为什么气候变化使洪水变得更糟

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 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。

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 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。


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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

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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