Gli scienziati che studiano il riscaldamento globale sono in grado di proiettare con sicurezza i futuri modelli spaziali di riscaldamento. Però, i cambiamenti e gli schemi spaziali delle precipitazioni sono difficili da prevedere. Ma ora uno studio condotto dai ricercatori della School of Marine and Atmospheric Sciences (SoMAS) della Stony Brook University fornisce un nuovo metodo matematico per comprendere le cause fisiche dei futuri cambiamenti regionali delle precipitazioni, che ha un impatto sull'ambiente, clima e molti tipi di attività umane in tutto il mondo. Il metodo è descritto in un articolo che sarà pubblicato in Comunicazioni Terra &Ambiente.

L'autore principale Wengui Liang, un dottorando SoMAS, e il suo dottorato di ricerca consigliere Minghua Zhang, dottorato di ricerca, Illustre Professore, focalizzata sull'area geografica dell'Asia orientale, dove possono essere chiaramente illustrati i processi atmosferici legati alla pioggia.

Utilizzando simulazioni di grandi gruppi dal Community Earth System Model e dal Coupled Model Intercomparison Project, Liang e Zhang hanno dettagliato il robusto ridimensionamento delle precipitazioni con le temperature in Asia orientale. Hanno costruito la loro teoria sulla deviazione dei cambiamenti delle precipitazioni nella regione da qualcosa chiamato il ridimensionamento Clausius-Clapeyron della termodinamica locale. Questa teoria collega le solide caratteristiche del cambiamento climatico all'indebolimento del getto occidentale, aumento del gradiente di umidità insieme alla separazione delle ampiezze dinamiche e idrologiche dei vortici atmosferici (o vortice di aria atmosferica) con la scala delle precipitazioni.

Hanno scoperto che l'indebolimento dei venti occidentali a causa della diminuzione del gradiente di temperatura polare-equatore, e l'aumento del gradiente di vapore acqueo terra-oceano come risultato dello scaling di Clausius-Clapeyron, insieme alle variazioni di ampiezza delle onde del contenuto di vapore acqueo nei vortici atmosferici, causare la deviazione della scala regionale delle precipitazioni. Questi processi agiscono insieme per diminuire il tasso di ridimensionamento termodinamico in estate ma mantenere tale tasso in inverno, una proiezione che implica un aumento delle precipitazioni meno significativo in estate ma maggiori aumenti delle precipitazioni in inverno nell'Asia orientale.

"Questa scoperta ci aiuta a capire perché le previsioni delle precipitazioni regionali in futuro sono diverse da modelli diversi, e sono più affidabili in alcune regioni che in altre regioni, ", afferma Zhang. "Questi risultati possono essere utilizzati dagli scienziati per ridurre le incertezze del modello e dai funzionari per pianificare l'utilizzo delle risorse idriche e la gestione delle infrastrutture".

I ricercatori ritengono che il loro metodo possa essere utilizzato in altre regioni del mondo per studiare i modelli spaziali e stagionali dei futuri cambiamenti delle precipitazioni.