2015年12月9日,Nature雜志發表題為《輻射觀測值制約水文循環的增強程度》(An Observational Radiative Constraint on Hydrologic Cycle Intensification)的文章指出,原先的氣候模型高估了氣候變化造成的全球降水量增加。
評估全球降水變化的模型預測值與實際觀測值之間的差異存在很多困難,包括空間和歷史數據覆蓋不足在內的許多因素都會帶來不確定性。水文循環增強程度通常以地球表面溫度每升高1 ℃所增加的全球平均降雨量來表示,不同氣候模型得到的水文循環強度預測存在巨大差異。來自美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)和勞倫斯利物莫國家實驗室(LLNL)的科研人員,評估了25個氣候模型模擬的全球降水變化與觀測值之間的差異。
研究結果表明,氣候模型通常會低估太陽能吸收對大氣水汽變化的敏感性,從而低估短波吸收的增加和高估降水量的增加。由于不同模型的輻射傳輸參數存在差異,導致不同模型的上述敏感性也存在著很大的差別。通過改進輻射傳輸參數將得到準確的短波吸收響應,研究發現至21世紀末,地球表面溫度每升高1 ℃造成的降水增加量比原先模型預測的平均值要低40%。研究人員指出,全球變暖會導致水蒸汽吸收更多陽光,這會抑制降水量的增加。大多數模型低估了在大氣更加潮濕的情況下水蒸汽吸收陽光的能力,最終高估了全球降水的增加量。