Abstrakt:

Denna studie undersöker hur klimatförändringar förändrar svårighetsgraden av kombinerade vind-regn-extremer över Storbritannien och Irland, nyckelfaktorer för socioekonomiska effekter. Med hjälp av konvektionstillåtande regionala klimatmodellsimuleringar analyserar vi förändringar i spatiotemporala egenskaper hos dessa händelser, inklusive vindbyar, nederbördsintensitet och deras gemensamma förekomster.

Resultaten indikerar en avsevärd ökning av återfallsfrekvensen av framtida kombinerade vind-regnhändelser, med en mer uttalad ökning under den kalla årstiden. Rumsliga mönster avslöjar en polförskjutning i den primära förekomstregionen, särskilt för allvarliga händelser, med Irland och Nordirland som blir mer mottagliga. Förändringar i vertikal termodynamisk struktur och cirkulationsmönster spelar nyckelroller i dessa modifieringar.

Resultaten belyser klimatförändringarnas förvärrade effekter på extrema vindregn, vilket tyder på en ökad sannolikhet för skador på infrastrukturen och samhällsstörningar i utsatta regioner.

Introduktion:

Extrema väderhändelser, som starka vindar och kraftig nederbörd, kan ha allvarliga effekter på infrastruktur, ekosystem och människoliv. Klimatförändringar förväntas förändra frekvensen, intensiteten och den rumsliga fördelningen av dessa ytterligheter, vilket kan leda till ökade socioekonomiska förluster.

Kombinerade vind-regn-extremer, som kännetecknas av samtidig förekomst av starka vindar och kraftig nederbörd, utgör betydande risker på grund av deras förmåga att orsaka omfattande skador och störningar. Att förstå hur dessa händelser kan förändras i ett uppvärmande klimat är avgörande för att utveckla effektiva anpassnings- och begränsningsstrategier.

Metoder:

Vi använder högupplösta konvektionstillåtande regionala klimatmodellsimuleringar från Met Office Unified Model för att undersöka framtida förändringar i kombinerade vind-regn-extremer över Storbritannien och Irland. Simuleringarna drivs av två representativa koncentrationsvägar (RCP):RCP2.6, som representerar ett scenario med måttliga utsläpp, och RCP8.5, som representerar ett scenario med höga utsläpp.

Vi analyserar olika mätvärden, inklusive vindbyars hastighet, nederbördsintensitet och den gemensamma förekomsten av extrema vind- och regnhändelser. Förändringar i atmosfärisk dynamik och termodynamiska förhållanden undersöks också för att förstå de fysiska drivkrafterna bakom de projicerade förändringarna.

Resultat:

Våra resultat visar en avsevärd ökning av frekvensen av kombinerade vind-regn extrema händelser över Storbritannien och Irland i både RCP2.6 och RCP8.5 scenarierna. Ökningen är mer uttalad under den svala årstiden (oktober till mars) jämfört med den varma årstiden (april till september).

När det gäller rumslig fördelning skiftar den primära förekomstregionen av dessa händelser poler under båda utsläppsscenarierna. Irland och Nordirland, som för närvarande upplever relativt lägre frekvenser av kombinerade vind-regn-extremer, förväntas uppleva en betydande ökning av förekomsten av dessa.

Förändringarna i händelsefrekvensen är nära kopplade till förändringar i atmosfäriska cirkulationsmönster, där den ökade frekvensen och styrkan hos djupa lågtryckssystem och stigande luftmassor spelar en avgörande roll.

Diskussion:

Resultaten av denna studie belyser den förstärkande effekten av klimatförändringar på svårighetsgraden av kombinerade vind-regnextremer över Storbritannien och Irland. Den förväntade ökningen av återfallsfrekvensen av dessa händelser, särskilt i utsatta regioner, innebär betydande utmaningar för katastrofriskhantering och anpassningsplanering.

Att förstå dessa förändringar och deras underliggande mekanismer är avgörande för att utveckla begränsnings- och anpassningsstrategier för att minska de potentiella effekterna på infrastruktur, ekosystem och mänskliga samhällen.