近些年来破记实的基于降水极其降水坚贞极其降水以及洪涝频仍侵略全天下各地，如2021年东亚以及欧洲的变率暴雨、2022年巴基斯坦洪涝，审核事迷都组成为了严正的约束预估社会经济损失。天气变更应答需要精确坚贞的后退天气预估信息，未来极其降水使命若何变更是性往信网一个众所关注的下场。可是基于降水极其降水坚贞，之后的变率天气方式预估服从尽管不同表明全天下大部份地域极其降水将随未来增温而增强，但预估的审核事迷极其降水定质变更却存在很大的不断定性，这限度了天气预估信息在实际抉择规画中的约束预估运用。

削减天气预估的后退不断定性难题需要厘清两大关键迷信下场：一是追寻天气预估的不断定性源头；二是提出实用的约束措施来削减预估不断定性。

克日，性往信网中国迷信院大气物理钻研所LASG国家重点试验室张文霞副钻研员、基于降水极其降水坚贞周天军钻研员、变率陈晓龙副钻研员等与英国天气局学者相助，审核事迷以“基于审核降水变率约束极其降水预估”为题在《做作—通讯》撰文，指出中高纬地域极其降水预估的方式间不断定性与方式模拟的历史天气态降水变率清晰相关。基于这一发现，他们运用该约束关连、散漫审核的降水变率，实用地减小了特定温升水平下极其降水预估服从的不断定性，减幅可达20-40%。

该钻研使命运用多方式会集模拟，钻研了特定全天下温升水平下（如全天下平均温升2°C或者3°C）极其降水频率变更的方式间预估不断定性，发现其与方式模拟确之后天气下的降水变率清晰相关（注：这里的降水变率特指降水使命的晃动幅度或者振荡规模）。详细而言，对于统一个地域，若天气方式模拟的历史降水变率越小，则其预估的未来极其降水频率变更削减的越快。基于这一分割可建树极其降水预估的“泛起约束”（Emergent Constraint）关连，该措施在中高纬地域适用。

“在基于天气方式服从建树泛起约束关连的根基上，咱们需要进一步从实际上或者物理上证实这一关连的正当性。为此，咱们对于降水妨碍了统计扩散拟合，并妨碍事实的扩散变更，从降水扩散模子的角度证明了极其降水频率变更与降水变率之间分割的实际凭证，”张文霞副钻研员说，“这一实际凭证不光提升了咱们对于极其降水预估不断定性源头的意见，也证明了泛起约束关连的坚贞性。”

运用该约束关连，散漫审核的降水变率，该钻研进一步对于极其降水预估服从妨碍了约束。“一方面，该约束措施能实用减小地域极其降水预估的不断定性规模（减小20-40%）；另一方面，也可能勘误多方式会集预估的最优估量。好比，约束服从表明，未来亚洲北部极其降水的削减幅度将高于原始预估服从（偏高20%）；而欧洲地域极其降水的削减幅度则将弱于原始预估服从（削弱16%），”英国天气局Kalli Furtado博士、该文第二作者说。

“极其降水预估精确性的后退下场是一个国内难题，此前国内上无关团队对于全天下平均或者热带平均情景提出了实用的约束措施，可是极其降水的变更在空间扩散上是高度不屈均的，应答天气变更更多的需要实用的地域预估信息，本文提出的泛起约束措施的一个紧张立异点是适用于地域尺度，”该文通讯作者、中国迷信院大气物理钻研所LASG国家重点试验室周天军钻研员最后夸张，“精确、坚贞的地域极其降水变更信息对于天气变更应答抉择规画至关紧张，事关天气防灾减灾、食粮破费清静以及水资源规画等多个方面。”

本钻研受到国家重点研发妄想（2020YFA0608904）、国家做作迷信基金名目（41988101，41905064）、中国迷信院国内过错妄想名目（134111KYSB20160031）以及牛顿基金会中英“天气迷信反对于效率过错关连中国名目”（CSSP-China）配合扶助。

援用：

Zhang Wenxia, Kalli Furtado, Tianjun Zhou*, Peili Wu, Xiaolong Chen. 2022. Constraining extreme precipitation projections using past precipitation variability. Nature Co妹妹unications. DOI: 10.1038/s41467-022-34006-0.

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-34006-0

图1. 典型地域极其降水预估约束（左：亚洲北部夏日极其降水；右：欧洲夏日极其降水）。横坐标为极其降水频率变更（多少率比），纵坐标为多方式预估服从。灰色以及橙色分说展现约束前、后的预估服从。右上角数字为减小的预估不断定性。