2022 年，快速流动的洪水淹没了黄石国家公园的部分主要道路。 雅各布·W·弗兰克/国家公园管理局
XNUMX月下旬，强大的风暴系统引发了阿巴拉契亚山脉的洪水， 淹没和扫荡房屋 在夜间和杀戮 至少16人，肯塔基州州长宣布。 破坏发生在几周前的山区洪水泛滥之后 弗吉尼亚州 和 田纳西.
5 月，洪水袭击了美国西部的山区，降雨和融雪的结合尤其具有破坏性。 暴风雨在三天内在黄石国家公园及其周围倾倒了高达 XNUMX 英寸的降雨，积雪迅速融化。 随着雨水和融水涌入小溪和河流，它变成了洪水，破坏了道路、小屋和公用设施， 迫使10,000多人撤离.
黄石河打破了之前的记录，达到了自近 100 年前开始监测以来的最高水位。
虽然洪水是自然现象，但人为造成的气候变化是 使像这样的严重洪水事件更加普遍. 我研究气候变化如何影响水文和洪水。 在山区，气候变化的三种影响尤其会造成更高的洪水风险：更强烈的降水、不断变化的雨雪模式以及野火对景观的影响。
温暖的空气导致更强烈的降水
气候变化的一个影响是 更温暖的大气会产生更强烈的降水事件.
这是因为温暖的空气可以容纳更多的水分。 大气可以容纳的水蒸气量增加 每 7 华氏度约 1.8% (1 摄氏度) 大气温度的升高。
研究表明，这 极端降水的增加已经发生，不仅在黄石等地区，而且 在全球范围内. 事实上，近年来世界经历了多次创纪录的洪水事件——包括灾难性的 涌入 澳大利亚, 西欧 印度 和 中国 ——不是巧合。 气候变化使破纪录的极端降水更有可能发生。
2021 年 200 月，极端暴雨在西欧引发了洪水和泥石流，造成 XNUMX 多人死亡。 托马斯·洛恩斯/盖蒂图片社
最新的 评估报告 政府间气候变化专门委员会发表的文章表明，随着全球气温继续上升，这种模式将如何在未来继续下去。
更多的降水像雨一样落下
在较冷的地区，尤其是山区或高纬度地区，气候变化以其他方式影响洪水。
在这些地区，许多历史上最大的 洪水是由融雪引起的. 然而，由于气候变化，冬季变暖， 更少的冬季降水正在像雪一样落下，而更多的东西正在像雨一样落下。
这种从雪到雨的转变可能对洪水产生重大影响。 虽然雪通常在春末或夏季缓慢融化，但雨水会产生更快地流入河流的径流。 结果，研究表明， 雨引起的洪水可能比融雪的洪水大得多，以及从雪到雨的转变 增加整体洪水风险.
从雪到雨的转变已经发生， 包括在黄石国家公园等地方. 科学家们还发现， 雨水引发的洪水正变得越来越普遍. 在某些地方，由雪转雨引起的洪水风险变化甚至可能大于降水强度增加的影响。
雪上雨的变化模式
什么时候 雨落在雪上就像最近黄石公园发生的洪水一样，雨水和融雪的结合会导致特别高的径流和洪水。
在某些情况下，当地面仍然部分结冰时，会发生雪上雨事件。 冻结或已经饱和的土壤无法吸收额外的水分，因此更多的雨水和融雪会流失，直接导致洪水泛滥。 这种雨水、融雪和冻土的结合是造成 2019 年 XNUMX 月的中西部洪水 这造成了超过 12 亿美元的损失。
虽然雪上雨事件并不是一个新现象，但气候变化可能会在它们发生的时间和地点发生变化。 在较温暖的条件下， 在高海拔地区，雨雪事件变得更加普遍，他们以前很少见。 由于降雨强度的增加和导致融雪迅速的温暖条件，也有可能比这些地区过去经历的更大的雨雪事件。
在低海拔地区，由于积雪减少，雪上雨事件实际上可能变得比过去更不可能。 不过，由于大雨的增加，这些地区的洪水风险仍可能恶化。
野火和洪水的复合效应
洪水的变化并不是孤立发生的。 气候变化也在加剧 野火，在暴雨期间造成另一个风险：泥石流。
烧伤部位较多 在极端降雨期间易受泥石流和泥石流的影响，都是因为植被的缺乏和火灾引起的土壤变化。 2018 年，南加州的边界内有大雨 2017 托马斯火 造成 重大泥石流 这摧毁了 100 多所房屋，并导致 20 多人死亡。 火可以以允许的方式改变土壤 更少的雨水渗入土壤，因此更多的雨水最终流入溪流和河流，导致更严重的洪水状况。
随着气候变化导致野火增加，越来越多的地区面临这些风险。 这种野火和大雨的组合也将成为 在未来更频繁地变暖.
全球变暖正在给我们的环境带来复杂的变化，并且清楚地表明它会增加洪水风险。 随着黄石地区和其他受洪水破坏的山区社区的重建，他们将不得不想办法适应风险更大的未来。
关于作者
弗朗西丝·达文波特, 大气科学博士后研究员, 科罗拉多州立大学
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