降水特征的变化

从社会、天气和气候的角度来看，降水的强度、持续时间、频率和阶段与总量同样重要，因为这些因素决定了降水落到地面后的特性及其径流量。在降水发生的极端情况下，产生洪水和干旱的事件，其发生和严重程度的变化对环境和社会有着巨大的影响。因此，推进对降水特征的理解以及建模和预测的能力至关重要，但这需要新的方法来检查数据和模型。各种机制、风暴等存在以引起降水。由于降水的速率在落下的条件下远远超过表面蒸发补充水分的速率，因此大多数降水来自风暴开始时已经在大气中的水分，而风暴尺度环流将水分输送到风暴中则至关重要。因此，降水的强度取决于可用的水分，尤其是对于强降水事件。随着气候变暖，气候斯劳斯–克拉佩龙方程所控制的大气中水分的量预计将比由蒸发通过表面热量收支控制的总降水量更快上升。这意味着主要的变化将体现在降水特征上：强度的增加必须通过事件的持续时间或频率的减少来抵消。降水的时机、持续时间和强度可以通过日变化进行系统地探索，模型中日变化的正确模拟仍然是全球气候变化中一个未解决的重大挑战。典型问题包括对流的过早启动，降水事件过轻和过于频繁。这些观测、建模和理解降水变化的挑战正在通过NCAR的“跨尺度水循环”倡议进行解决，该倡议将日变化作为模型层次的一种试验平台，以促进模型的改进。