ستزداد الأمطار الغزيرة في المملكة المتحدة بسبب تغير المناخ – دراسة جديدة

في يوليو 2021 ، شهدت مدينة كيو في لندن أمطار شهر في ثلاث ساعات فقط. في جميع أنحاء المدينة ، تم تعليق خطوط المترو وأغلقت المحطات حيث شهدت لندن أكثر أيامها رطوبة منذ عقود واندلعت فيضانات مفاجئة. بعد أقل من أسبوعين بقليل ، حدث ذلك مرة أخرى: أدت الأمطار الغزيرة إلى اضطراب واسع النطاق ، بما في ذلك فيضان مستشفيين في لندن.

لقد أنشأنا أنا وزملائي مجموعة جديدة من الإسقاطات المناخية لمدة 100 عام لتقييم احتمالية هطول أمطار غزيرة مثل هذه بشكل أكثر دقة خلال السنوات والعقود القادمة. الإجابة المختصرة هي أن تغير المناخ يعني أن هذه الأمطار الغزيرة ستحدث في كثير من الأحيان في المملكة المتحدة – وستكون أكثر حدة.

لإنشاء هذه التوقعات ، استخدمنا نموذج توقعات الطقس التشغيلي لمكتب Met Office ، ولكننا نعمل على نطاقات زمنية مناخية طويلة. قدم هذا توقعات مناخية مفصلة للغاية – لكل مربع شبكة بطول 2.2 كيلومتر فوق المملكة المتحدة ، لكل ساعة ، لمدة 100 عام من 1981 إلى 2080. هذه أكثر تفصيلاً بكثير من الإسقاطات المناخية التقليدية وتحتاج إلى تشغيلها على شكل سلسلة من 20 عامًا المحاكاة التي تم تجميعها معًا بعد ذلك. حتى على الكمبيوتر العملاق Met Office ، لا يزال تشغيلها يستغرق حوالي ستة أشهر.

أجرينا 12 من هذه التوقعات لمدة 100 عام. لسنا مهتمين بالطقس في يوم معين ولكننا مهتمون بكيفية حدوث الظواهر الجوية المحلية المتطرفة سنة تلو الأخرى. من خلال بدء تشغيل النموذج في الماضي ، من الممكن أيضًا التحقق من المخرجات مقابل الملاحظات لتقييم أداء النموذج.

في هذا المستوى من التفصيل – “مقياس k” – من الممكن إجراء تقييم أكثر دقة لكيفية تغير هطول الأمطار الغزيرة. وذلك لأن عمليات المحاكاة على نطاق k تمثل بشكل أفضل عمليات الغلاف الجوي الصغيرة ، مثل الحمل الحراري ، التي يمكن أن تؤدي إلى فيضانات سريعة مدمرة.

المزيد من الانبعاثات ، المزيد من الأمطار

تم نشر نتائجنا الآن في Nature Communications. وجدنا أنه في ظل سيناريو الانبعاثات المرتفعة ، فإن هطول الأمطار الغزيرة في المملكة المتحدة الذي يتجاوز 20 ملم في الساعة يمكن أن يكون أربعة أضعاف متكرر بحلول عام 2080 مقارنة بالثمانينيات. يمكن أن يتسبب هذا المستوى من هطول الأمطار في حدوث أضرار جسيمة من خلال الفيضانات المفاجئة ، مع استخدام عتبات مثل 20 مم / ساعة من قبل المخططين لتقدير مخاطر الفيضانات عندما تغمر المياه قنوات الصرف المعتادة. تتوقع النماذج المناخية السابقة الأقل تفصيلاً زيادة أقل بكثير بنحو مرتين ونصف المرة خلال نفس الفترة.

نلاحظ أن هذه التغييرات تفترض أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري تستمر في الارتفاع بالمعدلات الحالية. ولذلك فإن هذا تقدير معقول ولكنه أعلى. إذا اتبعت انبعاثات الكربون العالمية سيناريو انبعاثات أقل ، فسوف يستمر هطول الأمطار الشديدة في المملكة المتحدة – وإن كان بمعدل أبطأ. ومع ذلك ، فإن التغييرات ليست حتمية ، وإذا قللنا من انبعاث الكربون في العقود المقبلة ، فستقل تواتر هطول الأمطار الغزيرة.

الزيادات أكبر بكثير في مناطق معينة. على سبيل المثال ، قد يكون هطول الأمطار الغزيرة في شمال غرب اسكتلندا أكثر شيوعًا بعشر مرات تقريبًا ، في حين أنه أقرب إلى ثلاث مرات أكثر في جنوب المملكة المتحدة. تُظهر الزيادات المستقبلية الأكبر في عدد أحداث هطول الأمطار الشديدة في نموذج الدقة الأعلى مقارنةً بالنماذج المناخية الأقل دقة الأكثر تقليدية أهمية وجود توقعات على نطاق k لتمكين المجتمع من التكيف مع تغير المناخ.

مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي ، يمكن أن يحتفظ بمزيد من الرطوبة بمعدل 7٪ رطوبة إضافية لكل درجة حرارة. على مستوى بسيط ، هذا ما يفسر لماذا تظهر التوقعات في العديد من مناطق العالم زيادة في هطول الأمطار نتيجة لتغير المناخ بفعل الإنسان. أظهرت هذه الدراسة الجديدة أنه في المملكة المتحدة ، يمكن أن تزداد شدة هطول الأمطار بنحو 5٪ في الجنوب وما يصل إلى حوالي 15٪ في الشمال لكل درجة من درجات الاحترار الإقليمي.

ومع ذلك ، فهي أبعد ما تكون عن الصورة البسيطة للأحداث الأكثر تطرفًا ، عقدًا بعد عقد ، باعتبارها اتجاهًا متزايدًا باطراد. بدلاً من ذلك ، نتوقع فترات من التغيير السريع – مع كسر السجلات ، وبعضها بهامش كبير – والفترات التي يكون فيها هناك توقف مؤقت ، مع عدم وجود سجلات جديدة.

هذا مجرد انعكاس للتفاعل المعقد بين التقلبية الطبيعية والإشارة الأساسية لتغير المناخ. تشبيه لذلك هو ارتفاع الأمواج إلى الشاطئ عند المد والجزر القادم. المد هو الاتجاه الصاعد طويل المدى ، ولكن هناك فترات تكون فيها موجات أكبر ، تليها فترات هدوء.

على الرغم من الاتجاه الأساسي ، فإن الفترة الزمنية بين الأحداث التي تحطم الرقم القياسي على النطاق المحلي يمكن أن تكون طويلة بشكل مدهش – حتى عدة عقود.

يمثل بحثنا المرة الأولى التي تمتد فيها مجموعة البيانات عالية الدقة هذه لأكثر من قرن. بالإضافة إلى كونه أحد الأصول القيمة للمخططين وصانعي السياسات للتحضير للمستقبل ، يمكن أيضًا استخدامه من قبل علماء عزو المناخ لفحص أحداث هطول الأمطار الشديدة الحالية لمعرفة مدى احتمال حدوثها بسبب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري البشرية. يسلط البحث الضوء على أهمية تحقيق أهداف انبعاثات الكربون وكذلك التخطيط لأحداث هطول الأمطار الشديدة السائدة بشكل متزايد ، والتي بدرجات متفاوتة من الشدة ، تبدو مرجحة للغاية في جميع سيناريوهات انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

يطرح الميل في السنوات المتطرفة إلى التجمع تحديات للمجتمعات التي تحاول التكيف مع الأمطار الغزيرة والمخاطر التي تكون البنية التحتية غير مستعدة ، لأن المعلومات المناخية المستندة إلى عدة عقود من الملاحظات الماضية قد لا تكون ممثلة للعقود التالية.

ليس لديك وقت للقراءة عن تغير المناخ بقدر ما تريد؟

احصل على تقرير إخباري أسبوعي في بريدك الوارد بدلاً من ذلك. كل يوم أربعاء ، يكتب محرر البيئة في The Conversation ، رسالة بريد إلكتروني قصيرة تتعمق أكثر قليلاً في قضية مناخية واحدة. انضم إلى أكثر من 10000 قارئ اشتركوا حتى الآن.