大气河暴动造成了高昂的洪水泛滥,而气候变化正在使其变得更加强大

大气河道风暴造成了高昂的洪水泛滥,而气候变化正在使其变得更加强大2017年,大气河流为加州降雨。 美国航空航天局 T

要求人们命名世界上最大的河流,大多数人可能会猜到是亚马逊河,尼罗河或密西西比河。 实际上,地球上一些最大的河流在空中-它们可以产生强大的风暴,就像现在的 浸泡加州.

大气河流是从热带延伸到较高纬度的大气中的长而窄的水分带。 这些天空中的河流可以运输 密西西比河流量的15倍。 当水分到达海岸并向内陆移动时,它会越过山脉上升,产生降雨和降雪,有时甚至导致洪灾。

大气河道风暴造成了高昂的洪水泛滥,而气候变化正在使其变得更加强大大气河流是美国西部重要的水源。 NOAA

在过去的20年中,随着观测网络的不断完善,科学家们对这些重要的天气现象有了更多的了解。 大气河流遍布全球,影响着包括葡萄牙,西欧,智利和南非在内的世界主要陆地的西海岸。 将水分从夏威夷带到美国西海岸的所谓“菠萝快车”风暴只是其众多味道之一。

我的研究 结合了经济学和大气科学 衡量恶劣天气事件造成的损害。 最近,我领导了斯克里普斯海洋学研究所和陆军工程兵团的研究人员团队对 极端洪水给大气河带来的破坏。 我们发现,尽管其中许多事件是良性的,但其中最大的事件造成了美国西部的大部分洪灾破坏,并且预计大气河流会增加 更长,更湿,更宽 在气候变暖的情况下。

天空中的河流

27年2019月350日,一条大气河从天空中喷出一股水蒸气,宽1,600英里,长XNUMX英里,从热带北太平洋到北加州海岸。

在索诺玛县著名的葡萄酒之乡旧金山湾以北,暴风雨倾泻而下 21英寸的雨。 俄罗斯河的河顶高出洪水位45.4英尺-13.4英尺。


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在过去的XNUMX年中,盖内维尔镇已第五次淹没在俄罗斯下游河水泛滥的褐色洪水中。 仅索诺玛县的损失估计为 超过100万美元.

近年来,诸如此类的事件引起了人们的注意,但大气河流并不是新生事物。 它们在天空中蜿蜒了数百万年,将水蒸气从赤道向两极输送。

1960年代,气象学家创造了“ Pineapple Express”一词来形容起源于夏威夷附近并携带温水蒸气到北美海岸的风暴轨迹。 到1990年代后期,大气科学家发现,来自热带和亚热带的90%以上的水分都是通过类似的系统输送到较高纬度的,他们将这些系统命名为“大气的河流设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“

在干旱条件下,大气河流可以补充水源并消除危险的野火。 在潮湿的环境中,它们可能造成破坏性的洪水和泥石流,给当地经济造成严重破坏。

大气河道风暴造成了高昂的洪水泛滥,而气候变化正在使其变得更加强大在一次导致智利严重洪灾的大气河事件之后,可以看到从山坡上冲下来的沉淀物流入了伊塔塔河(Itata River),从海岸向上流了50公里。 美国航空航天局地球观测

有益和有害

研究人员一段时间以来就知道,由于大气河流造成的洪水可能会耗费大量资金,但是直到我们的研究之前,还没有人能量化出这些损失。 我们使用了斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)编制的大气河流事件目录 西方天气和水极端事件中心,并将其与40年的洪水保险记录和20年的国家气象服务损失估算相匹配。

我们发现,在美国西部,大气河流每年平均造成1.1亿美元的洪灾损失,在我们研究的年份中,西部地区80%以上的洪灾损失与大气河流有关。 在某些地区,例如加利福尼亚北部沿海地区,这些系统造成了超过99%的破坏。

我们的数据显示,平均每年大约有40条大气河沿太平洋海岸在下加利福尼亚州和不列颠哥伦比亚省之间登陆。 这些事件大多数都是良性的:大约一半没有造成保险损失,这些风暴补充了该地区的水供应。

但是有很多例外。 我们使用了最近开发的 大气河流分类量表 与将飓风和龙卷风分类的系统类似,将风暴从1到5进行排名。 这些类别与观察到的损害之间有明确的联系。

大气1类(AR1)和AR2类暴风雨造成的损失估计在1万美元以下。 AR4和AR5风暴分别造成10亿美元和100亿美元的中位数损失。 破坏力最大的AR4和AR5每次风暴造成的损失超过1亿美元。 这些数十亿美元的风暴每三到四年发生一次。

 

潮湿的环境意味着更恶劣的风暴

我们最重要的发现是大气河流的强度与其造成的洪水破坏之间的指数关系。 等级从1到5的每次增加都会使损失增加10倍。

几个 最近的研究 已经模拟了未来几十年大气河流的变化。 机制很简单:温室气体将热量捕集到大气中,使地球变暖。 这导致更多的水从海洋和湖泊中蒸发,空气中的水分增加,使风暴系统变得更加强大。

像飓风一样,大气河流预计会增长 更长,更宽,更湿 在气候变暖的情况下。 我们的发现损害程度随强度成倍增加,这表明即使适度增加大气河道强度也可能导致更大的经济影响。

 科学家已经开发出了一种对大气河流进行分类的量表,既能反映其补充能力又能反映其危险影响。

更好的预测至关重要

我认为,改善大气预报系统应成为适应气候变化的优先事项。 更好地了解大气河流的强度,持续时间和登陆位置可以为居民和应急人员提供有价值的信息。

阻止高风险地区的新建筑并在重大灾难后帮助人们转移到更安全的位置,而不是进行适当的重建,也很重要。

最后,我们的研究强调了减少全球温室气体排放的必要性。 这些风暴将继续来临,并且正在变得越来越强大。 我认为,稳定全球气候系统是最大限度地减少对脆弱社区的经济损失和风险的长期方法。

关于作者

汤姆·科林汉姆(Tom Corringham),气候,大气科学和自然海洋学的博士后, 加州圣地亚哥大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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