Extrema värmeböljor i stadsområden är mycket mer sannolikt än man tidigare trott, enligt en ny modelleringsmetod designad av forskare inklusive University of Illinois Urbana-Champaign Civil and Environmental Engineering (CEE) biträdande professor Lei Zhao och alumn Zhonghua Zheng. Deras artikel med medförfattare Keith W. Oleson från National Center for Atmospheric Research, "Stor modellstrukturell osäkerhet i globala prognoser av urbana värmeböljor, " publiceras i tidskriften Naturkommunikation .

Urban värmeböljor (UHWs) kan vara förödande; en värmebölja 1995 i Chicago orsakade mer än 1, 000 döda. Förra årets värmebölja på västkusten orsakade skogsbränder. Den globala uppvärmningen förväntas öka förekomsten och svårighetsgraden av UHW, men om städer till fullo förstår sin risk, de kan förbereda sig bättre med prognoser och varningar, säkerhetsvägledning och förbättra tillgången till hälsofaciliteter som kylcentra och sjukhus. Långsiktiga strategier inkluderar anpassningsmetoder, som hjälper städer att anpassa sig till de varmare temperaturer som induceras av klimatförändringar – såsom högreflekterande tak och trottoarer och grön infrastruktur – och begränsningsmetoder, som hjälper till att minska koldioxidutsläppen – som förnybar energi.

Under de senaste åren har fastän, en ökning av rekordstora UHW har orsakat oro för att datormodellerna som används för att förutsäga dem är felaktiga, leder till en systematisk underskattning av deras frekvens och svårighetsgrad. Utan exakta modeller, städer kan dramatiskt missbedöma sina risker och misslyckas med att förbereda sig därefter, utsätta sina medborgare för större risk när världen blir varmare.

Zhaos team har utvecklat en modell som täpper till två stora luckor i urban klimatmodellering. Först, de flesta traditionella klimatmodeller ignorerar städer helt och hållet. Stadsområden utgör bara 2-3 procent av jordens mark, så deras effekt på globala modeller är försumbar, men mer än hälften av världens befolkning bor i stadsområden, så deras inverkan är betydande. Teamets nya modelleringsmetod tar itu med detta genom att tillhandahålla stadsspecifika klimatsignaler.

Andra, på grund av denna brist på urban representation i toppmoderna klimatmodeller, det fanns ingen global skala, flermodellprojektioner för stadsklimat. Multimodellprojektionerna är avgörande för att karakterisera prognosernas robusthet och osäkerhet, vilket är mycket viktigt för att uppskatta de klimatdrivna riskerna, till exempel, sannolikheten för extrema klimatförhållanden. Den nya modellen ger globala multimodellprojektioner av lokala stadsklimat.

Tidningen belyser också fyra regioner med hög insats - området kring de stora sjöarna, södra Europa, centrala Indien och norra Kina — och finner att städer i dessa områden hade dramatiskt lägre risksannolikheter med en enkelmodellsmetod än med forskarnas multimodellansats. Till exempel, forskarna fann att man endast använder traditionella modeller, de stora sjöarna förväntades uppleva en extrem värmehändelse bara en gång på 10, 000 år; med forskarnas nya modelleringsteknik, sådana händelser kunde förväntas en gång vart fjärde år.

"Detta arbete belyser den kritiska vikten av att ha flermodellsprojektioner för att exakt uppskatta sannolikheten för extrema händelser som kommer att inträffa i framtiden under klimatförändringar, " sa Zhao.