氣候學突破：揭開極端降雨與氣溫關係的長期謎團

波茨坦大學和萊布尼茲熱帶海洋研究中心（ZMT）發表於《自然─地球科學》期刊的新研究，可能解決氣候科學界長達 17 年的爭論，釐清極端降雨如何隨溫度上升變化的機制。

這場科學爭論始於2008年，荷蘭研究員Lenderink和van Meijgaard分析長期降雨數據後發現，極端降雨特別是雷暴期降雨，上升1°C暴雨增加率高達14%，為克勞修斯-克拉佩龍方程式（Clausius-Clapeyron relation）預測的7%兩倍。此方程式為氣溫上升1°C，空氣水蒸氣含量會增加約7%，引用破千次，但科學界一直無法確定超克勞修斯─克拉佩龍的明確證據，直到現在。

波茨坦大學Nicolas Da Silva解釋：「我們用德國大量高頻率資料庫，並結合新閃電探測數據。因閃電表示有雷暴活動，可分離出層狀降雨。」

團隊分成兩種降雨類型：

1. 層狀降雨：連續且強度均勻
2. 對流性降雨：短暫強烈的雷陣雨

「結果相當驚人：當只選擇明確的雷暴降雨並研究每種溫度的極端狀況，增加率幾乎完全符合克勞修斯─克拉佩龍方程式。」同時任職波茨坦大學和萊布尼茲熱帶海洋研究中心的Jan O. Härter補充。

同樣只分析層狀降雨時，數據也完全符合克勞修斯─克拉佩龍方程式。只有當兩種降雨類型統計數據結合，才出現更高增長率。研究員Da Silva和Härter表示，「超克勞修斯─克拉佩龍增加純粹是統計結果，而非絕對物理現象」。

氣候變遷風險還在升高

儘管解決科學爭論，但雷暴和層狀雲等混合雲系統對統計學確實表現超克勞修斯─克拉佩龍增加率，這類雲系統正是引發多數極端降雨的主因。

「根據氣候暖化預測的幾十年內溫度變化，極端降雨可能確實達到前所未有的風險高度，特別是城市地區威脅到居民安危和基礎設施。」研究員強調。

此研究不僅解決長期科學疑問，也為理解氣候變遷造成極端天氣提供重要見解，證實地球持續變暖，極端降雨引發水災風險也一直增高。

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（首圖來源：AI）