I mediaartiklar om aldrig tidigare skådade översvämningar kommer du ofta att stöta på påståendet att för varje 1°C av uppvärmning kan atmosfären hålla cirka 7 % mer fukt.
Denna siffra kommer från forskning utförd av den franske ingenjören Sadi Carnot och publicerad för 200 år sedan i år.
Vi vet nu att det finns mer i historien. Ja, en varmare atmosfär har kapacitet att hålla mer fukt. Men kondensering av vattenånga för att göra regndroppar släpper ut värme. Detta kan i sin tur underblåsa starkare konvektion i åskväder, som sedan kan dumpa avsevärt mer regn.
Detta innebär att intensiteten av extrema nederbörd kan öka med mycket mer än 7 % per uppvärmningsgrad. Vad vi ser är att åskväder sannolikt kan dumpa ungefär dubbelt eller tredubblat den hastigheten – runt 14–21 % mer regn för varje uppvärmningsgrad.
Åskväder är en viktig orsak till extrema översvämningar runt om i världen, och bidrar till Brasiliens katastrofala översvämningar, som har sänkt hundratals städer, och Dubais översvämmade flygplats och vägar.
För Australien hjälpte vi till att utveckla en omfattande genomgång av den senaste klimatvetenskapen för att vägleda beredskapen för framtida översvämningar. Detta visade att ökningen per grad av global uppvärmning var cirka 7–28 % för extremt regn per timme eller kortare varaktighet, och 2–15 % för dagligt eller längre extremt regn. Detta är mycket högre än siffrorna i de befintliga standarderna för översvämningsplanering som rekommenderar en generell ökning med 5 % per uppvärmningsgrad.
För att det ska bildas åskväder behöver man ingredienser som fukt i luften och stor temperaturskillnad mellan lägre och högre luftmassor för att skapa instabilitet.
Vi förknippar vanligtvis åskväder med intensivt lokalt regn under en kort period. Det vi ser nu är dock en förändring mot mer intensiva åskskurar, särskilt under korta perioder.
Extrema regnhändelser är också mer sannolika när åskväder bildas i kombination med andra vädersystem, som östkustens låga luftvägar, intensiva lågtryckssystem nära östra Australien. De rekordstora översvämningarna som drabbade Lismore i februari 2022 och krävde många människors liv kom från extremt regn under många dagar, som delvis kom från kraftiga åskväder i kombination med en låg östkust.
Den senaste rapporten från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) säger att "frekvensen och intensiteten av kraftiga nederbördshändelser har ökat sedan 1950-talet över de flesta landområden för vilka observationsdata är tillräckliga för trendanalys (högt konfidens), och mänskligt inducerade klimatförändringarna är sannolikt den främsta drivkraften"
Denna ökning är särskilt tydlig vid kortvariga extrema regn, som de som orsakas av åskväder.
Varför? Delvis beror det på siffran på 7 % – varmare luft kan hålla mer vattenånga.
Men det förklarar inte allt. Det är något annat på gång. Kondens producerar värme. Så när vattenånga förvandlas till droppar, blir mer värme tillgänglig och varm luft stiger genom konvektion. I åskväder ger mer värme bränsle till starkare konvektion, där varm, fuktladdad luft drivs upp högt.
Detta förklarar varför åskväder nu kan leda till så extrema regn i vår uppvärmande värld. När vattenånga kondenserar för att göra regn, skapar den också värme, överladdningsstormar.
Vi ser dessa mycket snabba nederbördshastigheter öka under de senaste decennierna i Australien.
Den dagliga nederbörden i samband med åskväder har ökat mycket mer än vad siffran på 7 % skulle antyda – cirka 2-3 gånger mer.
Extremer med nederbörd per timme har också ökat i intensitet i liknande takt.
Hur är det med mycket plötsliga, extrema regn? Här kan ökningstakten potentiellt bli ännu större. En nyligen genomförd studie undersökte extremt regn under perioder kortare än en timme nära Sydney, vilket tyder på en ökning med 40 % eller mer under de senaste 20 åren.
Snabba trender i extrem nederbördsintensitet är också tydliga i andra bevis, såsom modellering med fin upplösning.
För att modellera komplexa klimatsystem behöver vi grymtandet av superdatorer. Men trots det borrar många av våra modeller för klimatprojektioner inte ner till rutnätsupplösningar som är mindre än cirka 100 kilometer.
Även om detta kan fungera bra för storskalig klimatmodellering, är det inte lämpligt för att direkt simulera åskväder. Det beror på att de konvektionsprocesser som behövs för att få åskväder att bildas i mycket mindre skalor än så här.
Det pågår nu en samlad ansträngning för att utföra fler modellsimuleringar i mycket fina skalor, så att vi kan förbättra modelleringen av konvektion.
Nya resultat från dessa mycket finskaliga modeller för Europa tyder på att konvektion kommer att spela en viktigare roll för att utlösa extrema regn, inklusive i kombinerade stormar, såsom åskväder som blandas med lågtryckssystem och andra kombinationer.
Detta matchar australiensiska observationer, med en trend mot ökat regn från åskväder i kombination med andra stormtyper som kallfronter och cykloner (inklusive lågtryckssystem i södra Australien).
Bevisen för överladdade åskväder har ökat under de senaste åren.
Australiens nuvarande rekommendationer för översvämningsvägledning, som påverkar hur infrastrukturprojekt har byggts, är baserade på att extremt regn ökar med bara 5 % för varje uppvärmningsgrad.
Vår forskningsöversikt har visat att den verkliga siffran är betydligt högre.
Det betyder att vägar, broar, tunnlar som byggts för siffran 5 % kanske inte är redo att hantera extrema regn som vi redan ser från överladdade åskväder.
Medan Australien har blivit mer medvetet om sambanden mellan klimatförändringar och skogsbränder, visar studier att vi är mindre benägna att koppla samman klimatförändringar och mer intensiva stormar och översvämningar.
Detta kommer att behöva ändras. Vi står fortfarande inför vissa osäkerheter när det gäller att exakt koppla klimatförändringar till en enda extrem regnhändelse. Men den större bilden är nu mycket tydlig:en varmare värld är sannolikt en med högre risk för extrema översvämningar, ofta drivna av extremt regn från överladdade åskväder.
Så vad ska vi göra? Det första steget är att ta klimatförändringarnas påverkan på stormar och översvämningsrisker lika allvarligt som vi nu gör för skogsbränder.
Nästa är att bädda in de bästa tillgängliga bevisen i hur vi planerar för dessa framtida stormar och översvämningar.
Vi har redan laddat tärningarna för mer extrema översvämningar, på grund av existerande mänskligt orsakade klimatförändringar och mer som kommer, om vi inte snabbt kan minska våra utsläpp av växthusgaser.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
