Amplified Mesoscale and Submesoscale Variability and Increased Concentration of Precipitation under Global Warming over Western North America
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cold-season precipitation statistics in simulations from the storm-resolving WRF Model at 6-km and 1-h resolution over western North America are analyzed. Pseudo–global warming future simulations for the 2041–80 period, constrained by GCMs under the RCP8.5 scenario, are compared to the 1981–2020 historical simulation. The analysis focuses on the dynamical properties of precipitation time series at subdaily scales and on the morphology of storms. The statistical distribution of precipitation intensities in each pixel of the simulation domain is characterized through nonparametric statistical indicators: frequency of wet hours, mean wet-hour precipitation intensity, and Gini coefficient as a measure of the temporal concentration of the precipitation volume. Additionally, the temporal and spatial Fourier power spectra of precipitation time series and precipitation fields are analyzed. The half-power period (HPP) and half-power wavelength (HPW) are defined as spectral measures of the characteristic scales of precipitation’s temporal and spatial patterns. The results show statistically significant increases in the mean wet-hour precipitation intensity and in the Gini coefficient in 99% of the pixels, indicating that the seasonal precipitation volume becomes more concentrated within a smaller number of hours with higher precipitation intensity. The statistics of change in the frequency of wet hours are more contrasted across the simulation domain. The changes are also reflected in the power spectra, which show the spatial and temporal variability increasing proportionally more with finer spatial and temporal scales and the HPW and HPP decreasing. These projected changes are expected to have consequences, not only in terms of hydrologic impacts but also in terms of the predictability of precipitation patterns. Significance Statement The precipitation characteristics of winter storms over the western United States and southwestern Canada are analyzed in future climate simulations for the 2041–80 period. As compared to present-day climate, the most intense parts of the storms are projected to produce a higher rainfall volume, with increased concentration over smaller areas and shorter time intervals. The propensity of rainfall intensity to vary rapidly over time will be enhanced in the future according to the simulations. These model predictions imply an increased risk of rapid flooding in small basins. They also suggest that predicting several hours ahead the time and location at which a storm will produce maximum rainfall may become more challenging in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».