I monsoni possono avere un impatto significativo sulle popolazioni umane in tutto il mondo, portando forti piogge associate a inondazioni, e frane che possono danneggiare le colture e rappresentare un rischio per la salute e la sicurezza. In paesi come l'India, i monsoni forniscono anche una fonte vitale di acqua necessaria per le colture in crescita. Essere in grado di prevedere con precisione i monsoni, oltre a prevedere i cambiamenti climatici che guidano questi eventi, è di grande beneficio per l'umanità. Può aiutare le comunità a prepararsi e pianificare meglio, che a sua volta può migliorare la sicurezza e ridurre le perdite economiche. Un team di ricercatori dell'Accademia cinese delle scienze ha condotto una serie di esperimenti di perturbazione modello, produrre set di dati che possono aiutare a migliorare queste previsioni.

Il disegno del modello, esperimenti e set di dati dalle simulazioni sono descritti in un documento di descrizione dei dati recentemente pubblicato il 10 dicembre, 2019 in Progressi nelle scienze dell'atmosfera .

Un monsone è un cambiamento stagionale nella circolazione atmosferica o nella direzione prevalente del vento che è associato a corrispondenti cambiamenti nelle precipitazioni derivanti dal riscaldamento irregolare delle superfici marine e terrestri. I monsoni soffiano dalle regioni fredde alle regioni calde, e sono responsabili delle stagioni umide e secche ai tropici. Però, perché fattori esterni come la posizione delle masse terrestri e degli oceani possono influenzare i modelli regionali di vento e precipitazioni, le caratteristiche e il comportamento dei monsoni variano da regione a regione. Il monsone dell'Asia meridionale, Per esempio, è particolarmente forte poiché l'Himalaya e l'altopiano tibetano-iraniano impediscono all'aria secca del nord di fluire verso la regione umida dei monsoni in India e nell'Asia meridionale.

I set di dati del modello del sistema flessibile oceano-atmosfera-terra (FGOALS-f3-L) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) preparati per la sesta fase del progetto di intercomparazione del modello accoppiato (CMIP6) del progetto di intercomparazione del modello globale dei monsoni (GMMIP) forniscono un prezioso strumento per valutare le tendenze della temperatura della superficie del mare e la sua influenza sulla circolazione dei monsoni e sui modelli di precipitazione, fornendo anche una comprensione più chiara di come la topografia può influenzare il sistema monsonico globale mentre attraversa paesaggi ad alta quota.

"Questi set di dati sono utili soprattutto per comprendere i cambiamenti dei segnali climatici sub-stagionali forzati dall'altopiano tibetano-iraniano, " ha detto l'autore principale, Bian He, ricercatore presso lo State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG), Istituto di Fisica dell'Atmosfera (IAP), Accademia cinese delle scienze (CAS), e College of Earth and Planetary Sciences, Università dell'Accademia cinese delle scienze, a Pechino, Cina.

Il sistema monsonico globale è costituito da diversi sistemi sub-monsonici, compresi gli asiatici, Australiano, nord e sud dell'Africa, monsoni nordamericani e sudamericani, ciascuno con le proprie caratteristiche e comportamenti unici relativi a quando e dove si verificano. Queste differenze si sono rivelate impegnative per gli attuali modelli climatici, principalmente perché non comprendiamo ancora appieno le complesse interazioni atmosfera-oceano-terra che guidano i sistemi monsonici, che a loro volta sono influenzati da forze esterne e variabilità interne.

La topografia può influenzare il tempo, Per esempio, forzando l'aria verso l'alto che può causare disturbi al sistema meteorologico. Mentre l'aria si alza, i cambiamenti di pressione e temperatura possono provocare precipitazioni, un fenomeno noto come effetto orografico o precipitazione orografica. Sebbene sia riconosciuto che la topografia può influenzare i monsoni, c'è ancora molto dibattito riguardo all'impatto diretto che gli altopiani globali hanno sulla circolazione dei monsoni e sulle precipitazioni.

"Abbiamo fornito tre simulazioni di insieme dei cambiamenti a lungo termine del monsone globale sotto la temperatura della superficie del mare (SST) osservata e la forzatura del ghiaccio marino per ridurre l'incertezza dal metodo iniziale, " ha spiegato Lui, "Abbiamo anche fornito output ad alta frequenza temporale negli esperimenti GMMIP Tier-3 per comprendere meglio il ruolo dell'altopiano tibetano nel sistema monsonico globale mediante processi transitori".

Questo è uno dei due documenti che gli autori hanno contribuito al programma di ricerca mondiale sul clima IPCC CMIP6. Il documento di accompagnamento descrive i risultati del modello dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System (FGOALS-f3-L) per l'esperimento di base della simulazione Atmospheric Model Intercomparison Project nel Diagnostic, Valutazione e caratterizzazione degli esperimenti comuni di Klima della fase 6 del progetto di intercomparazione di modelli accoppiati (CMIP6).

"Il nostro prossimo passo è considerare le interazioni aria-mare nella simulazione, poiché questo è anche un fattore importante nella comprensione dei monsoni globali e degli effetti topografici associati, " ha detto He. "Il nostro obiettivo finale è quello di migliorare le simulazioni del modello sul comportamento dei monsoni al fine di prevedere in modo più accurato i monsoni".