I modelli climatici sono strumenti indispensabili per la futura proiezione del clima, comprese le previsioni delle precipitazioni del fronte Mei-yu, che è il principale sistema piovoso del monsone estivo dell'Asia orientale. L'adattamento al cambiamento climatico si basa fortemente sui dati della proiezione climatica del progetto di intercomparazione modello accoppiato (CMIP). Però, le risoluzioni dei modelli CMIP come CMIP5 sono generalmente di circa 100-200 chilometri, che non sono abbastanza alti per risolvere alcuni sistemi piovosi regionali, ad esempio, la cintura di pioggia Mei-yu lungo la valle del fiume Yangtze. L'incertezza nella proiezione regionale delle precipitazioni dovuta alla risoluzione del modello deve essere quantificata.

Recentemente, Dr. Chen Xiaolong e Prof. Zhou Tianjun dell'Istituto di Fisica dell'Atmosfera, Accademia cinese delle scienze, collaborando con i dott. Peili Wu e Malcolm Roberts dell'Hadley Centre, U.K. Met Office, ha studiato l'effetto della risoluzione del modello sulla proiezione delle precipitazioni Mei-yu utilizzando l'ultimo modello climatico dell'Hadley Centre, HadGEM3-GC2. L'alta risoluzione HadGEM3-GC2 (N216, ~60 km) prevede grandi aumenti delle precipitazioni estive in due scenari rappresentativi del percorso di concentrazione (RCP8.5 e RCP4.5) mentre la bassa risoluzione (N96, ~130 km) mostra una diminuzione. Un aumento maggiore delle precipitazioni Mei-yu previste nei modelli a risoluzione più elevata è stato osservato anche nell'insieme CMIP5.

Perché i modelli climatici che impiegano risoluzioni diverse mostrano differenze così grandi nei cambiamenti previsti delle precipitazioni? "Sulla base dell'energia statica umida e dell'analisi del bilancio dell'umidità, troviamo che l'energia insufficiente di avvezione dell'energia statica umida e la convergenza dell'umidità da parte di vortici stazionari (principalmente nella direzione meridionale) in N96 (~ 130 km) è attribuita al movimento ascendente più debole proiettato e meno pioggia mei-yu, " ha detto il dottor Chen.

Una manifestazione su larga scala dei vortici stazionari anomali è la risposta contrastante allo stesso scenario di riscaldamento da parte dell'alta subtropicale del Pacifico settentrionale occidentale (WNPSH), che rimane invariato in N216 (~60 km) ma si ritira evidentemente verso est in N96 (~130 km) come modelli CMIP5. Le interazioni tra l'attività delle onde ad alta latitudine e la convezione a bassa latitudine sono ragioni dinamiche per le distinte risposte di WNPSH in HadGEM3-GC2 ad alta e bassa risoluzione. Con circolazione invariata in N216, più umidità nei climi più caldi aumenterà le previste precipitazioni Mei-yu, considerando che un ritiro eccessivo verso est in N96 impedisce all'energia statica umida e all'umidità di essere trasportati nella regione di Mei-yu.

"Questa indagine evidenzia la necessità di modelli ad alta risoluzione nelle future proiezioni sui cambiamenti climatici. Mentre i modelli climatici utilizzati nei CMIP passati sono generalmente modelli a bassa risoluzione, Sono felice di vedere che nel CMIP6 in corso c'è un progetto di inter-comparazione di modelli ad alta risoluzione, i risultati saranno utili per chiarire ulteriormente la dipendenza dalla risoluzione della proiezione delle precipitazioni, " ha detto l'autore corrispondente Prof. Zhou Tianjun.