在大氣科學界中,「大氣河流」這一術語如今變得越來越重要。這些狹窄的水汽通道,能夠將巨量的水分運輸到地球的各個角落,並且其強度及發生頻率可能受到氣候變遷的影響。隨著全球氣溫的上升,科學家們開始關注這些氣候現象如何改變我們所熟知的水循環模式以及它們對極端天氣事件的影響。
大氣河流被定義為大氣中濃縮水汽的狹窄走廊,這些水汽往往會帶來劇烈的降雨和洪水。
大氣河流是由增強的水汽運輸帶組成,通常出現在大氣中不同風流之間的邊界上。常見的例子包括「菠蘿快遞」這一現象,這種氣候事件由夏威夷熱帶地區發起,隨著水汽的運輸,最終抵達北美西海岸,從加州到不列顛哥倫比亞省甚至阿拉斯加東南部。這些大氣河流的存在對於降雨量與水資源供應至關重要,但同時也可能導致災難性的洪水,尤其是在加州等受影響地區。
研究顯示,過去一世紀來,這些大氣河流的強度略有增加。大氣河流的長度通常可達數千公里,而寬度卻只有數百公里,其中一個大氣河流的水汽流量可超過地球上最大的亞馬遜河。隨著科學技術的進步,「整合水汽輸送」(integrated water vapor transport, IVT) 成為了評估大氣河流的常用標準,因為它能夠顯示水汽在時間上的變化而非靜態測量。
整合水汽輸送的強度越大,與之相關的降水量和潛在洪災的風險則越高。
根據加州大學聖地牙哥分校的西部氣候與水極端中心發佈的資料,大氣河流在美國西海岸的氣候系統中扮演著關鍵角色。以加州為例,大氣河流約佔該地區年降水量的30%至50%。然而,預測這些災害性氣候事件具有挑戰性,因為它們的強度和持續時間存在較大變異。
在2018年11月的美國國家氣候評估報告中指出,隨著氣候變化導致的水蒸氣量上升,發生在美國西岸的大氣河流的頻率和強度可能會提升。這一現象可能影響到許多地區的水資源管理和災難應對策略。尤其是在某些年份,大氣河流的強度已經造成了極端的氣候事件,如加州的極端降雨和隨之而來的洪水,造成了巨大經濟損失。
例如,2019年,在美國西海岸的幾次大氣河流事件中,部分地區的降雨量達到了驚人的數值,有的地區甚至因而造成了嚴重的洪災。這些降雨在為地區帶來水資源的同時,也伴隨著失控的破壞。因而,隨著未來氣候的變遷,如何房管理這些強烈的氣候變化及其影響將成為政府和科學家的重要課題。
氣候變遷不僅改變了我們對天氣的理解,也挑戰了我們的應變能力。
在國際上,許多國家也在面對類似的挑戰。在加拿大的弗雷澤河流域,預測顯示,隨著大氣河流的發展,極端降雨事件可能會導致前所未有的洪水。在伊朗,2019年的一次大氣河流事件引發了嚴重的洪水,造成了大規模基礎設施損壞和多人喪生,這再次強調了此類現象的毀滅性。澳大利亞也報告了與印度洋相關的大氣河流對該國降水模式的影響,顯示這一氣候現象的全球性作用。
未來的研究將著重於理解大氣河流的這些變化如何與氣候系統聯繫起來,並深化我們對氣候變遷影響的理解。隨著科學界對大氣河流的研究不斷深入,能否找到有效的策略來應對這一新常態的人類挑戰將成為重中之重。在面對災害事件日益增多的當前社會中,我們該如何適應和應對日益增加的氣候不穩定性呢?