中纬度地区冬季降水的不确定性动态响应

《Nature》：Uncertain dynamic response of mid-latitude winter precipitation

　　

摘要

理解降水的变化对社会和生态系统至关重要^1,2。研究记录了人为因素和内部变异性对降水趋势的各自影响^3,4，然而观测结果与模拟结果之间仍存在差异。在北半球冬季，这些差异通常归因于未受人为因素影响的内部变异性，后者主导了观测到的降水趋势⁵。然而，越来越多的证据表明，气候模型低估了降水对人类活动的总体响应^6,7,8。我们发现，气候模型在描述热力学方面的贡献基本准确，而在描述动力学方面的贡献可能存在较大差异。我们的方法区分了1950–2022年冬季降水趋势中人为因素引起的热力学和动力学变化，以及内部变异性对趋势差异的贡献。在地中海地区，模型模拟得到的动力学信号仅能解释观测到的动态趋势的约10%，这使得检测变得困难。在人类活动持续排放的情况下，预测的环流响应会加剧，并更接近观测到的趋势模式。尽管观测记录中的内部变异性可能对此有所贡献，但结果表明，动力学响应在塑造区域冬季降水趋势方面可能发挥着重要作用，尽管这种作用尚不确定但正在逐渐显现。在气候模型中可靠地再现强迫性的大尺度环流响应对于提高区域降水预测的准确性至关重要。