毁灭性的太平洋西北部洪水可能预示着气候警告

所谓的“大气河流”未来可能会变得更加强烈,并带来更多降雨

Homes and a line of trees surronded by flood waters.

2021年11月20日,在不列颠哥伦比亚省阿伯茨福德,洪流包围着房屋和农场。(航拍图)

上周暴雨引发的一系列毁灭性洪水和山体滑坡之后,太平洋西北地区仍在遭受重创。

华盛顿州西部和不列颠哥伦比亚省的洪水淹没了房屋,冲走了车辆,摧毁了道路和高速公路,并切断了铁路。至少有四人死于泥石流,近 2 万人因洪水而流离失所。

加拿大官员称这次洪水为“五百年一遇”的事件。风暴打破了该地区的降雨记录,在某些地方仅 24 小时内就降下了超过 6 英寸的雨量。


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从历史上看,这对太平洋西北地区来说是一个罕见的特殊事件。但未来,这类洪水可能会变得更加普遍。

上周导致洪水的风暴是由一种称为“大气河流”的天气系统带来的,这是一种狭窄的、穿过空气的水汽带。大气河流可以跨越全球很长的距离,当它们登陆时,会倾泻大量降雨或降雪。

这些都是自然现象,在世界各地时有发生。但在不列颠哥伦比亚省,它们似乎发生得更加频繁。根据最近的一项研究,自 1940 年代以来,该地区登陆的大气河流的频率有所增加。

与此同时,研究表明,随着气候变暖,世界各地的大气河流可能会变得更大、更强烈。这意味着当它们登陆时,会带来更严重的降雨。

就在上个月,《自然气候变化》杂志上的一项研究发现,过去一个世纪,大气河流没有太大变化,但未来可能会变得更强。

理论上,全球气温上升应该会导致大气河流变得更加严重。但全球变暖的影响在一定程度上被空气污染的影响所抵消,而空气污染的影响恰恰相反。

这种情况不会永远持续下去。从 20 世纪下半叶开始的全球污染清理工作,已导致全球部分地区,特别是欧洲和北美的空气污染水平下降。与此同时,全球变暖的影响正在增强。

因此,该研究预测,未来几十年大气河流将会加剧。

其他研究也得出了类似的结论。

2020 年的一项研究回顾了有关该主题的现有文献,预测随着世界变暖,大气河流将携带更多水分。理论上,这意味着它们可能会在任何着陆的地方引发更强烈的降雨事件(不过,该研究指出,其他各种因素也会影响其结果)。

2018 年的另一项研究也预测,随着气候变暖,大气河流通常会变得更大、更强烈。

在某些地方,额外的降雨似乎是件好事。例如,干旱的美国西部正处于持续多年的“特大干旱”之中,而气候变化加剧了这种情况。对水资源减少和日益严重的野火的担忧达到了历史最高水平。

大气河流是西海岸降水的主要来源,乍一看,降雨量增加似乎对该地区有利。但这未必如此。极端降雨事件造成的破坏有时会抵消其带来的好处。

最近的几项研究强调了这些风险。

2020 年的一项研究发现,在极端变暖的情况下,大气河流带来的降水可能会从大部分有利转变为大部分有害。

该研究假设的变暖程度高于目前到本世纪末可能出现的程度(尽管更悲观的情况在技术上是可能出现的)。尽管如此,该研究指出,极端降雨在美国西部会造成各种威胁。它会摧毁宝贵的山区积雪——这是春夏季融化时的重要淡水来源,并且它会增加危险洪水的可能性。

2019 年的一项研究指出,西海岸的大部分洪水都是由大气河流驱动的。该研究还得出结论,更强烈的大气河流可能会侵蚀山区积雪,并增加洪水和山体滑坡的可能性。

另一项研究,对 40 年的洪水保险索赔数据进行分析后发现,大气河流是美国西部各地洪水灾害的最大驱动因素,而且这些灾害会随着大气河流的严重程度而加剧。

复合气候威胁

加剧的大气河流将为日益动荡的地区增加另一种威胁。

北美西部已经面临着各种与气候相关的压力。美国西部的大部分地区正与长期干旱作斗争,研究表明这与气候变化有关。一些地区的高山积雪正在减少,加剧了人们对缺水的担忧。野火正变得越来越严重,科学家们认为这种趋势与持续干旱和气温上升有关。

今年夏天,该大陆以前温和的地区也出现了致命的高温,引发了新的担忧。今年早些时候的热浪导致太平洋西北地区的气温飙升,在某些情况下打破了记录。西雅图气温突破了 108 华氏度。波特兰达到 116 华氏度。而不列颠哥伦比亚省的小村庄利顿则达到了惊人的 121 度。

科学家后来确定,如果没有气候变化的影响,热浪“几乎不可能”发生(Climatewire,7 月 8 日)。

长期干旱与更强烈的降雨事件不一定不一致。气候模型通常表明,随着气候变暖,干旱期将变得更长、更严重,但可能会被更强的降水事件所打断。

所有这些威胁的结合,协同作用,会使它们的结果变得更糟。

高温和干旱会为野火做好准备。严重的火灾会破坏植被并损害土壤,使地表更难吸收多余的水分。当确实发生强降雨事件时,可能会更容易引发洪水和山体滑坡。

这很可能就是上周在不列颠哥伦比亚省发生的事情。

在最近发表于《对话》上的一篇文章中,西蒙弗雷泽大学的科学家约翰·克拉格指出,上周被雨水淹没的许多地方都在今年夏天早些时候遭受了野火的蹂躏。土壤在燃烧后通常会变得“疏水”——它们会排斥水。

克拉格写道:“由于土壤的疏水性,这些烧毁的土地的径流可能更大、更快。”

其他专家强调了多种气候威胁的复合风险。

地球科学家马蒂亚斯·雅各布告诉路透社:“我们不仅有更多所谓的‘大气河流’,而且还有高温和干旱的次生效应......这会加剧暴雨的影响。”

经 POLITICO, LLC 许可,转载自E&E 新闻。版权所有 2021 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供基本新闻。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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