2024年4月17日，沙漠城市迪拜突降暴雨，一天雨量超过当地年均总降水量。2024年6月，中国河南省经历严重干旱，大片农田难以耕种；然而，仅一个月后，特大暴雨侵袭河南，洪水肆虐，作物被淹。一天下完一年的雨、6月抗旱7月抗洪的旱涝急转，这些极度反常的极端天气反映了降水在时间分配上的极度不均，即降水变率在增大。
近年来，类似的极端天气似乎越来越频繁——地球上的降水变率是否已然悄然发生了变化？中国科学院大气物理研究所张文霞副研究员、周天军研究员长期从事气候变化与极端天气气候事件研究，团队联合英国气象局哈德莱气候中心武培立研究员对上述问题做出了回答，发现人为温室气体排放已经导致过去百年来全球诸多地区降水变率的增强。相关研究于2024年7月26日发表在《Science》（科学）杂志。
气候变化研究中常用标准差来定量衡量降水在不同时间尺度上的“变率”。例如，假设某地7月份的总降水量是62mm，如果在该月的31天中每天都下2mm的雨，则其逐日变率为0；但若某一天的降雨量达到62mm，而剩下的其它30天则每天都完全干旱无雨，则逐日变率将极大。降水变率越强，意味着降水在时间上的分配越不均匀，越会出现“湿期更湿、干期更干”和“干湿之间快速转换”等异常现象。
该研究利用全球范围内的逐日降水观测资料，通过严格筛选和系统分析，发现自1900年以来，在观测资料时空覆盖度较为充足的地区，全球有约75%的陆地上降水变率已经在增强。
为了明晰物理过程，基于一个两层约化水汽收支诊断模型，研究团队把降水变率的变化分成两个部分，一是代表水汽变化的热力项，二是代表大气环流变化的动力项。
研究发现，在图1所示的三个重点地区，降水变率增强的~60%来自大气热力项的贡献，这意味着即使大气环流伴随全球变暖不发生改变，伴随全球温升大气持水能力的增加自身也足以令降水变率增强。与此同时，大气环流的变化也在年代际尺度上影响降水变率，这种动力作用存在明显的区域特征。
随着气候变化的影响加剧，降水变率增强，全球诸多地区的极端天气气候事件变得更加频繁和剧烈，旱涝急转现象也更加常见。
为了有效应对气候变化，2015年，联合国气候变化框架公约（UNFCCC）缔约国组织第21次会议通过《巴黎协定》，确定了“把全球平均温度较之工业化前水平的升高控制在2°C以内，努力争取1.5°C”这一温控目标。2020年9月22日第七十五届联合国大会上，我国政府郑重承诺，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。
通过世界各国的共同努力，对温室气体进行强劲、快速和持续的减排，早日实现碳中和的目标，对于减缓气候变化的不利影响、维护地球的宜居气候环境、实现气候安全着陆至关重要。