全球變暖擾亂了大氣能量收支平衡，并推動(dòng)了水循環(huán)強(qiáng)度與平衡與溫度升高相關(guān)的輻射，這通常表現(xiàn)為降水量和蒸發(fā)量的增加。已有研究預(yù)計(jì)最嚴(yán)重和最罕見的降水事件在頻率和強(qiáng)度上的增幅將會(huì)最大，極端事件預(yù)計(jì)將在幾乎所有緯度增加。研究人員在EC框架下分析了近幾十年來(lái)全球極端降水頻率的模擬變化，以及在21世紀(jì)氣候變化下幾代GCM對(duì)于極端降水頻率的模擬變化，并使用歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)集來(lái)評(píng)估了GCM的歷史模擬性能，為未來(lái)預(yù)測(cè)提供了可能的約束條件。
氣候變化的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是全球大部分地區(qū)極端的降水頻率和強(qiáng)度的升高。一些研究已經(jīng)記錄了近幾十年來(lái)區(qū)域極端降水量的增加，且近十年來(lái)觀測(cè)記錄中的極端降水量發(fā)生了顯著變化。然而，有關(guān)這些變化的未來(lái)預(yù)測(cè)在不同的氣候模型中差異很大。鑒于模擬變暖和降水變化之間的密切聯(lián)系，探討未來(lái)降水變化中的模式間變異性是否也與近幾十年的模式間變異性有關(guān)具有重要意義。
涌現(xiàn)約束（Emergent Constraints, EC）法是減少氣候變化預(yù)測(cè)中持續(xù)不確定性的有效方法，EC法利用全球氣候變化模型（Global Climate Model, GCM）集成，尋求未來(lái)氣候的不確定與可觀測(cè)氣候指標(biāo)之間的密切關(guān)系。研究使用兩代模型展示了未來(lái)全球極端降水量增加與近幾十年來(lái)降水頻率顯著變化之間的關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)在制約極端降水頻率變化范圍在兩個(gè)單獨(dú)的集合和兩個(gè)未來(lái)的排放途徑時(shí)是穩(wěn)健的，該關(guān)聯(lián)在分析僅限于近全球陸地區(qū)域時(shí)也很明顯。結(jié)果表明到2100年，在中等排放路徑下，全球極端降水發(fā)生的頻率將會(huì)比現(xiàn)在高出32? ?8%，而在高排放路徑下全球極端降水發(fā)生的頻率將會(huì)比現(xiàn)在高出55? ?13%。
