地质证据表明，仅由降雨引起的真正大规模的洪水，在加州每100到200年就会发生一次。这种洪水很可能是由大气河流造成的：大气河流是海洋上方约一英里处狭窄的水汽带，绵延数千公里。
2013年1月刊登在大众科学上的一篇文章中，我和迈克尔·德廷格合著的《即将到来的特大洪水》，其中提到的大气河流风暴是许多西部州历史上最大洪水的主要原因。近代美国西部发生的唯一一次特大洪水发生在1861-62年的冬天。加利福尼亚州首当其冲地遭受了破坏。这场灾难使该州广阔的区域变成了内陆海，持续了数月，并夺走了数千人的生命。损失是毁灭性的：加州四分之一的经济被摧毁，迫使该州破产。
今天，1861-62年被淹没的同一地区是加州发展最快的城市的所在地。尽管这场洪水几乎被遗忘，但可以从中汲取重要的教训。大部分的洞察力可以从日记条目、信件和报纸文章中搜集，以及威廉·布鲁尔撰写的《1860-1864年加州上下游记》一书中获得，他与州地质学家约西亚·惠特尼一起调查了这个新州的自然资源。
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1861年，在经历了二十年异常干旱之后，农民和牧场主都在祈求下雨。12月，他们的祈祷得到了回应，一系列巨大的太平洋风暴——一个接一个地——袭击了北美西海岸，从墨西哥到加拿大。风暴产生了居民前所未见的最猛烈的洪水。
洛杉矶那年降雨量达到66英寸，是年平均降雨量的四倍多，导致河流冲出河岸，泥泞的水蔓延数英里，覆盖了干旱的景观。通常干燥的洛杉矶和太平洋之间的平原上形成了巨大的棕色湖泊，甚至覆盖了莫哈韦沙漠的广阔区域。在阿纳海姆及其周边地区，圣安娜河的洪水形成了一个四英尺深的内陆海，从河流延伸到四英里远，持续了四个星期。
加利福尼亚州北部的大部分50万居民正在与他们自己的毁灭和苦难作斗争。12月初，内华达山脉经历了一系列寒冷的北极风暴，降下了10到15英尺的雪，随后是温暖的大气河流风暴。一系列温暖的风暴使内华达山脉的河流膨胀，以至于它们变成了奔腾的洪流，冲走了山麓的整个社区和矿业定居点——加利福尼亚著名的“淘金热”地区。《纳尔逊角通讯》1862年1月15日的一篇报道描述了当时的场景：“上周五，我们遭遇了该地区‘白人’有史以来见过的最具破坏性和毁灭性的洪水。羽毛河的水位比‘最年长的居民’所知的最高水位还要高出9英尺，冲走了桥梁、营地、商店、酒吧、餐厅和大量不动产。” 羽毛河、尤巴河和美洲河每天都有溺水死亡事件发生。在一个悲惨的事件中，尤巴河上一个华人矿工的整个定居点被洪水淹没。
这股巨大的雨水脉冲顺着山坡流下，横扫大地，淹没了小溪和河流，在加利福尼亚州巨大的中央山谷——一个至少300英里长、20英里宽的地区——形成了一个巨大的内陆海。水淹没了农田和城镇，淹死了人、马和牛，冲走了房屋、建筑物、谷仓、栅栏和桥梁。水深达30英尺，完全淹没了旧金山和纽约之间刚刚安装的电报杆，导致该州大部分地区的交通和通讯中断了一个月。威廉·布鲁尔在冬天和春天旅行期间，目睹了超现实的悲剧景象，并给他在东海岸的兄弟写了一系列信件描述。在1862年1月31日的一份描述中，布鲁尔写道
成千上万的农场完全被淹没——牛在挨饿和溺水。该州中部的所有道路都无法通行；因此所有邮件都被切断。电报也无法完全畅通。在萨克拉门托山谷的某一段距离，电线杆的顶部都在水下。整个山谷都变成了一个湖泊，从一侧的山脉延伸到另一侧的海岸山脉。汽船在离河十四英里的牧场上行驶，将牲畜等运到山上。这个广阔地区几乎每一栋房屋和农场都不见了。美国以前从未见过如此严重的洪水灾害，旧世界也鲜有见过。
布鲁尔描述了一大片棕色的波纹水，从海岸山脉延伸到内华达山脉。该州估计的80万头牛中有四分之一在洪水中溺水身亡，标志着加州以牛为基础的牧场社会开始走向终结。该州三分之一的财产被毁，八分之一的房屋被完全摧毁或被洪水冲走。
萨克拉门托位于旧金山萨克拉门托河上游100英里处，在萨克拉门托河和美洲河的交汇处，地理位置十分危险（现在仍然如此）。1861年，这座城市在许多方面都是一个中心：这个年轻州闪闪发光的新首都，重要的商业和农业中心，以及来自旧金山的驿站马车、篷车队、小马快递和内河轮船的终点站。虽然萨克拉门托的居民对洪水并不陌生，但他们对那个冬天淹没这座城市的一系列洪水和特大洪水毫无准备。为保护萨克拉门托免受灾难性洪水侵袭而修建的堤坝在美国河不断上涨的水势下崩溃。1月初，洪水淹没了整个城市，水深达10英尺，棕色、布满碎屑的水淹没了城市。水又深又脏，除了乘船，没有人敢在城里走动。洪水对财产造成了巨大的破坏，并造成了生命损失。
加州新任州长利兰·斯坦福定于1月10日宣誓就职，但当天洪水席卷萨克拉门托，淹没了这座城市。市民们尽可能地逃离，但就职典礼还是在州议会大厦举行了，尽管灾难不断加剧。斯坦福州长被迫乘划艇从他的宅邸前往州议会大厦。在匆忙的仪式结束后，洪水以每小时一英尺的速度上涨，斯坦福划船回到他的宅邸，在那里他被迫将船驶向二楼的窗户才能进入他的家。在接下来的几周里，情况并没有好转。加州立法机构无法在被淹没的城市中运作，最终放弃并在1月22日迁往旧金山，以等待洪水退去。
萨克拉门托被淹没了好几个月。布鲁尔在洪水开始三个月后的3月9日访问了这座城市，并描述了当时的场景
我希望永远不要再看到如此荒凉的景象。城市的大部分地区仍然被水淹没，已经有三个月了。一部分已经露出水面，也就是说，街道在水面之上，但每个低洼的地方都满了——地下室和院子里都满了，房屋和墙壁都是湿的，一切都不舒服。我写的任何描述都无法让您充分理解这必然会引起的痛苦和悲惨。我租了一条船和两个男孩，我们在周围划了一两个小时。房屋、商店、马厩，一切都被水包围着。院子是被破旧、泥泞、粘稠的栅栏围起来的池塘；家用家具、椅子、桌子、沙发、房屋的碎片，漂浮在泥泞的水中，或滞留在角落里。我看到三个沙发漂浮在不同的院子里。高档房屋的地下室里一半都是水，透过窗户，可以看到椅子、桌子、床架等漂浮着。透过一所学校的窗户，我看到长凳和桌子漂浮着。在城市的大部分地区，船仍然是唯一的出行方式。
新的州议会大厦远远地位于水中——州长的房子像在湖中一样——教堂、公共建筑、私人建筑，一切都是湿的或在水中。没有一条通往城市的道路是可以通过的，商业处于停滞状态，一切看起来都很凄凉和悲惨。许多房屋已经部分倒塌；有些房屋已经从地基上被冲走，几条街道（现在是水道）被漂浮在其中的房屋堵塞，到处都是动物尸体——一幅可怕的景象。我不认为这座城市会从这次冲击中恢复过来，我不明白它怎么能恢复过来。
这场洪水的死亡和破坏造成了如此大的创伤，以至于萨克拉门托市在洪水过后七年里开展了一项长期项目，将市中心区抬高了10到15英尺。斯坦福州长还将他的宅邸从两层提高到三层，空出底楼，以避免未来任何洪水事件造成的破坏。
在萨克拉门托下游，旧金山东湾地区的城镇和村庄也在与他们自己的灾难作斗争。在旧金山东北20英里处，整个纳帕镇都被四英尺深的水淹没；东边，萨克拉门托河上的小镇里约维斯塔被六英尺深的水淹没。阿拉莫的全体居民，位于旧金山以东50英里的迪亚布罗山脚下，被迫逃离不断上涨的洪水。人们在半夜放弃了家园。有些人找到了避难所，有些人被淹死了。圣拉蒙山谷从山丘到山丘都是一片汪洋，一眼望不到边。洪水的破坏力是惊人的：房屋，否则完好无损，连同里面的东西一起，被急流冲走了；马、牛和谷仓被冲向下游数英里。
大雨还在加州陡峭的山坡上引发了山体滑坡和泥石流。例如，在骑士渡口和莫克鲁姆尼山，几乎每栋建筑物都被雷鸣般的山体滑坡从地基上撕裂并冲走，在塞拉山麓的火山镇也发生了一次重大山体滑坡，造成七人死亡。
1861-62年的洪水远远超出了加利福尼亚州的边界。它们是美国西部大部分地区有记录以来最严重的洪水，包括墨西哥北部、俄勒冈州、华盛顿州和不列颠哥伦比亚省，以及内陆的内华达州、犹他州和亚利桑那州。在通常干旱的内华达州，1861年12月至1862年1月的两个月期间，降雨量是其典型年降雨量的两倍。所有这些过多的水将卡森谷变成了一个大湖，在60天内淹没了内华达市九英尺的雨水。
在犹他州南部，1861-62年被称为“洪水年”，房屋、谷仓、一家纤维和糖蜜厂以及许多堡垒被冲走，其中包括摩门教主教约翰·D·李的土坯房。李在他的日记中仔细记录了1862年1月的天气，注意到该月大部分时间都在持续的雨雪交替和强风。在俄勒冈州，持续两周半的暴雨造成了该州历史上最严重的洪水。洪水淹没了俄勒冈城所在的下威拉米特河谷的广大地区。俄勒冈城是俄勒冈小径的终点，也是该州的首府，俄勒冈州的先驱和该州第一任民选州长乔治·阿伯内西在那里居住并经营着一家蓬勃发展的企业。洪水摧毁了他的家园，迫使他（和许多其他人）离开。亚利桑那州也受到了影响：1862年1月19日至23日期间，希拉河、弗德河、布莱特安吉尔河和科罗拉多河流域发生了洪水，尤马的洪水非常严重，摧毁了这座城市。
为什么这么多人对这些洪水措手不及仍然是个谜，但显然这些移民没有认识到气候预警信号。自从淘金热开始以来的12年里，他们从未经历过如此极端的洪水，尽管较小的洪水并不少见。似乎在该地区生活了数千年的美洲原住民对天气和水文有更深刻的见解，并认识到导致毁灭性洪水的模式。《内华达城民主党人报》1862年1月11日的一篇文章描述了美洲原住民的反应
我们得知，居住在玛丽斯维尔附近的美洲原住民在一周或更早以前就离开了他们的住所前往山麓，预测会发生前所未有的溢流。他们告诉白人，水位将比过去三十年来的任何时候都高，并指着树木和房屋的高处，说明水位会达到哪里。山谷中的印第安人有传说，水位有时会比白人定居该国以来任何时候都高出15或20英尺，而且由于他们生活在露天，并密切关注所有天气迹象，他们可能比白人有更好的手段来预测特大风暴。
西方美洲原住民认识到的特定天气模式，并且知道会带来特别严重的洪水，今天再次被人们所理解。强大的风暴起源于温暖潮湿的热带太平洋。最近的研究更广泛地将这些风暴描述为“大气河流”，它们通常不仅导致美国西部，而且导致全球范围内最严重的洪水。
1861-62年的悲惨洪水可能暂时唤醒了加利福尼亚州和西部地区的居民，让他们意识到该地区天气可能带来的危险。他们看到了大自然最不可预测和最可怕的一面，在一天或一个小时内从温和转变为完全具有破坏性。但该州付出的代价不仅仅是生命、财产和资源的损失：加利福尼亚州的精神和信心受到了严重打击。
1861-62年洪水的教训应该为住房开发和城市在许多洪泛区蔓延的地区的防洪减灾规划工作提供动力。生活在像加利福尼亚这样的地方，一个关键要素是对这些自然灾害的认识，这需要深入了解这些事件的自然模式和频率。今天我们有地震安全建筑规范，但数百万新来的西部人并不知道该地区灾难性的气候历史。大多数人甚至从未听说过1861-62年的洪水，而那些洪水可能还不是大自然经常向该地区倾泻的最糟糕的情况。在我与弗朗西斯·马拉穆德-罗姆合著的即将出版的书《没有水的西部：过去的洪水、干旱和其他气候线索告诉我们关于未来的什么》（加利福尼亚大学出版社，2013年春季）中，我们提出了证据，表明在过去两千年中，加利福尼亚州每隔一到两个世纪就会发生类似甚至更大的洪水，以及大自然的另一面：严重而长期的干旱。