Estimativas globais de valores de retorno de 100 anos de precipitação diária a partir de dados de previsão do tempo por ensembles

Resumo. Inundações fluviais de alto impacto são frequentemente causadas por eventos de precipitação muito extremos com períodos de retorno de várias décadas ou séculos, e o design de medidas de proteção contra inundações, portanto, depende de estimativas confiáveis dos valores de retorno correspondentes. No entanto, calcular tais valores de retorno a partir de observações está associado a grandes incertezas estatísticas devido à limitada extensão das séries temporais de observação, distribuições espaciais desiguais de pluviômetros e tendências associadas à mudança climática antropogênica. Aqui, os valores de retorno de 100 anos de precipitação diária são estimados em uma grade global com base em um grande conjunto de dados de eventos de precipitação gerados por modelos a partir de previsões do tempo por ensembles. Dessa forma, as incertezas estatísticas nos valores de retorno podem ser substancialmente reduzidas em comparação com as estimativas observacionais devido às séries temporais significativamente mais longas. Apesar de um acordo geral nos padrões espaciais, o conjunto de dados gerado pelo modelo leva a valores de retorno sistematicamente mais altos do que as observações em muitas regiões, com diferenças estatisticamente significativas, por exemplo, sobre a Amazônia, oeste da África, Península Arábica e Índia. Isso pode estar ligado a uma superestimação da precipitação extrema tropical no modelo ou uma subestimação de eventos de precipitação extrema nas observações, o que, se verdadeiro, teria importantes consequências para o gerenciamento prático da água.