätts för risken för så kallade 100-års översvämningar med cirka 50 miljoner på det kontinentala USA.

Och även i frånvaro av klimatförändringar – av vilka åtminstone några är oundvikliga under de kommande 30 åren – skulle medel eller stor befolkningstillväxt exponera ytterligare 20 miljoner eller 34 miljoner, respektive, till sådana översvämningar, betonar vikten av demografiska faktorer för att driva på den växande risken.

Att kombinera faktorerna skulle förvärra förändringarna i vissa regioner som hittills har legat utanför översvämningszoner och är glest befolkade eftersom, tack vare klimatförändringar och befolkningstillväxt, dessa områden kommer sannolikt att ligga inom översvämningsslätter och ha högre befolkningstäthet i framtiden. Den "hot spot-effekten" kan sätta upp till 5,5 miljoner fler människor i riskzonen för förödande översvämningar än vad enbart uppvärmningen eller befolkningsökningen skulle göra.

"Det är en enorm skillnad mellan bästa och värsta scenarier, ", sa Swain. "Människor kommer definitivt att utsättas för översvämningar i ett värmande klimat. Det kan öka med en något hanterbar mängd eller med en riktigt enorm mängd, och det beror både på klimatbanan vi tar och på demografin i USA."

Tidigare, prognoser för extrema nederbördshändelser förlitade sig på begränsade historiska uppgifter som går tillbaka bara 100 år. För den nya studien, forskarna använde en modelleringsteknik för att skapa flera rimliga förflutna och framtider, i huvudsak öka mängden tillgänglig data med 40 gånger över vad som var tillgängligt enbart från historien.

"Vi har inte bara en 100-årig händelse som vi kan dra från det historiska rekordet, vi har massor av riktigt allvarliga, sällsynta händelser som vi kan dra ut för att ge oss en bättre uppfattning om hur de sannolikt kommer att förändras, sa Swain, som är medlem i UCLA Institute of the Environment and Sustainability.

Viktigt, författarna skriver, risken för översvämningar i USA kommer att öka avsevärt under de kommande 30 åren, även med måttlig uppvärmning – vilket innebär en temperaturökning på 1,5 till 2,5 grader Celsius (2,7 till 4,5 grader Fahrenheit) globalt. Det skulle utsätta mer än 20 miljoner ytterligare människor för en 100-årig översvämning inom de kommande 30 åren, de projicerade.

Även termen "100-årsflod" är förmodligen redan något av en felaktig benämning, sa Swain. Med de globala temperaturerna som redan har ökat med cirka 1,2 grader Celsius (cirka 2,1 grader Fahrenheit) under det senaste århundradet, termen håller snabbt på att bli föråldrad.

James Klar, en medförfattare till artikeln och en klimatforskare vid National Center for Atmospheric Research, nämnda ytterligare arbete krävs för att förstå exakt varför extrema händelser ökar snabbare än mindre extrema.

"Det är inte bara på grund av en förändring i fördelningen av översvämningarna, "Sade gjort. "Det är något annat som omformar den mest extrema av de mycket farliga nederbördshändelserna."

De förutspådda nederbördsförändringarna börjar redan, han lade till. Och landets infrastruktur – från översvämningskontrollkanaler till betongtung stadsdesign som dränerar långsamt – var inte designad för de scenarier som nu verkar sannolikt att inträffa.