全球變暖擾亂了大氣能量收支平衡，并推動了水循環(huán)強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。已有研究預計最嚴重和最罕見的降水事件在頻率和強度上的增幅將會最大，極端事件預計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全球極端降水頻率的模擬變化，以及在21世紀氣候變化下幾代GCM對于極端降水頻率的模擬變化，并使用歷史觀測數(shù)據(jù)集來評估了GCM的歷史模擬性能，為未來預測提供了可能的約束條件。
氣候變化的一個關(guān)鍵指標是全球大部分地區(qū)極端的降水頻率和強度的升高。一些研究已經(jīng)記錄了近幾十年來區(qū)域極端降水量的增加，且近十年來觀測記錄中的極端降水量發(fā)生了顯著變化。然而，有關(guān)這些變化的未來預測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測中持續(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，尋求未來氣候的不確定與可觀測氣候指標之間的密切關(guān)系。研究使用兩代模型展示了未來全球極端降水量增加與近幾十年來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單獨的集合和兩個未來的排放途徑時是穩(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)生的頻率將會比現(xiàn)在高出55? ?13%。
