Natural and Anthropogenic influence on Precipitation and EXtreme events Naturlige og antropogene påvirkninger på nedbør og ekstremnedbør

Nedbørsendringer og spesielt endringer i ekstremnedbør er noen av de viktigste utfordringene ved fremtidige klimaendringer. Forskjell mellom modeller for fremtidens nedbørsendringer er store. NAPEX forsøker å forstå hvorfor det er så store forskjeller mellom ulike klimamodeller. Til dette er det er det initiert et stort sammenligningsprosjekt med 11 klimamodeller med modellgrupper i Europa, USA og Japan. Dette sammenligningsprosjektet, Precipitation Driver Response Model Intercomparison Project (PDRMIP), http://www.cicero.uio.no/en/PDRMIP, sammenligner nedbørsendringer fra ulike drivhusgasser, aerosoler og endringer i innstrålingen fra sola. Beregningene er utført slik at det er mulig å analysere nedbørsendringer som skjer på tidsskala på noen dager til få år samt endringer som skjer på flere tiårsskala. PDRMIP resultatene viser klart at samtlige 11 modeller har en rask nedbørsendring som er styrt av total absorpsjon i atmosfæren og en langsom nedbørsendring drevet av bakketemperaturendringer. Det er klare skiller mellom ulike drivhusgasser og aerosoler om det er rask eller langsom nedbørsendring som dominerer. Nedbørsendringene fra sort karbon (sot partikler) skiller seg betydelig fra drivhusgasser og andre type partikler ved at den raske nedbørsendringen med redusert nedbør generelt dominerer over den langsomme nedbørsendringer. PDRMIP har bidratt med en detaljert kunnskap om hvorfor sot gir en relativt lav global bakketemperaturendring. En viktig årsak er at sot endrer skyene ved at det blir mer lave og mindre høye skyer som totalt sett gir en avkjøling. Disse endringene i skyene kommer som et resultat av temperaturøkning i atmosfæren og at den varierer med høyden. Selve temperaturøkning i atmosfæren bidrar også til at bakketemperaturendringen blir liten. PDRMIP resultatene viser stor forskjell i gjennomsnittsnedbør for de ulike driverne av klimaendringer. For ekstremnedbør er det noe mindre forskjeller mellom de ulike driverne av klimaendringer og økningen i ekstremnedbør er større enn for gjennomsnittsnedbør, noe som er i samsvar med tidligere funn. Sot bidrar relativt sett mer til lengre tørkeperioder enn drivhusgassendringer for en lik global temperaturendring. Prosjektet NAPEX og da særlig gjennom det internasjonale samarbeidet PDRMIP har resultert i et stort antall vitenskapelig publikasjoner. Flere av studiene i PDRMIP har utnyttet beregningene til å forstå de ulike klimadrivernes bidrag i historisk og fremtidig klimaberegninger benyttet til tidligere IPCC rapporter. Vi håper at mange forskningsmiljøer vil bruke PDRMIP til å forstå de nye klimaberegningene som skal benyttes til neste store IPCC rapport.

En ny generasjon forskere har fått deltatt og ledet oppgaver og sentrale deler av aktiviteter i et stort modellsammenligningsinitiativ med mulighet for å bygge opp nye internasjonalt nettverk. NAPEX og da særlig PDRMIP har vært viktig for deltakelse i EU H2020-prosjektet CONSTRAIN som starter opp senere i 2019. Deltakerne i NAPEX har sammen med de internasjonale forskerne i PDRMIP fått en detaljert kunnskap om hvordan nedbørsendringer henger sammen med endringer i jordas energibalanse. Videre har deltakerne en mye dypere forståelse av likheter og ulikheter hvordan drivhusgasser og atmosfæriske aerosoler påvirker klimasystemet.

Precipitation is arguably the most direct link between the climate and human society. We depend upon existing precipitation patterns for fresh water and food production, and global infrastructure is designed to withstand current precipitation extremes. At the same time rainfall patterns are naturally highly variable. Their future trends depend upon many climate factors that are currently changing, such as global air and sea surface temperatures, water evaporation rates, atmospheric stability and wind patt erns. Beyond changes in global and local mean precipitation, changes in rates and magnitudes of extreme rainfall events are also of high importance. The NAPEX project brings together a core group of international climate scientists to perform a set of de dicated unified experiments using state of the art climate models. The future scenarios of precipitation changes from global climate models presently do not agree very well on global nor regional scale. However, recent studies from groups participating in NAPEX have shown that precipitation changes from particular drivers of climate change (such as greenhouse gases and various aerosol types) have striking similarities. A main hypothesis of NAPEX is that differences in anthropogenic and natural drivers of climate change, both distribution and treatment, are crucial factors for differences in precipitation response in current global climate models. NAPEX partners have extensive experience with model intercomparisons. Results will be made available to the s cientific community and a common protocol established to encourage participation from further international modelling groups. The experiments will provide answers to the key question of whether idealized and simpler climate drivers give more similar and r obust precipitation changes compared to the mixture of drivers adopted in regular scenarios. A further innovative part of NAPEX is investigation of extreme events related to the various climate drivers.