软管已在北加州重新全速开启：一股潮湿气流正流经饱受干旱之苦的州，并在刚刚经历有记录以来最干燥的1月之一后几天，降下大量雨水。
这场急需的降雨是由一种名为大气河流的特征带来的，它是该州大部分降水和供水的关键来源。大气河流是相对较新的气象发现，这些天空中的水蒸气带是科学家们正在努力更好理解的东西。他们正在驾驶研究飞机进入当前风暴的中心，研究是什么为其提供动力，这可能有助于改进对这些事件的预测。
由于大气河流对加州供水至关重要，科学家们还想确定气候变化如何影响它们。
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美国地质调查局的研究水文学家迈克尔·德廷格说：“我们需要更多地了解气候变化将如何在未来改变它们带来的降水量。”他正在积极调查这个问题。
湿、干、湿
加州持续不断的干旱，现在已进入第四年，导致该州积雪量惨淡，许多水库的蓄水量低于正常水平，这削弱了该州的农业，并使一些社区濒临缺水，以及其他许多其他影响。
干旱达到如此深度是因为创纪录的温暖，这增加了用水量和蒸发量，以及一种大气构造，使得过去几个冬季（通常是加州的雨季）太平洋上空的大部分风暴无法到达该州。特别是，一个顽固的高压区转移了那些风暴及其带来的降雨，使其进一步向北。
CalWater 2015项目的气象学家艾伦·怀特说：“过去三个冬天，这一直是罪魁祸首。”该项目正在使用研究船只和飞机深入研究风暴。
这种模式周期性地发生变化，并允许大气河流流入，正如12月发生的那样，当时创纪录的降雨降落在北加州部分地区。但那些创纪录的降雨之后是数周的干旱。旧金山经历了有记录以来（追溯到1850年）第一个没有降雨的1月——一项不可打破的纪录。
现在，高压系统再次转移，潮湿气流重新开启。预计这条大气河流将为北加州山区带来显著的降雨，山区降雨量为5至10英寸，山谷降雨量为1至5英寸。（山区迫使空气向上，使其冷却，其中的水蒸气凝结并以降雨形式落下。）
ICYMI：这是即将到来的风暴的最新降水预报！ #cawx pic.twitter.com/zcDHZSNey5
— NWS Sacramento (@NWSSacramento) 2015年2月5日
但虽然降雨是一个受欢迎的变化，但如此干燥的事实意味着“土壤和地面将吸收大量的水”，而且如果之前是一个正常的、更湿润的冬天，水库将不会像现在这样受益，怀特说。
另一个缺点是这场风暴非常温暖，因为它从夏威夷附近的热带地区吸取水分，所以任何降雪都只会发生在内华达山脉的高海拔地区。冬季积聚的积雪是加州供水的关键组成部分，它会在春季和夏季缓慢融化并补充水库，并且需要在更广泛的山区范围内。
研究极端天气事件的斯坦福大学博士生丹尼尔·斯温说：“即使在本周末的大量降水（主要以降雨形式）之后，内华达山脉的积雪量仍可能保持在接近历史最低值的水平。”
飞入风暴
大气河流直到 20 世纪 90 年代末才被人们认识到，关于它们还有很多东西需要了解。
德廷格说，这些河流不仅发生在加州附近，在任何给定的时间，世界上大约有 7 到 12 条“正在形成、移动或消亡”。总的来说，它们移动了大气层中热带地区以外的大部分水蒸气，使其成为天气和气候的重要影响因素。
对于美国西海岸来说，大气河流的集中冲击造成了超过 80% 的历史性重大洪水，并占这些地区所有降水量的 30% 到 50%。大气河流曾经打破了之前的干旱，尽管当前的干旱无法治愈正在持续的干旱，从干旱中恢复过来需要数年时间。
怀特说：“如果冬季正常，您将遇到五到七条这样的大气河流。” 过去几个冬天只出现了两到三条——“这才是问题所在，”他说。
气象研究的里程碑日——4 架飞机和一艘船正在加州对#大气河流进行采样。 @NOAA @NWS @NASA #CalWater2 #CaWx pic.twitter.com/zSj3FKxRHB
— NWS Sacramento (@NWSSacramento) 2015年2月5日
怀特和他的团队很幸运，这条大气河流最终在他们需要的时候出现，因为他们的研究船和其中一架飞机的使用时间只到下周初。他们希望通过飞越和航行在陆地上移动的水汽羽流下方来了解两件事，这两件事可能有助于改进天气预报模型中大气河流的表示方式。一是大气河流中的水蒸气有多少来自海洋（通过海浪和海浪飞溅），二是大气中的灰尘和其他颗粒如何影响它们带来的降水量。
怀特说：“我认为这将是一个非常有趣的案例。”
变暖会带来什么影响？
研究人员正在努力更好地理解的另一个问题是，更温暖的大气层将如何影响大气河流——这对于如此依赖这些特征获取水的地区来说是一个关键的考虑因素。
气候模型和基本物理学表明，未来大气河流将变得更加潮湿和强烈，因为更温暖的大气层可以容纳更多的水蒸气（每升高 1°F，大约增加 4%）。
但是，与这场风暴一样，这可能只意味着更多的降雨，而不是降雪。加州的冬季预计将继续变暖，因此“在 [大气河流] 期间（以及其他时候）降雪的平均海拔很可能会升高，”斯温说。
它们是否会更频繁地光顾西海岸（或它们出现的任何其他地方）还完全不清楚。德廷格说，到目前为止的预测显示，随着气候变化，此类风暴的到来次数会更多，因此“我们应该预期更频繁地遇到大型风暴。”
他说：“我掷骰子的次数越多，掷出蛇眼的次数就越多；如果我尝试更多次，就更有可能发生戏剧性的事情。”