För delar av södra Europa, extrema värmeböljor är nu regeln, inte undantaget. Nya exakta och tillförlitliga väderprognosmodeller kan hjälpa regioner att bättre förutse, förbereda för, svara på och återhämta sig från dessa alltmer extrema väderhändelser.

För att omskriva en populär låt från början av 2000 -talet, 'det börjar bli varmt här' - särskilt i södra Europa. I somras fick kvicksilvret en brännande 48,8 grader Celsius på Sicilien - möjligen den hetaste temperaturen som någonsin registrerats i Europa.

Det här är inte bara en lycka; temperaturen har stigit stadigt i åratal, resultatet av ökande - och i stort sett okontrollerade - klimatförändringar.

"Medeltemperaturen värmer, extrema temperaturer kommer också att bli varmare, vilket leder till tätare och varmare värmeböljor, "sa Rachel White, en biträdande professor vid University of British Columbia. "Detta gäller särskilt i regioner som redan upplever höga temperaturer, som södra Europa. "

Av alla naturkatastrofer som har inträffat under de senaste decennierna, värmeböljor har orsakat den största förlusten av människoliv. Och, när temperaturen fortsätter att öka, fler liv riskeras.

Nyckeln till att rädda liv är användningen av exakta och pålitliga väderprognosmodeller som går långt utöver dagens vanliga veckoprognoser.

En sådan modell är prognoser från säsong till säsong (S2S).

Du kan inte förutsäga framtiden, men…

Faller mellan väderprognosmodeller, som förutsäger vädret under nästa vecka eller så, och klimatmodeller, som förutsäger det genomsnittliga vädret, eller klimat, under många år, S2S -prognosen fungerar som utökade väderprognoser.

Att jobba, S2S -modeller använder det observerade tillståndet i atmosfären vid den tidpunkt då förutsägelsen startar och, baserat på det här, simulera hur klimatsystemet sannolikt kommer att utvecklas under de kommande fyra till åtta veckorna. För att redogöra för klimatets naturliga variation, modellen producerar en grupp olika simuleringar baserade på något varierande förhållanden.

S2S -modeller körs vanligtvis i upp till några månader. Så, till exempel, vi kan använda prognoser från början av juni för att förutsäga vädret resten av sommaren.

På grund av dess förmåga att "se in i framtiden, "S2S -prognoser har potential att exakt förutsäga extrema väderhändelser flera veckor i förväg - tillräckligt med tid för de drabbade områdena att reagera.

Bygga mer robusta S2S -modeller

Dock, trots denna potential, S2S -system är en teknik som utvecklas och förblir i sin linda.

"Även om det lovar, S2S prognosmodeller är inte sofistikerade nog för att förutsäga extrema värmeböljor eller för att spela en roll i tidiga varningssystem, "sa Marie Drouard, forskare vid Complutense University of Madrid.

Drouard, tillsammans med David Barriopedro, en forskare vid spanska nationella forskningsrådet, som båda är en del av ISSUL -projektet, arbetar för att främja sofistikering och användbarhet av S2S -modeller. Att göra så, de vänder sig till kraften i maskininlärning.

Fördelen med att använda maskininlärning är att det gör att man kan analysera och förstå stora mängder data snabbt och effektivt - vilket kan visa sig vara oerhört användbart när det gäller att förutsäga extrema väderhändelser som värmeböljor.

"Vi förväntar oss det, med hjälp av maskininlärning, S2S -modellerna kommer att bli tillräckligt sofistikerade så att klimatologer en dag kommer att använda dem för att exakt förutsäga värmebölgningsfrekvens och intensitet, sa Barriopedro.

Forskarna planerar att testa sin maskininlärningsförbättrade S2S-modell i hela södra Europa, inklusive i Grekland, Italien, Balkan och den iberiska halvön.

Sätter vågen i värmebölja

Tidigare forskning tyder på att mänskligt inducerad global uppvärmning orsakar storskalig rörelse av luft, kallas atmosfäriska cirkulationsmönster, som leder till tätare värmeböljor. "Det betyder att klimatförändringarna kan få något av ett slag på värmeböljor, orsakar inte bara att alla temperaturer blir varmare, men också orsakar mer frekventa värmeböljor på grund av förändringar i de atmosfäriska cirkulationsmönstren, "förklarade White.

Som en del av PROTECT -projektet, Vit, tillsammans med Donera, har visat hur många extrema temperaturhändelser som är associerade med atmosfäriska cirkulationsmönster som kallas Rossbyvågor. Dessa vågor är kända för både sin styrka och sin vana att "fastna" över, till exempel, Sydeuropa i många dagar eller till och med veckor och orsakar extrema och farliga värmeböljor som det som sågs sommaren 2021.

"Vår forskning har öppnat dörren för att potentiellt använda S2S -prognoser för att inte bara förutsäga yttemperaturerna för värmeböljor, men också de atmosfäriska cirkulationsförhållanden som orsakar dem, "sa White." Detta tillvägagångssätt kan kanske hjälpa till att förbättra S2S -modellernas förmåga att förutsäga sannolikheten för värmeböljor över en viss region för en kommande säsong. "

Forskning till undsättning

Även om extrema värmeböljor alltid är farliga, på grund av befolkningstäthet, de utgör ett särskilt hot mot stadsområden.

"Stadsområden måste bli mer motståndskraftiga mot klimatförändringar och särskilt extrema värmeböljor, sa Beniamino Russo, FoU -projektledare vid SUEZ -gruppen och vetenskaplig ledare för RESCCUE -projektet.

Russo hjälper till att skapa nya lösningar som städer kan använda för att bättre förutse, förbereda för, svara på och återhämta sig från extrema väderhändelser. Dessa lösningar, till exempel "Ramverk för städernas resiliensbedömning" eller "Verktyg och databas för val av anpassningsstrategier" skulle göra det möjligt för stads- och beredskapsplanerare att förutsäga och planera för måttliga till kraftiga regnhändelser, som de som drabbade Tyskland, Belgien och Nederländerna sommaren 2021.

Forskare är nu i ett tidigt skede av att testa systemets tillämpbarhet på extrema värmeböljor, med tester som äger rum i Badalona, en kommun i nordöstra delen av Barcelona.