关于气候变化的公众讨论主要集中在地球在下个世纪会变暖多少。但是气候变化不仅仅局限于温度;降水——包括雨雪——是如何变化的也会有影响吗关于全球人口。
而气候科学家使用的模型普遍认为关于地球不同地区将如何变暖，关于降水将在哪里以及如何变化，人们却没有达成一致。
在我们为期一周的气候模型系列的第五篇也是最后一篇文章中，碳简报探讨了模型在未来降水变化方面的一致和不一致之处。必威手机官网
移动蒸发和更多的水蒸气
科学家们通过一些基本的物理过程来预测降水在全球变暖中的反应。随着温度的升高更大的蒸发和表面干燥这可能会导致干旱的强度和持续时间。
然而，随着空气变暖，它的持水能力会增加，尤其是在海洋上空。根据克劳修斯——克拉珀龙方程方程，空气一般可以保持在7%温度每升高1摄氏度，水分就会增加。因此，如果世界温度比前工业时代高4摄氏度，大气中的水蒸气就会增加28%左右。
但这种增加的水分不会均匀地分布在整个地球上。由于天气模式的变化和其他因素，一些地区的降水将会增加，而其他地区预计会减少。
下图显示了政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新报告(CMIP5)，使用高端变暖情景(RCP8.5）.
紫色表示降水将增加的地区，而橙色表示未来雨雪减少的地区。
CMIP5 RCP8.5 1981-2000年和2081-2100年降水量(雨雪)多模式平均百分比变化每个模型使用一次运行，总共38个模型。数据从KNMI气候探索者；地图由Carb必威手机官网on Brief提供。
平均而言，预计变暖将导致干旱地区变得更干燥，潮湿地区变得更潮湿，特别是在中纬度和高纬度地区。(这是在陆地上并不总是这样然而，在美国，气候变暖的影响要复杂一些。)
模式的平均值显示赤道附近的降水大幅增加，特别是在太平洋。他们还显示，北极和南极的降水更多，目前寒冷的温度限制了空气中水蒸气的含量。
到2100年，在RCP8.5的情况下，地中海地区的降水预计将减少20%左右，南部非洲也有类似的减少。西澳大利亚、智利和中美洲/墨西哥都可能变得更干燥10%左右。
这些变化倾向于随着变暖成比例增加；如果在RCP2.6这样的积极缓解方案中，地球只变暖2摄氏度，而不是4摄氏度，降水变化的百分比将大约减半。
然而，上面所示的所有模型的平均值所描绘的简单图景隐藏着深刻的差异。实际上，所有模型都认为会变得更潮湿或更干燥的地区相对较少。气候模型并不完美随着模式的不断改进，对未来平均降水变化的预测可能会变得更加一致。
地区差异
里面有39个不同的气候模型CMIP5提供了未来降水变化的估计。不同于温度模型对未来区域变化的大致一致程度，不同的模型可能会在变暖的世界中显示同一地区变得更潮湿或更干燥。
下图显示了澳大利亚当前气候和本世纪末之间预计的降水变化百分比，紫色区域表示降水增加，橙色区域表示降水减少。虽然所有模型的平均值(如左边所示)显示全国大部分地区的降水量有5%到10%的适度减少，但一些个别模型显示的变化要大得多。
例如，澳大利亚人CSIRO模型-中间面板-预计本世纪末降水量平均减少约50%。与之形成鲜明对比的是中国人FGOALS模型预计到2100年，降水量将平均增加30%，几乎没有地区的降雨量会减少。
澳大利亚1981-2000年和2081-2100年间CMIP5 RCP8.5多模式总降水(雨雪)平均变化百分比，以及CSIRO-Mk3和FGOALS各自的运行。数据从KNMI气候探索者；由Carbon 必威手机官网Brief提供的地图。
世界上许多其他地区也有类似的结果。下图显示了所有CMIP5模式中世界不同地区最干和最湿的预测，以第10次和第90次为代表百分位在所有模式中(例如，世界上任何区域显示降水减少最多的10%模式和显示降水增加最多的10%模式)。
至少在一个模型中，高纬度地区和热带海洋以外的世界大部分地区显示出相当大的干燥。同样，你可以找到至少一个模型，世界上几乎任何给定的地方都变得更潮湿。
RCP8.5 1981-2000年和2081-2100年间，每个1×1纬度/经度网格的平均降水变化的第10百分位(左图)和总降水(雨和雪)的第90百分位(右图)。每个模型使用一次运行，总共38个模型。数据从KNMI气候探索者；由Carbon 必威手机官网Brief提供的地图。
这意味着气候模式对年平均降水量的预测应该谨慎对待。这给决策者带来了挑战，他们需要为本国将发生的变化做计划，因为依赖任何一种模型的产出都可能掩盖事实戏剧性的分歧．
但是，不同模式对部分地区未来降水变化的预测存在差异，并不意味着模式对未来降水变化的预测没有作用。
哪些模型是一致的?
虽然模型对世界许多地区的平均降水量将如何变化存在分歧，但在一些地区，几乎所有模型对未来变化的预测都是一致的。
下图显示了从今天到本世纪末之间相同的年平均降水量变化，但增加了点来表示至少10个模型中有9个一致的变化方向。
与第一张图相同，但在90%的模型一致的区域，变化的标志用圆点突出显示。数据从KNMI气候探索者；地图由Carb必威手机官网on Brief提供。
在这方面，各模式普遍认为热带太平洋和高纬度地区在未来都将有更多的降水。印度、孟加拉国和缅甸都将变得更潮湿，中国北方大部分地区也将如此。
这些模式在很大程度上一致认为，地中海地区和南部非洲未来的降水量将会减少。他们还就澳大利亚西南部珀斯周围、智利南部、墨西哥西海岸以及热带和亚热带大西洋大部分地区的降水减少达成了一致。
有趣的是，尽管所有的焦点都在干旱上在加利福尼亚州在美国，气候模型中并没有达成共识，即全球变暖时，该地区的平均降水量会减少。
不同的季节有不同的变化
研究年降水量变化的一个局限性是，它们可以掩盖一些季节性影响。
下图显示了按季节分解的未来降水的预测变化，以及在每个季节的变化方向上，10个模型中至少有9个是一致的区域的点。
与之前的数字相同，但按季节划分。数据从KNMI气候探索者；由Carbon 必威手机官网Brief提供的地图。
在预测季节变化时，有几件事很突出。在冬季，北非地区的降水预计会减少更多，但印度或南亚大部分地区的降水却没有增加。
在春季，模型一致认为南加州将经历较少的降雨。在夏季，南部非洲的降水减少尤其明显，而在秋季，印度、孟加拉国和撒哈拉地区的降水增加都很明显。
极端降水增加
模式也普遍认为，当降水真的发生时，几乎所有地方的降水都会变得更加强烈。与年平均降水量不同，随着气候变暖，几乎整个世界的极端降水都将增加。
模型显示，世界上大部分地区将会有一个16 - 24%的增长在2100年的强降水强度。换句话说，大雨可能会变得更大。
您可以在下面的图中看到这一点。这里显示的是本世纪末强降水事件的百分比变化，我们所经历的每一度升温，点表示地图上90%的模型都同意的区域。红色区域表示强降水减少，蓝色区域表示增加。
陆地强降水事件的最大增加预计将发生在非洲中部和南亚。另一方面，北非、澳大利亚、南部非洲和中美洲可能不会出现明显的强降水增加。
每升温一度的强降水变化百分比，定义为每个地点一年中最大的日降水事件。图自Fischer et al 2014．
温度和降水影响干旱
虽然在变暖的世界中，降雨和降雪的变化对世界上许多地区来说是高度不确定的，但未来降水的变化只是故事的一部分。
同样重要的是温度，它影响着降水是雪还是雨，并控制着降水的多少。积雪”积累。
积雪是冬天堆积在山上的雪，在春天和夏天融化时为下面的山谷提供淡水。它是许多河流的重要贡献者，并影响河流流量和农业用水的可用性，特别是在加利福尼亚州等冬季降水集中的地区。
温度也会影响蒸发的速度，更高的温度会导致土壤水分流失更快，农业灌溉的需求增加。
这意味着，即使对于那些可能变得更潮湿的地区，这将在很大程度上抵消通过温度驱动干燥。
作为本杰明·库克博士美国宇航局戈达德太空研究所的研究员告诉《碳简报》，虽然未来降水的变化是不确定的，但与气温升高相关的干燥现象会必威手机官网更加普遍:
“干旱-气候变化的故事实际上相当复杂。虽然气候变化对降水的影响相当不确定，但我们预计，随着气候变暖，许多地区将经历更多的土壤水分干旱，径流和径流减少，从而导致干旱风险和严重程度总体增加。
“普遍的共识是，亚热带地区，如[美国]西南部和地中海地区的降水将会下降。但是变暖效应和变暖对蒸散和相关干燥的影响发生在一个更大的地区。”
结论
对气候模型来说，平均降水量的变化比温度的变化更难预测。世界上许多地方的模型对未来的雨雪量是多是少存在分歧。然而，在一些地区，特别是地中海和非洲南部，几乎所有的模式都显示降雨量将会减少。同样，高纬度地区以及南亚大部分地区的降雨量预计也会增加。
这些模型更加一致地认为，气候变暖将增加几乎所有地方极端降雨和降雪的严重程度。他们预测，一个变暖的世界也会增加土壤蒸发，减少积雪，即使在降水没有减少的情况下也会加剧干旱。