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neueste forschungsergebnisse: menschliche aktivitäten haben im letzten jahrhundert zu erhöhten globalen niederschlagsraten geführt

2024-09-15

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in der antike hatten die menschen nur ein begrenztes verständnis für naturphänomene. sie verstanden die prinzipien von wetterphänomenen wie wind und regen nicht und begriffen nicht die regeln ihres auftretens. in dieser zeit, als wissenschaftliche erkenntnisse knapp waren, nutzten unsere vorfahren ihre fantasie, um mythische geschichten über den „drachenkönig“ zu erfinden und gaben dem „drachenkönig“ die fähigkeit, niederschläge zu kontrollieren. sie stellten sich vor, dass katastrophen wie überschwemmungen und dürren durch den „drachenkönig“ verursacht würden „macht der götter“ kommt auf die welt. wann immer es zu einer meteorologischen katastrophe kommt, halten die menschen gebetszeremonien ab, um die auswirkungen der katastrophe auf die menschen zu verringern.


häufige klimaveränderungen bringen in verschiedenen regionen schwere meteorologische katastrophen mit sich.beispielsweise kam es seit beginn des sommers 2024 in südchina und im einzugsgebiet des jangtsekiang zu heftigen regenfällen, und der dongting-see ist über die ufer getreten, was die herzen der menschen im ganzen land getroffen hat. im august ereigneten sich auch in gansu und sichuan viele schlammlawinen. die situation schien wie ein „drachenkönig“ zu sein, der zwischen „angeln“ und „aufregung“ hin und her schwankte, und in vielen gebieten herrschte „trocken-nass“. übergänge“. „gewalttätig, in großer not.“


am 21. juli übergaben bürger in zhengzhou vorräte. fotoquelle: foto von zhu xiang, reporter der nachrichtenagentur xinhua

wie erklärt also die atmosphärentheorie in der modernen wissenschaft dieses häufige extreme wetterphänomen? kürzlich hat das national key laboratory of atmospheric science and numerical simulation of geohydrodynamics, institute of atmospheric physics, chinese academy of sciences,(lasg)der assoziierte forscher zhang wenxia und andere wissenschaftler arbeiteten mit dem british meteorological office zusammen, um einen artikel in science zu veröffentlichen(wissenschaft)das magazin veröffentlichte einen forschungsbericht mit dem titel „menschliche aktivitäten haben im letzten jahrhundert zu einer erhöhten globalen niederschlagsvariabilität geführt“.es wird darauf hingewiesen, dass hinter dem häufigen und heftigen „nass-trocken-übergang“ tatsächlich die veränderung der niederschlagsvariabilität steckt und wir menschen diese veränderung verursachen.

was bedeutet „erhöhte niederschlagsvariabilität“?


unter niederschlagsvariabilität versteht man die schwankungsamplitude des niederschlags im zeitverlauf.wird oft anhand der standardabweichung gemessen.einschließlich der schwankungsbreite von jahresniederschlag, monatsniederschlag und tagesniederschlag.


die intensität der niederschlagsvariabilität spiegelt die stabilität oder volatilität der niederschläge in einer region wider.je stärker die niederschlagsvariabilität, desto ungleichmäßiger die zeitliche verteilung der niederschläge, desto instabiler die wasserversorgung, desto intensiver wird das phänomen „feuchter in nassperioden und trockener in trockenperioden“ und der „nass-trocken-übergang“.in einer region kann es in einer periode zu längeren oder intensiveren extremen dürren kommen, gefolgt von ungewöhnlich feuchten perioden. diese variabilität spiegelt sich in einer erhöhten niederschlagsvariabilität wider.


änderungen der niederschlagsvariabilität wirken sich direkt auf die klimaresilienz von gesellschaften und ökosystemen aus(klimaresistenz),jaantwortder klimawandel ist ein wichtiger aspekt, den es zu berücksichtigen gilt. beispielsweise können extreme niederschläge städtische überschwemmungen verursachen und die städtische infrastruktur beschädigen.


obwohl klimamodelle vorhersagen, dass die globale niederschlagsvariabilität mit der zukünftigen erwärmung zunehmen wird, gibt es derzeit keine hinweise darauf, ob menschliche aktivitäten die niederschlagsvariabilität verändert haben. die neueste forschung gibt darauf eine klare antwort.


anhand aller öffentlich zugänglichen täglichen niederschlagsbeobachtungen zeigt die studie, dass die niederschlagsvariabilität seit 1900 in etwa 75 % der weltweiten landgebiete zugenommen hat, in denen ausreichende beobachtungen vorliegen, insbesondere in europa, australien und im osten nordamerikas. der trend ist besonders deutlich.die globale durchschnittliche tägliche niederschlagsvariabilität nimmt mit einer rate von 1,2 %/10 jahren zu.


linearer trend der täglichen niederschlagsvariabilität von 1900 bis 2020 basierend auf ghcn-daily-beobachtungsdaten.

bildquelle: referenz


nobelpreisträger für physik 2021 klaus haselmann(klaus hasselmann)es wurde die optimale fingerabdruckmethode vorgeschlagen, und nachdem diese methode zur durchführung von untersuchungen zur erkennungszuordnung verwendet wurde, wurde festgestellt, dass dies der fall istdie erhöhte niederschlagsvariabilität kann auf den anstieg der treibhausgasemissionen durch menschliche aktivitäten seit der industrialisierung zurückgeführt werden.


treibhausgasemissionen verursachen eine erwärmung der atmosphäre. nach der erwärmung der atmosphäre erhöht sich die wasserhaltekapazität, das heißt, der in der atmosphäre enthaltene wasserdampfgehalt steigt. dies ist die klassische clausius-clapeyron-gleichung.(clausius-clapeyron-beziehung). daher,wenn niederschlag auftritt, wird die niederschlagsintensität durch die erhöhung des atmosphärischen wasserdampfgehalts erhöht, selbst wenn die dynamischen bedingungen des niederschlagssystems unverändert bleiben, und dadurch die niederschlagsvariabilität erhöht.. dieser prozess ist der thermische effekt der atmosphärischen erwärmung.


auf der anderen seite,veränderungen in der atmosphärischen zirkulation beeinflussen auch die niederschlagsvariabilität, sogenannte „dynamische effekte“.es muss betont werden, dass die auswirkungen „dynamischer effekte“ auf die niederschlagsvariabilität starke interdekadische merkmale und regionale unterschiede aufweisen, da die reaktion der atmosphärischen zirkulation auf die globale erwärmung komplex ist und erheblich von der internen variabilität des klimasystems beeinflusst wird.


bildquelle: referenz

wie gehe ich mit der „erhöhten niederschlagsvariabilität“ um?


diese studie bietet ein umfassendes verständnis der beobachteten verbesserungen der niederschlagsvariabilität durch strenge beobachtungsanalyse, physikalische prozessdiagnose und erkennungszuordnung.der einfluss menschlicher aktivitäten auf die niederschlagsvariabilität wird hervorgehoben und liefert wichtige neue beweise für die verbesserung multiskaliger wasserkreisläufe.


der gewaltsame und schnelle übergang zwischen extremereignissen bestätigt das neue merkmal der „komplexität extremer ereignisse“. dies stellt nicht nur das derzeitige klimavorhersagesystem vor neue herausforderungen, sondern wird auch eine reihe sozialer und ökologischer auswirkungen haben, darunter wasserversorgung, klimaresistenz der gesellschaft und infrastruktur, ökosystemfunktionen, kohlenstoffsenken terrestrischer ökosysteme usw.


zukunft,diese veränderung und auswirkung der niederschlagsvariabilität wird vor dem hintergrund der erwärmung weiter zunehmen, und die erwärmung ist ein wichtiger faktor, der die niederschlagsvariabilität beeinflusst.unser land steht vor einem doppelten angriff durch wasserressourcenknappheit und „dürre und überschwemmung“. die risiken, die der „drachenkönig“ in der zukunft mit sich bringt, werden unser katastrophenrisikomanagement und die wasserressourcenregulierung vor neue herausforderungen stellen. daher müssen alle bereiche der gesellschaft dringend ihre fähigkeiten zur risikoreaktion und katastrophenprävention stärken. gleichzeitig muss die öffentlichkeit das risikobewusstsein stärken und auf meteorologische katastrophenvorhersagen und -warnungen achten, um „sie zu verhindern, bevor sie eintreten“.



zhang wenxia, ​​tianjun zhou*, peili wu. 2024. anthropogene verstärkung der niederschlagsvariabilität im letzten jahrhundert. wissenschaft.


planung und produktion

autor丨pan rongyun, zhang wenxia, ​​​​institut für atmosphärenphysik, chinesische akademie der wissenschaften

rezensent: xu lai linlin


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