在大气科学界中,「大气河流」这一术语如今变得越来越重要。这些狭窄的水汽通道,能够将巨量的水分运输到地球的各个角落,并且其强度及发生频率可能受到气候变迁的影响。随着全球气温的上升,科学家们开始关注这些气候现象如何改变我们所熟知的水循环模式以及它们对极端天气事件的影响。
大气河流被定义为大气中浓缩水汽的狭窄走廊,这些水汽往往会带来剧烈的降雨和洪水。
大气河流是由增强的水汽运输带组成,通常出现在大气中不同风流之间的边界上。常见的例子包括「菠萝快递」这一现象,这种气候事件由夏威夷热带地区发起,随着水汽的运输,最终抵达北美西海岸,从加州到不列颠哥伦比亚省甚至阿拉斯加东南部。这些大气河流的存在对于降雨量与水资源供应至关重要,但同时也可能导致灾难性的洪水,尤其是在加州等受影响地区。
研究显示,过去一世纪来,这些大气河流的强度略有增加。大气河流的长度通常可达数千公里,而宽度却只有数百公里,其中一个大气河流的水汽流量可超过地球上最大的亚马逊河。随着科学技术的进步,「整合水汽输送」(integrated water vapor transport, IVT) 成为了评估大气河流的常用标准,因为它能够显示水汽在时间上的变化而非静态测量。
整合水汽输送的强度越大,与之相关的降水量和潜在洪灾的风险则越高。
根据加州大学圣地牙哥分校的西部气候与水极端中心发布的资料,大气河流在美国西海岸的气候系统中扮演着关键角色。以加州为例,大气河流约占该地区年降水量的30%至50%。然而,预测这些灾害性气候事件具有挑战性,因为它们的强度和持续时间存在较大变异。
在2018年11月的美国国家气候评估报告中指出,随着气候变化导致的水蒸气量上升,发生在美国西岸的大气河流的频率和强度可能会提升。这一现象可能影响到许多地区的水资源管理和灾难应对策略。尤其是在某些年份,大气河流的强度已经造成了极端的气候事件,如加州的极端降雨和随之而来的洪水,造成了巨大经济损失。
例如,2019年,在美国西海岸的几次大气河流事件中,部分地区的降雨量达到了惊人的数值,有的地区甚至因而造成了严重的洪灾。这些降雨在为地区带来水资源的同时,也伴随着失控的破坏。因而,随着未来气候的变迁,如何房管理这些强烈的气候变化及其影响将成为政府和科学家的重要课题。
气候变迁不仅改变了我们对天气的理解,也挑战了我们的应变能力。
在国际上,许多国家也在面对类似的挑战。在加拿大的弗雷泽河流域,预测显示,随着大气河流的发展,极端降雨事件可能会导致前所未有的洪水。在伊朗,2019年的一次大气河流事件引发了严重的洪水,造成了大规模基础设施损坏和多人丧生,这再次强调了此类现象的毁灭性。澳大利亚也报告了与印度洋相关的大气河流对该国降水模式的影响,显示这一气候现象的全球性作用。
未来的研究将着重于理解大气河流的这些变化如何与气候系统联系起来,并深化我们对气候变迁影响的理解。随着科学界对大气河流的研究不断深入,能否找到有效的策略来应对这一新常态的人类挑战将成为重中之重。在面对灾害事件日益增多的当前社会中,我们该如何适应和应对日益增加的气候不稳定性呢?