大氣河道風暴可導致高昂的洪水氾濫-氣候變化使風暴更加強烈

大氣河道風暴可導致高昂的洪水氾濫-氣候變化使風暴更加強烈 14年2019月XNUMX日,在一次大氣河暴雨中,泥石流摧毀了加利福尼亞州索薩利託的山坡上的三處房屋,救援人員在泥石中篩選。 美聯社照片/邁克爾·肖特

要求人們命名世界上最大的河流,大多數人可能會猜到是亞馬遜河,尼羅河或密西西比河。 實際上,地球上一些最大的河流在空中-它們會產生強大的風暴,就像目前 浸泡西北太平洋.

大氣河流是從熱帶延伸到較高緯度的大氣中的長而窄的水分帶。 這些天空中的河流可以運輸 密西西比河流量的15倍。 當水分到達海岸並向內陸移動時,它會越過山脈上升,產生降雨和降雪,有時甚至導致洪災。

大氣河道風暴可導致高昂的洪水氾濫-氣候變化使風暴更加強烈 大氣河流是美國西部重要的水源。 諾阿

在過去的20年中,隨著觀測網絡的不斷完善,科學家們對這些重要的天氣現像有了更多的了解。 大氣河流遍布全球,影響著包括葡萄牙,西歐,智利和南非在內的世界主要陸地的西海岸。 將水分從夏威夷帶到美國西海岸的所謂“菠蘿快車道”暴風雨只是其中許多種。

我的研究 結合了經濟學和大氣科學 衡量惡劣天氣事件造成的損害。 最近,我領導了斯克里普斯海洋學研究所和陸軍工程兵團的研究人員團隊,對 極端洪水給大氣河帶來的破壞。 我們發現,儘管其中許多事件是良性的,但其中最大的事件造成了美國西部的大部分洪災破壞,並且預計大氣河流會增加 更長,更濕,更寬 在氣候變暖的情況下。

天空中的河流

27年2019月350日,一條大氣河從天空中噴出一股水蒸氣,寬1,600英里,長XNUMX英里,從熱帶北太平洋到北加州海岸。

在索諾瑪縣著名的葡萄酒之鄉舊金山灣以北,暴風雨傾瀉而下 21英寸的雨。 俄羅斯河的河頂高出洪水位45.4英尺-13.4英尺。

在過去的XNUMX年中,蓋內維爾鎮已第五次淹沒在俄羅斯下游河水氾濫的褐色洪水中。 僅索諾瑪縣的損失估計為 超過100萬美元.

近年來,諸如此類的事件引起了人們的注意,但大氣河流並不是新生事物。 它們在天空中蜿蜒了數百萬年,將水蒸氣從赤道向兩極輸送。

1960年代,氣象學家創造了“ Pineapple Express”一詞來形容起源於夏威夷附近並攜帶溫暖水汽到北美海岸的風暴軌跡。 到1990年代後期,大氣科學家發現,來自熱帶和亞熱帶的90%以上的水分都是通過類似的系統輸送到較高緯度的,他們將其命名為“大氣的河流

在乾旱條件下,大氣河流可以補充水源並消除危險的野火。 在潮濕的環境中,它們可能造成破壞性的洪水和泥石流,給當地經濟造成嚴重破壞。

大氣河道風暴可導致高昂的洪水氾濫-氣候變化使風暴更加強烈 在一次導致智利嚴重洪災的大氣河事件之後,可以看到從山坡上沖下來的沉澱物流入了伊塔塔河(Itata River),從海岸向上流了50公里。 美國宇航局地球觀測站

有益和有害

研究人員一段時間以來就知道,由於大氣河流造成的洪水可能會耗費大量資金,但是直到我們的研究之前,還沒有人能量化出這些損失。 我們使用了斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)編制的大氣河流事件目錄 西方天氣和水極端事件中心,並將其與40年的洪水保險記錄和20年的國家氣象服務損失估算相匹配。

我們發現,在美國西部,大氣河流每年平均造成1.1億美元的洪災損失,在我們研究的年份中,西部地區80%以上的洪災損失與大氣河流有關。 在某些地區,例如加利福尼亞北部沿海地區,這些系統造成了超過99%的破壞。

我們的數據顯示,平均每年大約有40條大氣河沿太平洋海岸在下加利福尼亞州和不列顛哥倫比亞省之間登陸。 這些事件大多數都是良性的:大約一半沒有造成保險損失,這些風暴補充了該地區的供水。

但是有很多例外。 我們使用了最近開發的 大氣河流分類量表 與將颶風和龍捲風分類的系統類似,將風暴從1到5進行排名。 這些類別與觀察到的損害之間有明確的聯繫。

大氣1類(AR1)和AR2類暴風雨造成的損失估計在1萬美元以下。 AR4和AR5風暴分別造成10億美元和100億美元的中位數損失。 破壞力最大的AR4和AR5每次風暴造成的損失超過1億美元。 這些數十億美元的風暴每三到四年發生一次。

潮濕的環境意味著更惡劣的風暴

我們最重要的發現是大氣河流的強度與其造成的洪水破壞之間的指數關係。 等級從1到5的每次增加都會使損失增加10倍。

幾個 最近的研究 已經模擬了未來幾十年大氣河流的變化。 機制很簡單:溫室氣體將熱量捕集到大氣中,使地球變暖。 這導致更多的水從海洋和湖泊中蒸發,空氣中的水分增加,使風暴系統變得更強大。

像颶風一樣,大氣河流預計會增長 更長,更寬,更濕 在氣候變暖的情況下。 我們的發現損害程度隨強度成倍增加,這表明即使適度增加河流大氣強度也可能導致更大的經濟影響。

 科學家已經開發出了一種對大氣河流進行分類的量表,既能反映其補充能力又能反映其危險影響。

更好的預測至關重要

我認為,改善大氣預報系統應成為適應氣候變化的優先事項。 更好地了解大氣河流的強度,持續時間和登陸位置可以為居民和應急人員提供有價值的信息。

阻止高風險地區的新建築並在重大災難後幫助人們轉移到更安全的位置,而不是進行適當的重建,也很重要。

最後,我們的研究強調了減少全球溫室氣體排放的必要性。 這些風暴將繼續來臨,並且正在變得越來越強大。 我認為,穩定全球氣候系統是最大限度地減少對脆弱社區的經濟損害和風險的長期方法。

關於作者

湯姆·科林漢姆(Tom Corringham),氣候,大氣科學和自然海洋學的博士後, 加州聖地亞哥大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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