Förväntade effekter av klimatförändringar på hagelbyar varierar markant efter region, säger en ny internationell granskning som involverar UNSW.

Hagelgraden kan öka i de flesta regioner i världen medan Australien och Europa förväntas uppleva fler hagelstormar som ett resultat av klimatförändringarna, en internationell granskning som leds av en UNSW -forskare i Sydney har funnit.

Granskningsstudien, publiceras i Naturrecensioner Jord &miljö, undersökte effekterna av klimatförändringarna på hagel i framtiden.

Den visar en global sammanfattning av hageltrender från tidigare observationer och prognostiserade framtida trender från simuleringar och modeller.

Granskningen ledde till den allmänna förväntningen att hagelstormsfrekvensen kommer att minska i Östasien och Nordamerika, samtidigt som den ökar i Australien och Europa, och att hagelstormen kommer att öka i de flesta regioner.

Forskare från universitetet i Bern, Central Michigan University, Karlsruhes tekniska högskola, University of Illinois, Colorado State University och Peking University deltog i studien.

"Vi kom till slutsatsen att sammantaget, hagelhotet kommer sannolikt att öka i Australien, speciellt i Australiens sydöstra, inklusive Sydney-området, " huvudförfattare och postdoktor vid UNSW Sydneys Climate Change Research Centre, sa Tim Raupach.

Men forskarna säger att nuvarande och framtida klimatförändringseffekter på hagelbyar är mycket osäkra, delvis på grund av brist på långsiktiga observationer och begränsade modelleringsstudier.

"Det finns mycket stor osäkerhet när det kommer till dessa förutsägelser och Australien är särskilt av hög osäkerhet eftersom det finns väldigt få studier som faktiskt har tittat på Australien.

"Vi måste göra ytterligare studier för att ta reda på exakt vad vi förväntar oss att hända, inte bara i Australien utan över hela världen."

Ändrade atmosfäriska förhållanden

Studien undersökte den allmänna förväntningen att atmosfäriska ingredienser som påverkar hagel - en instabil atmosfär, mängden smältande av fallande hagel, och vindskjuvning eller skillnader i vind efter höjd — skulle förändras med ett värmande klimat och leda till mindre frekventa men mer intensiva hagelstormar.

"Vi vet med klimatförändringarna att vi kommer att ha mer fukt i atmosfären och det leder till mer instabilitet i atmosfären, så vi förväntar oss att det kommer att finnas mer tendens till åskväder på grund av denna instabila atmosfär, " sa Dr Raupach.

Eftersom stämningen blir varmare, smältnivån - som är höjden i atmosfären under vilken is börjar smälta - kommer att bli högre, han sa.

"Så när smältnivån blir högre, hagel som bildas högt i atmosfären och faller mot marken har längre tid att smälta och kan faktiskt smälta helt innan det når marken, och du hamnar utan hagel på ytan. "

Den totala vindskjuvningen - en process som "organiserar" stormar och gör dem svårare - förväntas minska, han sa, men hagelstormar kommer att påverkas mer av de två andra faktorerna.

"De förändringar du kan förvänta dig av dessa tre egenskaper hos atmosfären får oss att förvänta oss att hagel kommer att vara mindre frekventa, eftersom det kommer att smälta mer i framtiden, " sa Dr Raupach.

"Men hageln blir hårdare när det inträffar, eftersom det blir mer instabilitet i atmosfären vilket kan leda till att det bildas mycket större hagel.

"Så när hageln överlever denna extra smältning, den kommer att bli större och allvarligare när den faktiskt träffar ytan."

Granskningen visade, dock, att denna allmänna förväntning inte var tillämplig överallt, med rapporterade hagelförändringar som skiljer sig åt i olika delar av världen.

"Regional variation i de atmosfäriska förändringarna leder till varierande hagelsvar, varför studier visar ökad hagelfrekvens i Europa men minskande hagelfrekvens i östra Asien, till exempel, " sa Dr Raupach.

Hagel är svårt att mäta

Studien tittade på trender i hagelstormar från tidigare observationer, som från meteorologiska stationer, hagelkuddar (ark som registrerar hagelpåverkan), och crowdsourcing eller mediarapporter.

Dr. Raupach sa att det rådde stor osäkerhet i dessa trender eftersom hagelstormar är mycket svåra att mäta på grund av deras ringa skala och sällsynthet.

"Om du sätter fram ett instrument för att fånga [eller] mäta hagel, även på en plats där du kan förvänta dig mycket hagel, du kanske bara får en eller två träffar på det instrumentet på ett år, " han sa.

"Om du försöker titta på klimatförändringar och långsiktiga trender där du vill ha decennier av information, det är väldigt svårt att samla in den typen av information om hagel."

Granskningen sammanfattade också resultat från simuleringar och modellstudier som projicerar vilka effekter klimatförändringarna kommer att få på hagel i framtiden.

"Du kan se om modellen faktiskt producerar mer hagel eller mindre hagel i framtiden när du ändrar modellens egenskaper, som att höja temperaturen eller öka smältnivån, "Dr Raupach sa.

Eftersom hagelbyar är ett fenomen i liten skala, de är svåra att modellera med vanliga vädermodeller.

"Du måste ha en väldigt högupplöst modell för att faktiskt kunna lösa storleken på hagelstormen, "Dr Raupach sa." Det har varit några av dessa studier men de är relativt sällsynta och vi behöver fler av dem för att kunna förstå hur hagel kommer att förändras i framtiden med klimatförändringar. "

Rekommendationer "för att minska osäkerheten"

För att minska osäkerheten kring hagelbyar och klimatförändringar, forskarna rekommenderade att spela in långtidsobservationer med instrument som hagelkuddar i avtäckta hagelhotspots.

De rekommenderade också att förbättra så kallade proxyrelationer, som forskare använder för att statistiskt försöka relatera storskaliga hagelstorms "ingredienser" i atmosfären till bildandet av hagel som träffar ytan.

"Problemet vi har med [dessa] proxyförhållanden är att även när atmosfären anses vara benägen att bilda hagel, det är fortfarande relativt sällsynt att det faktiskt bildas hagel, " sa Dr Raupach.

Processorienterade studier som tittar på detaljer om hur hagel bildas i moln och sedan växer till stora hagel rekommenderades också för att täppa till nuvarande kunskapsluckor.

"Till exempel, ett ämne för aktuell forskning är om en ökning av aerosoler leder till en ökning av hagelbildning eller en minskning av hagelbildning, "Dr Raupach sa.

Haglens förändrade ekonomiska effekter bör också studeras, sedan förändringar av byggmaterial, befolkningstillväxt, och grödcykler förändrar också hagelexponeringen.

"Vi förväntar oss att skadorna som kan orsakas av hagel också kommer att förändras i framtiden, " sa Dr Raupach.

Fler högupplösta datormodeller, kör på högpresterande anläggningar som National Computational Infrastructure i Canberra, bör användas i vidare forskning.

"När dessa system kommer online, vi kan göra högupplösta studier som tidigare var för beräkningsmässigt dyra att faktiskt köra, " sade han. "Dessa modeller kommer att vara extremt användbara för att förstå hur hagel kommer att förändras i ett värmande klimat."

Nästa steg i Dr. Raupachs forskning fokuserar på att använda sådana högupplösta vädermodeller för att undersöka effekterna av klimatförändringar på konvektiva stormar och för att bättre förstå hagelstorms proxyförhållanden.